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1、污水厂工艺流程及CASS工艺原理何家明中山市小榄水务有限公司污水处理厂二0一0年五月编城市污水中污染物质的危害城市污水中含有污染物质是对环境和人体健康具有危害性的根源。城市污水中的污染物质大致可分为：固体性、需氧性、营养性、酸碱性、有毒性、油类、生物性及感官性等污染物，其相关水质指标及危害见表1,供参考表1城市污水中污染物质的危害类别污染物质相关水质指标危害固体污染物泥沙，矿渣，有机质胶体，微生物，无机质悬浮物和胶体等浑浊度悬浮物（SS溶解固体（DS总固体（TS=SS+DS使水浑，降低水的透明度；易使管道及设备堵塞、磨损；影响水生物的活动耗氧有机污染物（可生物降解有机物）碳水化学物，烃类化合物
2、，蛋白质，脂肪，糖，维生素等化学需氧量（COD高锰酸钾指数（CODMm耗氧量（OC生化需氧量（BOD5总需氧量（TOD总有机碳（TOC）使水体溶解氧降低富营养化污染物（植物营养素）硝酸盐，亚硝酸盐，氨氮，磷化合物（如洗涤剂等）氮（N磷（P）可使湖泊、水库等缓流水体的水质富营养化，滋生藻类，产生水华等；硝酸盐和亚硝酸盐在胃中可生成“三致”物质亚硝酸胺无机无毒污染物酸，碱无机盐类PH值溶解性总固体电导率可使水的PH值发生变化；增加水的无机盐含量和硬度；破坏水体的自然缓冲能力；抑制微生物的生长；妨碍水体的自净；使水质恶化、土壤酸化或盐碱化；酸性废水具有腐浊性有毒污染物无机有毒物质如非重金属物（砷、氧
3、化物）重金属物（汞镉、铬、铅等）；有机有毒物质如有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃、高分子聚合物（塑料、人造纤维、合成橡胶）、染料等毒理学指标具有强烈的生物有毒性，影响水生物生长，并可通过事物链危害人体健康放射性X射线、a射线、b放射性指标可引起慢性辐射和后期效应，如诱污染物射线、y射线及质子束等发癌症，促成贫血、白血球增生，使孕妇和婴儿损伤，引起遗传性损害等油类污染物石油类、动植物油含油量使水面形成油膜，破坏水体的复氧条件。附着于土壤颗粒表面和动植物体表，影响养分吸收和废物排出生物污染物致病的细菌、病毒和病虫卵等细菌总数、总大肠菌群、可引起水致传染疾病，如伤寒、霍舌L、痢疾以及肝炎、脑炎等感官性
4、污染物不溶物，漂浮物等色度、浊度、臭味、肉眼可见物使水产生色度、浊度、泡沫、恶臭等热污染水温升咼温度水温升咼可使水的溶解氧减少，造成水生物死亡；可加快藻类繁殖，加快水体富营养化进程；可导致水中化学反映加快，使水的物化性质发生变化，产生对管道和容器的腐浊；可加速细菌生长繁殖，增加后续水处理的费用二、城市污水处理方法城市污水为城市下水道系统收集到的各种污水，通常由生活污水、工业废水和城市降水径流等三部分组成，是一种混合污水。污水处理，就是采用一定的处理方法和流程将污水中所含的污染物质减少或分离出去，或将其转化为无害和稳定的物质，以使污水得到净化达到恢复其原来性状或使用功能的过程。现代污水处理技术，
5、按其作用机理可分为三类，即物理处理法、化学处理法和生物处理法。也有把物理化学处理法另作一类的物理处理法此法系通过物理作用，分离、回收污水中呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变污染物的化学性质。化学处理法此法系通过化学反应和传质作用，来分离、回收污水中呈溶解、胶体状态的污染物质，或将其转换为无害物质。生物处理法此法系通过水微生物的代谢作用，使污水中呈溶解状态、胶体状态以及某些不溶解的有机甚至无机污染物质，转化为稳定、无害的物质，从而使污水得到净化。此法也称生化法,即生物化学处理法。一般认为，污水的生化指标（BOD/COD大于0.3时才适于用生化处理。三、城市污水系统城市污水系统由污水管网、污
