污水處理廠CASS 工藝的調(diào)試與運行

陳華柳

（瀚藍環(huán)境股份有限公司 廣東佛山 528200）

1 工程概況

佛山市某污水處理廠遠期規(guī)模為27.5×104m3/d，分五期建設。一期工程處理規(guī)模為5×104m3/d，于2002年10月開始建設，2005年12月正式投入運行，處理工藝為威立雅水務集團的專利技術——曝氣生物濾池工藝。一期工程部分預處理構(gòu)筑物及尾水消毒接觸池、儲泥池已考慮二期的建設規(guī)模，污泥脫水機房土建工程已按總規(guī)模建設。

二期擴建工程的處理規(guī)模為5×104m3/d，2008年2月開始土建工作，2009年1月開始調(diào)試運行。與工程規(guī)模配套的污水管網(wǎng)工程也已同步實施建設。

二期工程設計進、出水水質(zhì)（見表1），出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級B標準。

表1 二期工程設計進、出水水質(zhì)

2 工藝流程

一期工程處理工藝為曝氣生物濾池，運行效果顯示，該工藝具有良好的有機物去除和除磷效果，但脫氮和抗沖擊負荷能力較弱，且池體構(gòu)造復雜，給施工帶來不便，建設期較長，土建費用高，因此二期工藝不再沿用曝氣生物濾池。結(jié)合污水處理廠的水質(zhì)、水量、和遠期征地等具體條件，二期工程采用具有良好的脫氮除磷效果，抗沖擊負荷強，池體結(jié)構(gòu)簡單，施工建設期短，投資較少，并可根據(jù)水質(zhì)水量變化靈活調(diào)整運行工況的CASS工藝[1]。

污水處理CASS工藝流程見圖1。

圖1 污水處理廠二期工藝流程圖

循環(huán)式活性污泥法實質(zhì)是將可變?nèi)莘e的活性污泥工藝過程與生物選擇器原理有機結(jié)合的SBR工藝[2]。本工程CASS反應器由三個區(qū)域組成：生物選擇區(qū)、預反應區(qū)和主反應區(qū)。生物選擇區(qū)是設置在CASS前端的小容積區(qū)，通常在厭氧或缺氧條件下運行。預反應區(qū)具有輔助生物選擇器對進水水質(zhì)水量變化的緩沖作用，還具有促進磷的進一步釋放和強化反硝化的作用[3]。CASS工藝的連續(xù)進水模式在一定程度上破壞了SBR的時間上的推流特點，因此前置生物選擇池和預反應區(qū)，使得連續(xù)進水的CASS工藝獲得空間上推流的特點，在不同的反應區(qū)域形成不同的生物相，有利于控制污泥膨脹和提高處理效率[4]。

3 工藝調(diào)試

二期構(gòu)筑物于08年12月底通過驗收，活性污泥培養(yǎng)從1月10日開始。根據(jù)一期實際進水水質(zhì)情況，平均CODcr為120mg/L，BOD5為50mg/L，大大低于設計值，不利于微生物的快速繁殖。鑒于CASS工藝的特點，我們采取滿負荷連續(xù)培菌法，將CASS池注水至設計水位，悶曝24h，之后按照設計水位潷水，進水。采用8h為一周期，其中曝氣6h，沉淀1h，潷水40min，閑置20min，曝氣期間控制DO為2~4mg/l，期間逐漸縮短曝氣時間至2h，每周期為4h。

圖2為活性污泥濃度增長曲線。培菌的初期，污泥量增長緩慢。因此擬接種培菌，由于鄰近的桂城污水處理廠干污泥量有限，我們只接種了1#、2#CASS池。由曲線可看出，連續(xù)投加干污泥后MLSS約為1500mg/L，而3#、4#CASS池MLSS上升為500mg/L左右。接種污泥一星期后，1#、2#CASS池MLSS均有所下降，可能接種的污泥有部分死亡或隨出水流失了。之后的20d，污泥濃度上升很快，到培菌第49d，1#、2#CASS池的MLSS約為3000mg/L。第75d，3#、4#池MLSS也達到了3000mg/L。此時的污泥呈黃褐色，沉降性能良好，SV30值在15%左右。鏡鑒發(fā)現(xiàn)有鐘蟲，并有少量的后生動物輪蟲出現(xiàn)。這表明，系統(tǒng)內(nèi)活性污泥已培養(yǎng)成功。

圖2 CASS 池污泥濃度增長曲線

4 運行效果及經(jīng)濟分析

4.1 運行效果

污水處理廠二期于3月25號交由廠方運行。運行控制參數(shù)如下：

①采用連續(xù)進水方式，每周期4h，其中曝氣2h，沉淀1h，潷水50min，閑置10min。

②對DO的控制，生物選擇池在0.3mg/L以下，預反應區(qū)在1mg/L左右，主反應區(qū)為2~3mg/L，最高可達到8mg/L。

③混合液回流比為20%~30%，全程不間斷回流。

④對剩余污泥系統(tǒng)的控制，采用MLSS兼顧SVI來指導排泥。具體操作是MLSS大于4000mg/L時，增大剩余污泥排放量，小于3000mg/L時，減小排泥量，同時SVI控制在50~120ml/g的范圍內(nèi)。

目前，二期系統(tǒng)處理水量穩(wěn)定在(4~4.5)×104m3/d，系統(tǒng)2009年4月和5月的進、出水水質(zhì)如表2所示。

表2 二期工程進、出水水質(zhì)

TN的去除率較低，由進水有機物濃度低，生化池DO偏高，缺氧反硝化效率不高所導致。出水TP超標一次，可能為進水BOD5太小，碳源不足、厭氧釋磷不充分所導致。二期工程設計了物化輔助除磷，以備原水碳源不足時投入使用，以強化除磷效果。

4.2 經(jīng)濟分析

二期工程不設獨立計電表，因此計算二期耗電量必須從總電耗中扣除一期電耗量。一期滿負荷穩(wěn)定運行時單位電耗為0.179kW·h/m3，即結(jié)合總電耗和一、二期的處理水量可算得二期單位電耗為0.200kW·h/m3；同理，可由總泥量及一期產(chǎn)泥率0.26m3/km3(含水率80%)推算得二期CASS工藝產(chǎn)泥率為0.17m3/km3。二期工程平均直接生產(chǎn)成本為185元/km3(電費、氯氣和PAM費，2009年5月價格)，一期工程的直接生產(chǎn)成本為224元/km3(電費、氯氣、PAM和PAC費，2009年5月價格)，可見，CASS工藝因為沒有物化段，在運行成本上比曝氣生物濾池具有較明顯的優(yōu)勢。

5 結(jié)語

①該CASS工藝工程設計合理，處理后出水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級B標準。

②在進水濃度較低時，接種培菌需50天左右。另外，接種培菌比自然培菌用時可縮短1/3。

③由于進水水質(zhì)參數(shù)嚴重小于設計值，工程投入運行后，主反應區(qū)內(nèi)DO值常為5~7mg/L，影響了反硝化，TN的去除效率較低，后期運營管理中應注意控制曝氣量，必要時補充碳源。

④CASS工藝沒有物化段，污泥產(chǎn)量較小，處理成本低于曝氣生物濾池工藝。

[1]田立江,姚志彬.SBR工藝與CASS工藝的比較[J].江蘇環(huán)境科技,2003,16(2):14-15.

[2]張自杰.排水工程下冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000.

[3]王秋艷,林華東.CASS工藝在重慶某污水處理廠的應用[J].市政工程,2008,26(6):26-27.

[4]常江.朔州市污水廠CAST工藝調(diào)試和運行[D].山西:太原理工大學,2008.