CASS法处理污水工程案例

2010年第6期广东化工第37卷总第206期·281·CASS法处理污水工程案例姜春晓(广州市环境保护工程设计院有限公司，广东广州510115)[摘要]CASS工艺处理生活污水具有较大的优势。文章介绍了CASS工艺处理广州某港区的污水，笔者根据水质要求和流量，设计了一套以CASS法为主的工艺流程，经处理，水质达到了GB18918-2002中一级A标准的要求，处理后的水可回用。[关键词]CASS工艺；污水处理；A标准；污水回用[中图分类号]X5[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2010)06-0281-02ProjectExampleofSewageTreatmentbyCASSJiangChunxiao(GuangzhouEPEnvironmentalEngineeringConsultingLtd.,Guangzhou510115,China)Abstract:sewagetreatmentbyCASShasadvantage.ThesewagetreatmentinGuangzhouportareabyCASSwasintroducedinthepaper.Accordingtothewaterqualityindexesand,theprocessworkflowofCASSwasdesigned.Aftertreatment,thewaterqualityarrivedthestandardAofGB18918-2002,thetreatedwatercouldbereused.Keywords:CASS；sewagetreatment；standardA；sewagereuseCASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称，最早产生于美国，20世纪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，受到环保部门及用户的广泛关注和一致好评。CASS池分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、pH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。在反应器的前部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动滞水装置。其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段，周期循环进行。污水连续进入预反应区，经过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下，使有机物被池中的微生物降解。其工作原理如图所示：与传统活性污泥法相比，CASS法的优点是：(1)建设费用低：省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可节省10%～25%。以10万吨的城市污水处理厂为例，传统活性污泥法的总投资约1.5亿，CASS法总投资约1.1亿。(2)工艺流程短，占地面积少：污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS曝气池、污泥池，而没有初次沉淀池、二次沉淀池，布局紧凑，占地面积可减少20%～35%。(3)运转费用省：由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧的浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10%～25%。(4)有机物去除率高，出水水质好：根据研究结果和工程应用情况，通过合理的设计和良好的管理，对城市污水，进水COD为400mg/L时，出水小于30mg/L以下，对可生物降解的工业废水，即使进水COD高达3000mg/L，出水仍能达到50mg/L左右。对一般的生物处理工艺，很难达到这样好的水质，所以，对CASS工艺，二级处理的投资可达到三级处理的水质。(5)管理简单，运行可靠：污水处理厂设备种类和数量较少，控制系统比较简单，工艺本身决定了不发生污泥膨胀。(6)污泥产量低，污泥性质稳定。(7)具有脱氮除磷功能。文章研究了CASS法处理广州某港区污水，取得了较好的效果。1工艺流程这里以广州某港区污水处理站的CASS法为实例，简单介绍其工艺流程。广州某港区日产生生活污水量为5000m3，主要污染物衡量指标为：CODCr、BOD5、SS、NH4-N等，水质水量波动都较大，要求水处理系统具有较高的耐冲击和耐负荷的能力。通常生活污水的可生化性较好，但N、P含量较高时，必须经过脱氮除磷处理。工程采用了目前国际领先的、适用于区域综合污水处理的一种投资低、节能环保、运转费低、脱氮除磷效果好的CASS法，CASS法可以在污水处理过程同时脱氮除磷，取得了良好的处理效果，其工艺流程见图1。格栅调节池沉砂器配水器CASS池中间水池离心脱水机污泥池清水池过滤器水下射流曝气机污泥利用排放污水图1工艺流程Fig.1Process[收稿日期]2010-04-01[作者简介]姜春晓(1979-)，男，山东乳山人，博士，所长，环评工程师，主要研究方向为环境评价。