循环式活性污泥法污水处理厂的设计及运行

循环式活性污泥法污水处理厂的设计及运行侯瑞琴�张�统�张志仁�王守中(总装备部工程设计研究院环保中心)��循环式活性污泥法(CyclicActivatedSludgeSystem,简称CASS)是在SBR基础上发展起来的一种新型污水生物处理工艺。该方法最早是美国川森维柔废水处理公司于1975年研究成功并推广应用的废水处理新技术专利,目前在美国、加拿大、澳大利亚等国270多个污水处理厂应用,其中城镇污水处理厂200多家,工业废水处理厂70多家。CASS工艺集曝气与沉淀于同一池内,取消了常规活性污泥法的一沉池和二沉池。工作过程分为曝气、沉淀和排水三个阶段,运行中可根据进水水质和排放标准控制运行参数,如有机负荷、工作周期、水力停留时间等,通过调整这些参数使污水处理厂在满足出水水质要求的条件下降低运行成本。1�工程设计1�1�污水处理厂概况北京航天城污水处理厂是为北京航天工程服务的,根据北京航天工程环境评价报告书所列数据,污水处理厂随航天工程的发展分二期建设,设计处理能力为7200m3/d,一期工程污水量为3600m3/d,主要包括工业废水、生活污水和门诊部污水,各自所占比例为18�0%、81�5%、0�5%,因此其污水主要是生活污水,污染物包括有机物、悬浮物和油类等。设计进、出水水质及排放标准(北京市水污染物排放二级标准)见表1。表1�设计进、出水水质及排放标准项�目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH矿物油(mg/L)进水3502502206�5~8�55�8出水<50<15<306�0~8�5<3排放标准6020506�0~8�541�2�污水处理工艺1�2�1�工艺流程在北京航天城污水处理厂设计中采用CASS工艺,其流程如图1所示。图1�北京航天城污水处理厂工艺流程1�2�2�主要构筑物、设备及其参数污水处理厂主要构筑物及设备示于表2。表2�主要构筑物及设备名��称型号或基本尺寸数量旋转式格栅XGS�10002集水池9�8m�7�4m�5.3m(H)1沉砂池15�9m�4�2m�3�2m(H)1CASS池4�24m�6m�5m1污泥浓缩池�2600mm�3m1污泥脱水机CCT�10002��工程设计参数是依据实验室模拟试验结果确定的:BOD污泥负荷为0�11kgBOD/(kgMLSS�d);CASS池的运行周期为4h,其中曝气2h,采用连续进水,周期循环延时曝气法;整个CASS池容积2880m3,长度方向分主反应区和预反应区,其长度分别为19�25m和3�75m,宽度方向分4格,每格可独立运行,池深5m,有效水深4�5m(污泥区高1�3m,缓冲区高1�7m),活性污泥界面以上最小水深为1�34m,每周期排水比约为1/3。CASS反应池构造简图示于图2。��水下曝气机由潜水泵和射流器组成,充氧量6�0~7�0kg/h,服务面积50m2/台(有效水深5m),射流器电机功率5�5kW/台。�32����中国给水排水1999Vol.15����������CHINAWATER&WASTEWATER����������No.8图2�CASS反应池构造简图1�3�污水处理厂平面设计污水处理厂分二期建设,总用地0�72hm2,设计时考虑远、近期结合,占地面积尽可能小。其平面规划按规范进行,绿化率为47%,环形道路,污水与污泥处理兼顾,常规分析化验仪器完备(见图3)。图3�北京航天城污水处理厂平面图2�污水处理厂的调试运行2�1�污水处理厂调试设备安装完工后,按单体调试、局部联合调试和系统联合试运转三个步骤进行。联调的主要工作包括按图纸检查各构筑物的施工质量;各机械设备、仪表、阀件是否满足设计或污水处理厂生产工艺要求;各处理单元及连接管段流量的匹配情况;自动控制系统是否灵敏可靠;检查设备有无异常震动和噪音;对调试中发现的问题及时解决,系统工作正常后进入污泥培养、驯化阶段。污水处理厂的污泥培养采用接种培养法,具体是在CASS池中加入其他污水处理厂浓缩脱水后的污泥,闷曝24h,以后每天排出部分上清液并加入新的污水,逐步加大负荷,此阶段不排泥。培养期间通过镜检观察CASS池中微生物相的变化,同时进行进、出水水质及活性污泥性能指标的测定(包括COD、BOD5、pH、DO、SV、MLSS、SVI等)。随着培养时间的增加,观测到污泥中有大量活跃的原生动物(如钟虫)和少量的后生动物(如轮虫),此时SVI=80~100,SV=18%~20%,MLSS=1200~1800mg/L,表明活性污泥培养基本成功。此阶段完成后,即进入污水厂全面试运行阶段。2�2�污水厂试运行污水厂试运行是指在满负荷进水条件下,摸索、优化运行控制参数,取得最佳的去除效果,为今后长期稳定运行奠定基础。此阶段大致包括滗水器控制参数的确定,CASS池运行周期及每个周期内