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1、 钢厂生活污水处理 CASS 工艺设计与运行 作者：李伟萍 来源：科技创新与应用 2014 年 17 期 摘 要： 循环活性污泥法 CASS 工艺实际上是将变容积活性污泥法和生物选择器原理有机结合起来的一种具有同步脱氮除磷功能的间歇活性污泥处理工艺。文章主要介绍了 CASS 的工艺原理、运行方式，通过工程实例来论述钢铁厂生活污水处理 CASS 工艺的设计、运行情况。 关键词：钢厂;生活污水处理;CASS 工艺 1 工程简介 为避免集中排放的生活污水对周边环境造成影响，某钢厂建设了处理规模为 1800m3/d的生活污水处理站，采用 CASS 工艺处理钢厂公辅设施产生的生活污水。该钢厂生活污水处理
2、系统主要收集厂区厕所、食堂以及污水处理站自身产生的生活污水，其主要污染物有CODcr、BOD5、SS 等物质。处理达标的中水主要用于厂区绿化、浇洒道路等。 1.1 CASS 工艺特征 根据本污水处理系统工程特点、功能、要求及污水排放特征，采用 CASS 法对生活污水进行处理，因为生活污水中的 BOD5/CODcr 为 0.7 左右，可生化性较好。根据污水综合排放标准，出水有 NH3-N 及磷的限制，所以在选择污水处理工艺时除了考虑除解有机物外，还应考虑到脱氮及除磷，因此选用工艺成熟、运行可靠的 CASS 法处理工艺。CASS 技术的核心是CASS 池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一
3、池。 CASS 工艺的主要特征有两个。其一是在进水区设置一个容积较小的污水与污泥的接触区，即生物选择器;其二是活性污泥有反应器回流，在生物选择器内与进入的新鲜污水混合、接触，创造微生物种群在高浓度、高负荷环境下竞争生存的条件，从而选择出适应该系统生存的独特微生物种群，并有效地抑制丝状菌的过分繁殖，从而避免污泥膨胀现象的产生，提高系统的稳定性。根据需要处理的污水进水 BOD5、NH3-N、TP 等水质参数，来考虑脱氮除磷，并将反应阶段设计成为缺氧-好氧-厌氧环境，污泥得到再生并达到脱氮除磷的效果。 1.2 设计规模及设计水质 通过分析类似规模钢铁厂的污水排放量，同时又考虑该钢厂以后扩建的可能性，
4、将该污水处理站的处理规模定为 1800m3/d。出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)二级标准。进出水水质指标如下所示： PH：6.58.5(进水)，6.59(出水);SS(mg/L)：220(进水)，30(出水) BOD5(mg/L)：250(进水)，30(出水);CODcr(mg/L)：350(进水)，100(出水); NH3-N(mg/L)：50(进水)，25(出水);TP(mg/L)：5(进水)，3(出水); 动植物油(mg/L)：10(进水)，5(出水);粪大肠菌群数(个/L)：任意值(进水)，104(出水); 色度(度)：任意值(进水)，40(出水)
5、1.3 工艺流程 该钢铁厂污水处理站的工艺流程详见图 1。 图 1 污水处理站工艺流程图 1.4 工艺流程说明 污水处理站自身产生的生活污水自流进入站内调节池，在调节池内充分均质、均量并加压后与钢厂有压生活污水一道经过粗、细格栅去除污水中的 SS、固体颗粒等杂物，之后进入旋流沉砂器，除砂后自流进入 CASS 池内生化、沉淀处理。 生活污水处理系统设 CASS 池 2 座，每天处理 2 批，工序为进水曝气静止沉淀排水。本工艺采用 CASS 法工艺将缺氧、好氧、沉淀处理系统合并在一个水池进行处理，以达到反硝化脱氮的目的，缺氧利用空气进行定时微曝气使污水与污泥进行混合，在缺氧过程中反硝化菌将硝酸盐氮
