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--872010年第16期（总第151期）NO.16.2010（CumulativetyNO.151）ChinaHi-TechEnterprises图4袋式除尘器－SCR温度变化框图袋式除尘器的工作温度较低，所以脱硝后还需要喷淋降温，但是因为袋式除尘器效率高达99%，设备价格低，随着国家环保标准的不断提高，使用会越来越广泛。五、结论通过高效除尘和SCR脱硝，天然气玻璃窑炉的烟气完全可以达到昀新的环保要求。随着技术的不断进步，纯氧燃烧、空气和天然气分级燃烧技术、烟气再循环技术以及SNCR在玻璃窑炉中的逐渐开发，运行效率更高、更加经济的烟气处理系统会不断进入应用阶段。参考文献[1]张殿印．除尘工程设计手册[M]．化学工业出版社，2003．[2]朱崇兵，金保升．碱金属氧化物对V2O5-WO3/TiO2催化剂脱硝性能的影响[J]．环境化学，2007，（11）．[3]孙克勤，钟秦．SCR催化剂的碱金属中毒研究[J]．中国环保产业，2007，（7）．摘要：随着工业的迅速发展，水体污染和富营养化现象日益严重。文章通过对国内城市污水处理厂采用的脱氮除磷工艺对比分析，提出了采用CASS工艺作为污水处理厂生物脱氮的生化处理工艺，确保各项指标达到排放标准。工程实际证明，CASS工艺具有良好的生物脱氮功能，是城市污水处理厂控制氮、磷等营养物进入水体的重要途径。关键词：污水处理厂；生物脱氮；CASS工艺中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2010）16-0087-02CASS梁水明（中铁二院工程集团有限责任公司环境工程研究院，四川成都610050）随着工业化和城市化的快速发展，城市和工业排放大量有机物和氮磷营养物排入水体，使水环境污染和水体富营养化日益严重。2002年国家环境保护总局、国家质量监督检验检疫总局联合颁发了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），从2006年1月起，新建的城市污水处理厂出水，执行一级标准的A标准，提高了氮、磷排放标准。因此，对新建污水处理厂，必须选择具有较高脱氮效率的工艺技术。通过对国内外城市污水处理厂采用的主要脱氮除磷工艺分析比较，结合CASS工艺特点，根据该工程的规模及水质特点，提出采用CASS工艺作为污水生化处理工艺，以提高生物脱氮效率，确保污水处理各项指标达到排放标准。一、CASS工艺及脱氮原理（一）CASS结构CASS主要由3部分组成：选择区、预反应区和主反应区。（二）CASS脱氮（除磷）原理CASS的前端设厌氧状态的选择区和预反应区。经主反应区回流混合液至选择区，使微生物在选择区充分释放磷，在缺氧区进行预反硝化；同时，CASS内进行同步硝化、反硝化，及磷的富集吸收，从而达到脱氮除磷的功效。1．选择区。污水进入厌氧状态的选择区，在没有硝态氮存在的条件下，兼性细菌将溶解性BOD转化成低分子有机物（VFA），生物聚磷菌优先吸附这些低分子有机物，并将其同化成胞内碳源存贮物（PHB/PHV），所需能量来源于细胞内聚合磷的水解以及细胞内糖的水解，并导致磷酸盐的释放。2．预反应区。预反应区在兼氧条件下运行，泥、水混合液由生物选择区进入预反应区，一部分聚磷菌利用主反应区内回流混合液中硝酸盐作为昀终电子受体以分解细胞内的PHB，产生的能量用于磷的吸收和聚磷的合成；同时反硝化细菌利用主反应区内回流混合液带来的硝酸盐，以及废水中可生物降解的有机物进行反硝化，达到部分脱碳与脱硝、除磷的目的。3．主反应区。通过控制主反应区的曝气强度，使主反应区内主体溶液中处于好氧状态，活性污泥结构内部基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制而硝态氮由污泥内向主体溶液的传递不受限制，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。在主反应区，聚磷菌除了吸收、利用污水中的可生物降解有机物外，主要是分解体内贮积的PHB，产生的能量可供自身生长繁殖，此外还可吸收周围环境中的溶解磷，并以聚磷的形式在体内超量贮积。主反应区通过排放剩余污泥将富含磷的污泥排出，达到除磷目的。污水中的氨氮硝化通过被亚硝酸菌、硝酸菌转化为亚硝酸盐和硝酸盐，氧化1.0gNH4＋-N为NO3－-N共耗氧4.57g，消耗碱度为7.14g（以CaCO3计）。反硝化通过反硝化菌利用亚硝酸盐和硝酸盐中的N3＋和N5＋（被还原为N2）作为能量代谢中的电子受体，O2－作为受氢体生成H2O和OH－碱度，有机物作为碳源及电子供体提供能量并得到氧化稳定。