广东化工2010年第6期·282·，1小时最大污水量为350m3/d。根据港区生活污水水质检测报告有关数据确定其进水水质，见表1，采用CASS法处理后的出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中一级A标准的要求，详见表2。表1进水水质Tab.1Influentqualityofwastewatermg·L-1CODCrBOD5SSNH3-NTPpH400～550300～350300～35030～406～87～9表2出水水质Tab.2Effluentqualityofwastewatermg·L-1CODCrBOD5SSNH3-NTPpH501010617～8图1中工艺流程中各主要设备的设计参数与功能如下：(1)格栅：格栅的主要作用是去除水中尺寸较大的漂浮物，对生化处理系统和污水提升泵具有重要的保护作用，污水经格栅后自流进入集水调节池。(2)调节池：保证生化处理设施的正常运行，进行水质水量的调节。调节池内污水通过污水提升泵打入后续的旋流沉砂器中。污水提升泵采用潜水排污泵，安装维修方便，泵的启停由超声波液位计控制，其设计流量80m3/h，3开1备，必要时可4台同时运行，最大排水能力为250m3/h。(3)旋流沉砂器：去除进水中比重大于2.65，粒径大于0.2mm的砂粒，保证后续处理构筑物的正常运转。(4)配水器：对除砂后的污水进行均衡分配，保证三个CASS池进水量相同。(5)CASS池：CASS池是处理站的核心构筑物，污水中的大部分有机污染物在微生物的作用下进行氧化分解，降解水中污染物，以达到净化水质的目的。CASS池内设水下射流曝气机供给氧气，污水经过CASS池处理后排入中间水池。CASS池的运行由可编程序控制器控制，当进水水质变化时，可适当调整运行程序，达到在满足设计标准的前提下降低能耗。CASS池的主要设计参数：有效容积2350m3，分三格，钢砼结构。每座反应池的运行一个周期为3h，曝气1.5h，静置0.5h，滗水1h。每天运转8个周期，其中曝气8个周期，滗水6个周期。污泥负荷为0.08kgBOD5/kgMLSS·d，污泥浓度低水位时为4560mg/L，高水位时为3800mg/L。污泥回流比为20%，排水比为16%。曝气采用潜水射流曝气机，噪声低，控制简便，每个池内安装6台，每台功率3.7kW；滗水器1台，采用双堰口旋臂式，滗水能力167～200m3/h，功率0.55kW。每格池内设4台潜水污泥泵，其中2台污泥回流泵，1用1备，流量27m3/h，扬程15.0m，功率2.2kW，2台剩余污泥泵，1用1备，流量6m3/h，扬程9m，功率0.4kW，滗水期运行。(6)中间水池和过滤系统：过滤系统是污水处理系统的把关设备，CASS池处理后的水经高效过滤器进一步去除其中的悬浮物和胶体等污染物。过滤系统包括活性碳过滤器1台；过滤泵2台，1备1用。消毒采用紫外线杀菌器。(7)清水池：经处理后清水贮存池，待以回用或排放。(8)污泥池和污泥脱水系统：CASS反应池产生的剩余污泥的储池，并对污泥进行浓缩，最终压滤成含水率80%的泥饼，以利于外运。污泥池内设污泥泵2台，污泥脱水系统选用离心式污泥脱水机1台。PAM投加系统1套。3处理效果工程完工后，活性污泥经培养驯化和调试，设备运行稳定。水处理效果良好，其运行监测结果可以满足GB18918-2002中一级A标准的要求，详见表3。表3进、出水水质Tab.3Influentandeffluentqualityofoperationmg·L-1CODCrBOD5SSNH3-NTPpH进水5453403453877.8出水4598.26174经济与社会环境效益(1)经济效益。CASS法污水处理成本仅为0.62元/吨污水，远低于SBR法处理费用，并且处理后的污水全部回用，主要用于生产循环和绿化、保洁等。(2)社会环境效益。该污水处理站运营后，每年可减少向附近海湾排放，极大地改善了海湾海水水质，保护了海洋生态环境，同时也消除了污水对周围环境和地下水的污染隐患。5结论(1)采用周期循环活性污泥(CASS)工艺处理生活污水，对CODCr、BOD5、SS、NH4-N去除率高，完全可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中一级A标准的要求；(2)工艺流程中采用了液下射流曝气器，减少的设备噪声对环境的影响；处理后水可循环利用；(3)CASS法处理生活污水自动化程度高、节省占地、投资和运行费用低，环境效益好等方面说明。参考文献[1]王凯军．城市污水生物处理新技术开发与应用[M]．北京：化学工业出版社，2001(本文文献格式：姜春晓．CASS法处理污水工程案例[J]．广东化工，2010，37(6)：281-282)《广东化工》征稿启事《广东化工》创刊于1974年，《广东化工》是广东省内唯一的省级化工综合性科技期刊，月刊，每月25日出版，全国发行。刊号为：CN44-1238/TQ，ISSN1007-1865。欢迎投稿!投稿方式：方式1、请登陆：《广东化工》杂志网(在线投稿)。方式2、若网上在线投稿不便，也可发电子邮件至编辑部。邮箱：[e-mail]；邮件主题：作者名/单位/文章题目。