学文网[摘要]福州开发区长安污水处理厂处理长安投资区内工业污水为主体的污水,选择酸化水解―CASS工艺,通过优化设计,选择适合长安工业区污水性质和特点的工艺参数,实现达标排放。
[关键词]工业污水酸化水解CASS工艺处理目标
1 概述
福州开发区长安污水处理厂服务范围约12.66km2,服务人口11万多人,主要处理亭江片区的生活污水及投资区的工业废水,其中工业污水占70%,工程建设规模5.0万吨/日,近期建设规模2.5万吨/日。污水处理厂最终受纳水体为闽江。
由于工业污水成份较为复杂,污染物种类多、数量大、浓度高,污水处理过程采用水解酸化―CASS工艺,出水水质可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。污泥处理采用浓缩脱水一体机,处理后含水率75%～80%的泥饼运至垃圾填埋场进行填埋处理。
水解酸化―CASS工艺设计进出水水质指标及其处理效果见表1。
表1水解酸化―CASS工艺设计进出水水质指标及处理效果表
指标 CODcr BOD5 SS TN NH3-N TP 粪大肠菌群数
单位 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 个/L
进水 300 150 250 45 30 4
出水 ≤60 ≤20 ≤20 ≤20 ≤8(15) ≤1 ≤10000
去除率 ≥80.0% ≥86.7% ≥92.0% ≥55.6% ≥73.3% ≥75%
2污水处理厂工艺设计
2.1工艺过程
污水中含有较多的大颗粒污染物质,这些悬浮物和漂浮物经粗格栅进行拦截后,污水进入泵池,经潜污泵提升,由细格栅拦截小颗粒物质及杂质,进入沉砂池进行沉砂处理,沉砂处理后的污水进行酸化水解过程,调节可生化性能指标,通过微生物的新陈代谢作用,污染物质得以降解或去除,反应池出水经紫外线消毒由尾水排放管排入闽江。
水解沉淀污泥、CASS池剩余污泥,经污泥泵输送至污泥浓缩脱水一体机处置后外运填埋。
工艺流程见***1。
***1污水处理厂工艺流程***
2.2 设计原则
长安污水处理厂近期设计规模2.5万m3/d,污水总变化系数K为1.47,远期设计规模5.0万m3/d,污水总变化系数1.38。
粗格栅及污水提升泵房、细格栅及旋流沉砂池、水解酸化池按最大设计流量计算,CASS池按平均流量计算,按最大设计流量校核,供氧量按最大设计流量计算。各处理构筑物之间的连接管渠均按最大设计流量计算,并以平均流量校核其不淤流速。
2.3 构筑物与设备
2.3.1粗格栅及进水泵房
粗格栅用于截流污水中块状漂浮物及固状物,保证提升系统和后续处理构筑物的正常运行,减轻生物处理的负荷。
格栅间与进水泵房合建,设粗格栅2台,配备DN300螺旋压榨机,输送和压榨栅渣,按近期流量选择潜水排污泵4台。
2.3.2细格栅及旋流沉砂池
细格栅与旋流沉砂池合建,选择细格栅2台,进一步去除污水中的漂浮物及直径大于6mm的杂质,由螺旋压榨机输送压榨栅渣,保证后续处理构筑物的正常运行。
旋流沉砂池去除进水中比重大于2.65,粒径大于0.2mm的砂粒,保证后续处理过程的运行,防止砂粒对设备的磨损。
选用直径2.43m,有效水深2.01m的旋流沉砂池两组,配备砂泵、搅拌装置、螺旋式砂水分离器等设备1套。
2.3.3水解酸化池
由于工业废水比重较大,可生化性能差,进水水质指标具有较大不确定性,因此在设计过程中考虑在生化处理前设水解酸化过程,调节可生化性能指标,有较强的抗冲击负荷能力。
酸化水解过程是利用水解和产酸微生物,将污水中的大分子和不易生物降解的有机物分解为易于生物降解的小分子有机物,使得污水在后续的好氧单元以较少的能耗和较短的停留时间得到处理,
水解酸化池40×20×5.0m3,有效水深4m,设计停留时间t=2.5h。采用折板流形式,辅以推流搅拌器进行搅拌,防止池内污泥沉淀。
水解池采用污泥泵排泥,以纵向多点方式排泥。
2.3.4 CASS生物反应池
CASS工艺是利用生物吸附降解的原理,去除BOD5等有机污染物,同时进行生物脱氮除磷。
①主要设计参数
设计污泥负荷:F/M=0.084kgBOD5/kgMLSS.d,容积负荷0.252kgBOD5/m3.d,污泥浓度MLSS=3000mg/L,剩余污泥量3250kgMLSS/d,设计气水比6.67:1;高峰供氧量6947m3/h,设计65×13的CASS池4格,有效水深5m,总停留时间HRT=16.22h,选择盘式可变微孔曝气器5504个。