6、还原成气态氮(N2)，控制溶解氧在 0.5mg/L 以下，兼性反硝化菌利用污水中的有机碳源作为氢供给体，将来自好氧处理中的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气排入大气，同时有机物得到降解，利用活性污泥中的聚酸菌在缺氧过程中可吸收去除一部分的有机物，同时释放出大量的磷。然后在曝气好氧段污水中的有机物在其中得到氧化分解，同时聚磷菌将超量地摄取污水中的磷，进入活性污泥，通过高磷剩余污泥的排放使污水中的磷得到去除。 CASS 池处理后的水通过滗水器排到中水储水池，中水储水池内投加 NaCLO 溶液，进行消毒处理，经过消毒处理的污水达到污水回用水标准后，回用于绿化和道路浇洒，多余水自流到生产废水处理系统原水池。
7、CASS 池内污泥采用间断排泥，由污泥提升泵提升到污泥脱水系统统一处理。 1.5 主要构筑物及设备参数 1.5.1 站区生活污水调节池：1 座，设计水力停留时间 6h;安 装 40QW(I)10-15-1.1 型潜污泵 2 台，1 用 1 备。 1.5.2 格栅渠道： 2条， 单条渠道宽度 0.7m;内设粗、 细格栅各 2 台;粗格栅栅隙为 20mm，细格栅为 5mm;格栅安装角：75。格栅前后设有液位差计，清渣工作可根据液位差或设定的时间自动进行。 1.5.3 旋流沉砂池：内设 XLC 旋流沉砂器 1 台，处理水 量 360m3/h，直径 2.130m。 1.5.4 CASS 反应池：2 座
8、，单池有效容积约为 1000m3，池长 30m，池宽 8m，有效水深4.7m;生物选择区容积占反应池总容积的 6%;设计运行时间 6h，其中曝气 4h，沉淀 2h，排水1h，闲置 1h;运行期间连续进水、间断排水;排出比 1：4;每座 CASS 池设置 1 台 XBS-400 型滗水器、680 套 YMB-219 微孔膜片式曝气器、2 台 50Q W(I)25-15-2.2 型回流污泥泵和 2 台40QW(I)12-30-2.2 型剩余污泥泵，污泥泵均为 1 用 1 备。 1.5.5 中水储水池： 1座， 有效容积约为 200m3， 池长 16.4m， 池宽 5.5m， 有效水深 2.4m，内
9、设数道隔墙用于导流;采用 NaCLO 溶液进行消毒;池内安装 100QW(I)70-22-11 型潜污泵 2台，1 用 1 备。 1.5.6 鼓风机房：内设 BK7011 型罗茨鼓风机 3 台，2 用 1 备。 2 CASS 工艺的运行 CASS 工艺以一定的时间序列运行，其运行过程包括进水-曝气-沉淀-排水-闲置等阶段并组成其运行的一个周期。 与传统意义的 SBR 工艺不同，CASS 工艺在进水阶段，不设单纯的充水过程或缺氧进水混合过程。CASS 工艺在沉淀阶段无进水，保证了沉淀过程在静止的环境中进行，并使排水的稳定性得到保障;在操作循环的曝气阶段(同时进水)完成生物降解过程;在非曝气阶段完
10、成泥水分离;排水装置是移动式自动滗水器，借此将每一循环操作中所处理的污水经沉淀后排出系统。一个运行周期结束后，重复上一周期的运行并由此循环不止。循环过程中，反应器内的水位随进水而由初始的设计最低水位逐渐上升至最高设计水位，因而是一个变容积的过程。 3 结束语 3.1 通过水位控制和时间控制两种方式，针对不同的水力负荷自动调整运行工况，实现CASS 工艺的灵活运转。 3.2 在 CASS 池的实际运行中，根据高、低负荷的运行状况，鼓风机可以全开或者关闭一台运行，控制曝气量、利于节能，可实现优化控制。 3.3 通过对沉淀、排水时间的优化设计，来提高系统适应水量、水质变化的能力。 参考文献 1汪大 ，雷乐成.水处理新技术及工程设计M.北京：化学工业出版社，2001. 2周道平.大学新校区生活污水处理工艺设计与运行的工程实例J.广西城镇建设，2010. 作者简介：李伟萍(1982-)，女，毕业于西安建筑科技大学，本科学历，工程师，主要从事给水排水的设计与研究。
