CASS法在湖州市污水處理廠的應(yīng)用
1 概述
湖州市位于浙江省北部、太湖南岸。九五期間，由于太湖水體污染，已經(jīng)嚴(yán)重影響了太湖流域的人民生活，制約了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為了治理太湖、緩解太湖水體的污染，市政府決定在湖州市建設(shè)幾座污水處理廠。它位于湖州市，污水處理規(guī)模為10000m3/d，采用雨污分流制排水，生活污水由污水管道收集后排入該廠處理。
湖州市污水處理廠工程，將于2002年6月進(jìn)行正式調(diào)試。
2 污水處理工藝
為適應(yīng)中小城鎮(zhèn)的功能特點(diǎn)，確保出水水質(zhì)，污水處理工藝必須考慮除磷脫氮且總體布置合理美觀。在以活性污泥法為基礎(chǔ)的二級(jí)處理流程中，可供選擇的具有明顯脫氮除磷效果的流程有：A2/O工藝、VIP工藝、UCT工藝、Bardcnpho工藝和A/O+Phostrip工藝、CASS工藝等。經(jīng)過(guò)審核比較本工程最終選擇了CASS工藝為本工程污水處理工藝。
CASS（Cyclic Actiavated Sludge System）工藝作為SBR處理技術(shù)的一個(gè)改進(jìn)，不僅具備SBR法工藝簡(jiǎn)單可*、運(yùn)行方式靈活、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，而且具有明顯的除磷脫氮功能，這一功能的實(shí)現(xiàn)在于CASS池通過(guò)隔墻將反應(yīng)區(qū)分為功能不同的幾個(gè)區(qū)域，因在各分格中溶解氧、污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷不同，各池中占優(yōu)化的生物相亦不同。盡管單池為間隙操作運(yùn)行，但使整個(gè)過(guò)程達(dá)到連續(xù)進(jìn)水，連續(xù)出水。同時(shí)在傳統(tǒng)SBR池前或池中設(shè)選擇器及厭氧區(qū)，相當(dāng)于厭氧、缺氧、好氧階段串聯(lián)起來(lái)，提高了除磷脫氮效果。
CASS工藝主要優(yōu)點(diǎn)如下：
、 生化池中由于曝氣和靜止沉淀間歇運(yùn)行，使基質(zhì)BOD5和生物體MLVSS濃度隨時(shí)間的變化梯度加大，保持較高的活性污泥濃度，增加了生化反應(yīng)推動(dòng)力，提高了處理效率。靜止沉淀時(shí)，活性污泥處于缺氧狀態(tài)，氧化合成大為減弱，但生物體內(nèi)源呼吸在進(jìn)行，保證了出水水質(zhì)。
⑵ 工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行方式靈活，無(wú)二次沉淀池，取消了大型貴重的刮泥機(jī)械的污泥設(shè)備。擴(kuò)建方便。
⑶ 生化池分生物選擇器、厭氧區(qū)和主曝氣區(qū)，利用生物選擇器及厭氧區(qū)對(duì)磷的釋放、反硝化作用以及對(duì)進(jìn)水中有機(jī)底物的快速吸附及吸收作用，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時(shí)，曝氣區(qū)和靜止沉淀的過(guò)程中都同時(shí)進(jìn)行著硝化和反硝化反應(yīng)，因而具有除磷脫氮的作用。
、 生物選擇器的作用，是集中接納含有高濃度有機(jī)物的來(lái)水和處于“饑餓”狀態(tài)的回流活性污泥。具有抑制專(zhuān)性好氧絲狀菌生長(zhǎng)的作用，可有效的防止污泥膨脹。
、 進(jìn)水水量、水質(zhì)的波動(dòng)可用改變曝氣時(shí)間的簡(jiǎn)單方法予以緩沖，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。
⑹ 自動(dòng)化程度高，保證出水水質(zhì)。
⑺ 半靜止?fàn)顟B(tài)沉淀，表面水力和固體負(fù)荷低，沉淀效果好。
⑻ 特別適合于中小城市污水處理廠的建設(shè)。
CASS法主要缺點(diǎn)為設(shè)備閑置率較高，因采用降堰排水，水頭損失大。由于自動(dòng)化程度高，故對(duì)操作人員的素質(zhì)要求也高。
3 工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)
湖州市污水處理廠在設(shè)計(jì)中緊緊圍繞著居住小區(qū)內(nèi)建設(shè)的特殊情況，力求占地小、美觀，同周?chē)坝^相協(xié)調(diào)、運(yùn)行管理方便、運(yùn)行費(fèi)用低和保證除磷脫氮的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)周密?chē)?yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)，采用以下多種手段以期達(dá)到上述效果。