6、水处理厂及排放管道组成。污水管网是输送生活污水、工业废水和一些雨水到污水处理厂的管道网络。分三种污水管网系统：分流制、合流制和部份分流制。合流制一一生活污水、工业废水和雨水一起进入一个管道网络。分流制分成两个完全独立的输送网络，污水管网送生活污水、工业废水到污水处理厂，而雨水、地表径流水则通过雨水管直接排入河流。部份分流制和分流制一样，分为两个输送网络，但来自屋顶、住宅区的雨水进水污水管输送到污水厂处理，道路上的水则进入雨水管直接排入河流。将污水输送到污水处理厂有两种情况，如果地面坡度允许，污水可依靠重力自流到污水处理厂；坡度不够的地方就要建泵房将污水直接泵入处理厂或定时将污水泵入较高的重力流
7、管中。迄今为止，我国大多数城市的污水管网系统采用的是合流形式，分流制只在一些新建的开发区内被采用。四、污水处理的主要水质指标和工艺控制参数1水质指标水质指标是对水体进行监测、评价、利用以及污染治理的主要依据。在废水处理装置的运行管理中为了控制和掌握废水处理装置的工作状态和处理效果，必须定期对处理过程中的废水按一定的指标进行监测。水质的分析监测应按国家规定的标准进行。主要水质指标有生化需氧量（全称生物化学需氧量，BOD）是指在温度、时间都一定的条件下，微生物在分解、氧化水中有机物的过程中所消耗的溶解氧量，单位为mg/l。在水质分析中以20C培养五天后1升水中消耗溶解氧的毫克数来表示。BOD反映了
8、水中可被微生物分解的有机物总量。BOD值越大,则说明水中有机物含量越高，所以，BOD是反映水中有机物含量的最主要水质指标。BOD小于1mg/l表示水体清洁，大于34mg/l则表示水已受到有机物的污染。悬浮固体（SS）指悬浮于水中的固体物质，也称为悬浮物，是反映废水中固体物质含量的一个重要指标，单位为mg/l。总磷（TP）水中以各种形式存在的磷的全部含量，单位为mg/l。氨氮（NH3N）指水中以氨（NH3或NH4）的形式存在的氮，单位为mg/l。硝酸氮（NO3N）指水中以硝酸盐（NO）的形式存在的氮，单位为mg/l。.总氮（TN）指包括有机氮、氨氮、硝酸氮和亚硝酸氮等全部含量的水质指标，单位为m
9、g/l。化学需氧量（COD）是指在一定条件下，用强氧化剂氧化废水中的有机物所消耗的氧量。我国规定的废水检验标准采用重铬酸钾作为氧化剂，在酸性条件下进行测定,所以记作“CODcr”，单位为mg/l。用高锰酸钾作为氧化剂测得的值称为OC。化学需氧量的测定方法简便、速度快、而且不受水质限制，因此是一项重要的水质指标。pH值一一pH值是废水的重要水质指标之一。废水呈酸性或呈碱性，一般都是用pH值来表示。当pH值=7时，水呈中性；当pH值V7时，水呈酸性；当pH值7时，水呈碱性。2工艺控制参数溶解氧（DO）溶解于水中的分子氧。一般厌氧状态时控制DO小于0.3mg/l;缺氧状态时控制DO小于0.5mg/l
10、;好氧状态时控制DO在2.0mg/l左右。污泥沉降比（SV）指曝气池的混合液在100ml的量筒中静置30分种后，沉降污泥与混合液的体积比。混合液悬浮固体（MLSS）指曝气池的混合液中悬浮固体的浓度。一般控制在25004000mg/l。混合液的挥发性悬浮固体（MLVSS）指曝气池的混合液中可挥发性悬浮固体的浓度，其值接近活性微生物浓度。回流比（R）回流污泥量与入流污水量之比。一般控制在25100%之间。五、小榄水务有限公司污水处理厂及CASS工艺简介污水处理厂简介小榄镇远期规划九洲基和工业区两座污水处理厂，服务范围以规划广珠铁路为分界线。九洲基污水处理厂服务铁路以北地区，服务面积47.0Km，包