将1.0gNO2－-N转化为N2时消耗有机物（以BOD计）DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2010.16.081--881.71g，将1.0gNO3－-N转化为N2时消耗有机物（以BOD计）2.86g，与此同时产生3.57g碱度（以CaCO3计）。二、污水处理厂CASS工艺设计（一）水量、水质及排放标准1．污水水量。本工程为一市城市污水处理厂，主要收集并处理城市的生活污水和少量工业废水。总规模为：12×104m3/d；近期规模为：6×104m3/d；总变化系数为：1.3。2．进、出水水质。本污水处理厂进水主要水质指标：CODCr：280mg/L；BOD5：130mg/L；NH3-N：35mg/L；T-N：40mg/L；T-P：3.0mg/L。污水处理厂出水受纳水体为一江，属于Ⅱ类水域，出水排放指标应按《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级标准A标准执行。（二）污水厂工艺流程污水处理厂的工艺流程框图如图1所示：图1污水处理工艺流程框图（三）CASS工艺设计1．设计参数。设计流量Q=6×104m3/d（分4组）；污泥负荷Ns=0.09kgBOD5/kgMLSS·d；混合液浓度MLSS=3000mg/L；污泥龄θcd=16d；每组CASS的容积为：选择区容积V1=479m3；预反应区容积V2=1217m3；主反应区容积V3=6785m3；总水力停留时间HRT=13.6h；混合液回流比30%。2．主要工程内容。CASS共4组，每组包括选择区、预反应区、主反应区；通过配水井向CASS池均刀配水。每组尺寸为62.0×24.0×6.3m，有效水深5.7m。反应池的预反应区、主反应区内设微孔曝气头11300套，中微孔曝气头960套，回流污泥泵4台，剩余污泥泵4台，滗水器4台。回流污泥泵流量120m3/h，扬程7.0m，功率5.5kW；剩余污泥泵流量120m3/h，扬程7.0m，功率5.5kW；滗水器滗水量1250m3/h，滗水深度2.5m，功率1.5kW，选择区和预反应区共设潜水曝气器16台，功率3.0kW。三、运行结果污水处理厂经调试进入稳定运行后测定，混合液浓度（MLSS）维持在2800～3200mg/L，污泥挥发分比（f）为0.6～0.7，污泥沉降比（SV％）为30％～35％；经生物相观察，混合液内主要有假单胞菌、球衣细菌及纤毛虫、钟虫、轮虫等。表明CASS处于正常运行状态。（一）COD、BOD去除率分析污水处理厂进水COD浓度为260～320mg/L，BOD浓度为110～150mg/L，与设计值基本一致；处理出水COD浓度在40～50mg/L，BOD浓度在10mg/L以下，其去除率分别为85％、94％，完全达到设计排放指标和设计去除率。由此表明CASS工艺具有较高的有机物去除率，出水指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）中一级标准A标准，且运行效果稳定。（二）NH3-N、T-N去除率分析NH3-N、T-N的去除率是考查CASS运行效果是否达到设计目标的重要指标。根据图2、图3可知，CASS进水NH3-N浓度为28~35mg/L，T-N浓度为34～45mg/L，与设计值基本一致；处理后出水NH3-N浓度为3～5mg/L，T-N浓度为9～14mg/L，其去除率分别为85％、65％，优于排放标准。由此表明CASS具较好的硝化与反硝化功能，处理出水中NH3-N、T-N指标均优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级标准A标准，且运行效果稳定。图2进、出水NH3－N浓度图3进、出水T－N浓度四、结论根据本工程的设计及实际运行研究，得出以下结论：1．CASS对有机物的去除率和脱氮除磷效率高，对城市污水处理厂采用脱氮除磷工艺是适合的。实际运行指标均达到或优于排放标准。2．CASS设计污泥龄为16d，满足有机物降解和硝化要求；污泥负荷率为0.09kgBOD5/MLSS·d，设计参数合理。3．CASS能够实现同步硝化反硝化功能。参考文献[1]张忠祥，钱易．废水生物处理新技术[M]．北京：清华大学出版社，2004．[2]郑兴灿．城市污水生物除磷脱氮工艺方案的选择[J]．给水排水，2000，（5）．[3]周雹，谭振江．中、小型城市污水处理厂的优选工艺[J].中国给水排水，2000，（10）．[4]汪大翚，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．[5]吴凡松，彭永臻，王维斌．生物选择器与除磷脱氮[J]．给水排水，2003，（12）．作者简介：梁水明（1971-），男，四川仁寿人，中铁二院环境工程研究院市政所工程师，研究方向：市政给排水。