②运行模式
单池每池每天循环运行5个周期,每周期4.8h。其中:曝气2.4h、沉淀0.8h、滗水1.2h、搅拌0.4h,依次循环。通过调节鼓风机的送风量,控制主反应池的溶解氧浓度大于2.0mg/L。
③工艺设备
CASS工艺单池内设电动进水堰、浮桶式滗水器、污泥回流泵、剩余污泥泵、盘式曝气系统等设备。还设置DO测定仪,污泥浓度计、酸度计、超声波水位计等仪器仪表。
2.3.5紫外消毒间
利用强大的紫外线C杀菌作用,杀灭尾水中各种细菌、病毒等微生物,并通过光解作用,有效降解水中的氯化物。
紫外线C消毒设备6个模块。每个模块设10支0.24kW功率的紫外线灯管。
3运行特点
3.1 工艺特点
3.1.1功能
CASS生物处理是循环活性污泥的简称,是混合反应沉淀排水于一体,过程分为曝气沉淀滗水闲置4个步骤,预反应区和主反应区之间设回流泵,与传统的SBR工艺不同,CASS工艺在时间和空间上创造厌氧、缺氧、好氧阶段,使微生物交替地处于厌氧、缺氧、好氧周期性变化之中,具有较好的生物脱氮除磷功能。
3.1.2预反应区
微生物通过酶的快速转移迅速吸附污水中可溶性有机物,经历一个高负荷快速积累过程,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。
3.1.3主反应区
运行过程控制曝气强度和溶解氧浓度,以使区内的主体溶液处于适宜好氧状态,DO 2.0~2.5mg/l保证颗粒状絮凝污泥在好氧环境中进行有机物降解和硝化,达到一个较低负荷的基质降解过程。
3.1.4活性污泥
由于溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制,颗粒内部基本处于缺氧状态,而颗粒外部质量浓度较高的硝酸盐通过浓度梯度很快的渗透到絮体内部,在预反应阶段吸附大量可溶性有机物或微生物内源为基质,进行反硝化,使主反应区进行硝化的同时发生同步反硝化。混合液不断地在主反应区和副反应区内回流,有利于聚磷菌的生长和累积,保证磷的去除。
3.2运行模式
3.2.1阶段
CASS工艺由四个步骤运行,即进水/曝气阶段、沉淀阶段、滗水阶段,对污染物的降解时间上是理想推流,空间上完全混合的活性污泥工艺,微生物处于好氧―缺氧―厌氧周期变化之中,有效去除有机污染物的同时具有较好的除磷脱氮功能。
3.2.2周期
CASS生物池按时间序列运行。以5.0个工作周期为例,每周期工作时间为4.8 h,其中进水-曝气2.4 h,静止沉淀1.2 h,排水排泥1.2 h。在同一时间各池间的工作时序均不同,不会发生重叠,同一时间只有一个反应池滗水,自动控制及操作管理较简单,各池间具体工作时序如***2。
***2CASS工艺运行时序***
3.2.3程序
①进水曝气阶段,主反应区进水曝气,同时回流污泥泵连续不断的向预反应区回流污泥。有机污染物被微生物氧化分解,污水中的氨氮通过微生物的硝化作用转化为硝态氮。
②沉淀阶段,主反应区不充水也不曝气,此时微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解,生物池逐渐由好氧状态向缺氧状态转变,开始进行反硝化反应,活性污泥逐渐沉到池底,上层水逐渐变清。
③排水排泥阶段,主反应区的滗水器开始工作,自上而下逐渐排出上清液,同时池内的剩余污泥泵向污泥调节池输送剩余污泥。生物池逐渐由缺氧状态过渡到厌氧状态,继续进行反硝化反应。
④滗水器的滗水能力是按最不利的情况进行选择,实际滗水时间通常要比设计滗水时间短,其剩余时间通常用于CASS主反应区内污泥的闲置,以恢复污泥的吸附能力。
4结束语
4.1 长安污水处理厂工程将于2009年底建成投产。选择水解酸化―CASS工艺适合长安地区的水质指标要求,通过优化设计可以达到良好的处理效果。
4.2 CASS处理工艺是一种有效的二级生化处理工艺,辅以水解酸化段,能较好地处理含有部分工业废水的城市污水。
4.3 CASS工艺具有占地省、构筑物简单、运行灵活等突出特点,针对用地紧张、进水水质水量波动大的污水,CASS工艺具有较大竞争优势。
参考文献:
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