3.1 構(gòu)筑物高度設(shè)計(jì)
考慮到本污水處理廠在生活小區(qū)之內(nèi)，對(duì)環(huán)境不能造成不利的影響。因此，在進(jìn)水泵房后設(shè)置了調(diào)節(jié)池。由潛污泵將調(diào)節(jié)池內(nèi)的污水提升到CASS池。設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮CASS法在排水時(shí)最低水位高出河床的最高水位時(shí)，整個(gè)廠區(qū)的構(gòu)筑物就可以全部降低了，調(diào)節(jié)池采用地下式，CASS池采用半地下式。
3.2 降低噪音設(shè)計(jì)
為了最大限度地降低噪音，CASS池的曝氣采用臺(tái)灣產(chǎn)TR型水下曝氣機(jī)，極大地降低了污水處理的噪音。
3.3 除臭設(shè)計(jì)
除CASS池為半地下式外，其余均為地下式，并盡可能加蓋。因此，污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的臭味，可得到有效控制。
3.4 CASS生化池設(shè)計(jì)
本工程另外一個(gè)特有和創(chuàng)新之處是CASS池設(shè)計(jì)為圓形利浦罐結(jié)構(gòu)。CASS池沿塘布置，具有一定的視覺(jué)沖擊效果，施工周期明顯縮短。為了達(dá)到相同的脫氮磷效果，將圓形池設(shè)計(jì)成3個(gè)同心圓。從內(nèi)到外分別為選擇器、厭氧區(qū)、主曝氣區(qū)。他們的容積比為1:5:30。選擇器設(shè)在內(nèi)環(huán)，其最基本的功能是防止污泥膨脹。在選擇器、污水中溶解性有機(jī)物質(zhì)能通過(guò)生物吸附作用得到迅速去除。回流污泥中的硝酸鹽也可在此選擇器中得以反硝化反應(yīng)。厭氧區(qū)設(shè)置在池子的中環(huán)，主要是創(chuàng)造生物反硝化的條件，同時(shí)在此區(qū)內(nèi)污泥中的嗜磷菌充分地釋放出已吸收的磷，為在好氧區(qū)內(nèi)再吸磷創(chuàng)造條件。池子的外環(huán)為曝氣區(qū)，主要進(jìn)行BOD5降解和同時(shí)進(jìn)行硝化過(guò)程，同時(shí)，嗜磷菌在此區(qū)內(nèi)大量吸收污水中的磷而進(jìn)入污泥中，通過(guò)剩余污泥的外排而實(shí)現(xiàn)除磷，為保證污水經(jīng)處理后總磷小于0.5mg/L，設(shè)計(jì)中增加了在生化系統(tǒng)中投加化學(xué)混凝劑的系統(tǒng)，使化學(xué)法除磷與生化法除磷同時(shí)進(jìn)行，污泥回流、剩余污泥排放系統(tǒng)設(shè)在池子的外環(huán)。采用潛污泵，污泥不斷地從主曝氣區(qū)抽送至生物選擇器中。污泥回流約為進(jìn)水量的20%。潷水器設(shè)于后應(yīng)池的外環(huán)。
3.5 污泥處理工藝設(shè)計(jì)
為防止隨污泥排出系統(tǒng)的磷的復(fù)漏，污泥處理采用帶式濃縮脫水一體機(jī)。脫水后的污泥根據(jù)其污水的特性，采用脫水后加工制成花卉肥料進(jìn)行消化，這樣既解決污泥出路，也可取得一些經(jīng)濟(jì)效益。
3.6 自動(dòng)控制設(shè)計(jì)
湖州市污水處理廠具有較高的自動(dòng)化水平，PLC和儀表全部先用進(jìn)口品牌，并且在進(jìn)出水口的必要位置設(shè)置在線檢測(cè)儀表，將檢測(cè)結(jié)果信號(hào)送至中控室，操作人員在中控室即可觀測(cè)到每個(gè)構(gòu)筑物內(nèi)的水質(zhì)狀況，了解每個(gè)步驟的運(yùn)行情況，并可在中控室操作，當(dāng)然也可在現(xiàn)場(chǎng)操作。改善了操作人員的工作環(huán)境。
3.7 構(gòu)筑物及建筑物設(shè)計(jì)
該廠的建筑物主要包括：綜合樓、配電間和機(jī)修車(chē)庫(kù)，在建筑結(jié)構(gòu)和風(fēng)格充分和碧浪小區(qū)建筑物特點(diǎn)協(xié)調(diào)一致。關(guān)鍵構(gòu)筑物CASS池采用德國(guó)LIPU簡(jiǎn)倉(cāng)技術(shù)，其制作方法簡(jiǎn)單，工期較短、美觀，占地少。
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