11、括北区、西区、永宁、竹源、新市、菊城、东区、升平以及九洲基、绩西、埒西一、绩东一部分地区。工业区污水处理厂服务铁路以南地区，服务面积28.43KR1，包括宝丰、盛丰、联丰、绩东二以及九洲基、绩西、埒西一、绩东一部分地区。近期九洲基污水处理厂主要收集旧城区、新城区全部污水及九洲基地区部分污水，服务建设用地面积约14kn2,主要解决一埒大涌、沙口涌、泗涌、米步窖涌、草阜涌、竹尾北村涌、东边涌、金菊河、银菊河等河涌沿线的排污问题；中期收集永宁地区的污水，并完善近期收集系统，服务建设用地面积约6km。远期收集广珠铁路以北全部范围内污水，服务建设用地面积28.0Km2。九洲基污水处理厂服务范围内的污水收
12、集系统由三条截污主干管组成。第一条污水主干管：沿沙口大涌至一一一埒大涌铺设，主要收集北区、旧城区、新城区等地区的污水，服务范围约16.50km2。污水管起于泗涌河，再沿长堤路、东堤路铺设，最后沿一埒大涌边道路铺设，进入污水处理厂。污水管径d600d1800mm管长约5.9km,管道坡度：i=0.00080.001。在九洲路与东边涌交汇处，污水管道埋深超过7.0m,设污水中途提升泵站，泵站近期规模为3.0万nVd，远期规模为8.0万m3/d。第二条污水主干管：沿永宁工业大道铺设，主要收集西区、永宁等地区的污水，服务范围约15.40km2。污水管起于民安北部，沿永宁工业大道铺设，再沿一埒大涌边道路
13、铺设进入污水处理厂。污水管径d600d1200mm管长约8.5km，管道坡度：i=0.00080.001。在联岗路与永宁工业大道交叉处，污水管道埋深超过7.0m,设污水中途提升泵站，泵站规模近期为1.0万m3/d，远期为3.5万m3/d。第三条污水主干管：沿横海大涌至绩西大道铺设，主要收集九洲基、新南区、绩东等地区的污水，服务范围约15.2km2。污水管起于海傍路，先沿横海大涌西边道路铺设，再转至绩西大道，最后至污水处理厂。污水管径d600d1200mm管长约6.0km，管道坡度：i=0.00080.001。在绩西大道与流板大涌交叉处，污水管道埋深超过7.0m,设污水中途提升泵站，泵站总规模为
14、3.5万m/d。小榄污水处理厂采用CASST艺，循环式活性污泥法是SBF工艺的一种变形，该工艺将可变容积活性污泥法过程和生物选择器原理进行有机结合。污水厂第一期工程设计污水处理量为5万吨/日。该工程2004年立项，2005年11月底建成投产。一期工程主要由中途提升泵站、厂外集水输水管道、厂内进水泵房、旋流沉砂池、CASSt物池、紫外线消毒渠、鼓风机房、配电中心、脱水车间等污水处理构筑物以及供电、供水、通讯、自控等系统构成。污水处理厂设计规模为：一期5万m3/d，二期增加5万m3/d，一期低压计算负荷约900kVA选一台1000kVA10/0.4kV变压器。根据污水处理厂生产工艺流程，整个计算机
15、监控系统分为二层，第一层为现场自动化层，主要有PLC检测仪表、电控设备等组成。第二层为中心控制管理层，主要有工控机、投影仪、输入/输出设备等组成。中心控制室与现场自动化层之间采用过程总线（工业以太网）进行数据通讯及信息交换。污泥处理工艺采用生污泥直接脱水，泥处置近期为外运填埋。设计进水、出水水质指标如下：单位：mg/lCODBODSSTP粪大肠杆菌TNNHN进水250150250430出水4020200.5104个/L208工艺流程图如下:上期工艺流程图I城市污水粗格栅间进水泵房细格栅间沉砂池CASS生物排入横琴海池CASS工艺原理CASS（Cyclic-Activated-Sludge-System）工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。CASSt物处理法是周期循环活性污泥法的简称，最早产生于美国，90年代初引入中国，目前，由于该工艺的高效和经济性，应用势头迅猛，受到环保部门及拥护的广泛关注和一致好评。其基本结构是：在序批式活性污泥法（SBR的基础
