生活污水處理CASS工藝
生活污水是指人們?nèi)粘I钪信欧诺木哂形廴拘缘乃磁c水體發(fā)生接觸,影響正常水體原有的物理、化學(xué)等性質(zhì),并使其發(fā)生一定的變質(zhì),生活污水具有水量排放不規(guī)律、生化性較好、氮和磷含量高等特點。隨著人們生活水平的不斷提升,排出污染物含有的雜質(zhì)也越來越多,對水環(huán)境造成了一定的影響。研究表明,生活污水大多是有機污染,能對人體健康和生活環(huán)境均造成威脅,許多污水處理廠都因為技術(shù)、資金等原因受到不同程度的限制,在實際污水處理中存在很多隱患,甚至還有少數(shù)污水處理廠依舊使用老舊的曝氣方法進行污水處理,對手工曝氣、進水量控制都難以控制,不僅工作量大,效果也未盡人意。因此,如何有效的處理生活污水,是生活污水處理領(lǐng)域的研究熱點。
CASS(Cyclic Activated Sludge System)是周期循環(huán)活性污泥法的簡稱,該工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體,具有工藝流程簡單、占地面積小、投資較低,運行靈活、抗沖擊能力強等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于生活污水處理領(lǐng)域。該研究以宿遷市某鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水為研究對象,采用以CASS工藝為主的組合工藝對生活污水進行處理,考察組合工藝的運行效果,為生活處理的工程化應(yīng)用提供依據(jù)。
1、水質(zhì)與水量
1.1 水質(zhì)
大興鎮(zhèn)生活污水主要為該鎮(zhèn)居民在日常生活中產(chǎn)生的污水,主要來源包括洗浴洗滌污水、廚房清洗污水、沖廁污水等,經(jīng)測定,主要水質(zhì)指標(biāo)見表1。
1.2 水量
污水處理廠設(shè)計處理水量為2000m3/d。
2、處理工藝
2.1 CASS工藝工藝特點
CASS工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體,污染物的降解在時間上是一個推流過程,而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中,從而達到對污染物去除作用,同時還具有較好的脫氮、除磷功能。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi),微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物,經(jīng)歷一個高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過程,這對進水水質(zhì)、水量、pH值和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用,同時對絲狀菌的生長起到抑制作用,可有效防止污泥膨脹;隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過程。CASS工藝因其投資較低、占地面積不大、有效的防止污泥膨脹、高效的同步硝化反硝化、抗沖擊負(fù)荷能力強等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于中國各大城市的生活污水處理廠,另外,該CASS工藝應(yīng)用范圍還在逐漸加大,如環(huán)保業(yè)、農(nóng)業(yè)、餐飲、醫(yī)療等各個污水處理領(lǐng)域。
2.2 工藝流程
擬采用以CASS工藝為主的組合工藝處理生活污水,具體工藝流程見圖1。
首先,廢水經(jīng)過格柵,去除廢水中大量的懸浮物和漂浮物,然后通過提升泵將廢水提升至細(xì)格柵,進一步去除廢水中懸浮物和漂浮物,細(xì)格柵的出水進入旋流沉砂池,去除砂粒,然后進入CASS反應(yīng)池,通過CASS反應(yīng)池將廢水中COD、氨氮、總氮等進行去除,出水進入雙層濾料過濾池,上層大顆粒濾料截留水中主要污染物,下層截留剩余污染物,雙層濾料濾池出水進行紫外消毒,出水達標(biāo)排放。
3、主要構(gòu)建筑物及設(shè)備
(1)中格柵
中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物,以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷,用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物,并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行的裝置。中格柵共1座,長×寬為2.2m×0.3m,柵槽寬度B為600mm,型號為HG-600,共2組,1用1備。
(2)提升泵房
提升泵房目的是提高污水的水位,保證污水能在整個污水處理流程過程中流過,從而達到污水的凈化。提升泵房共1座,尺寸為3.0m×3.0m,潛水泵2臺,1用1備。
(3)細(xì)格柵
細(xì)格柵是一種可連續(xù)清除流體中雜物的固液分離設(shè)備,是城市污水處理、電廠進水口等行業(yè)生產(chǎn)工藝中不可缺少的專用設(shè)備。細(xì)格柵共1座,長×寬為3.1m×0.3m,柵槽寬度B為700mm,型號為HG-600,共2組,1用1備。
(4)旋流沉砂池
旋流沉砂池沿圓形池壁內(nèi)切方向進水,利用水力或機械力控制水流流態(tài)與流速,在徑向方向產(chǎn)生離心作用,加速砂粒的沉淀分離,并使有機物隨水流帶走的沉砂裝置。該次設(shè)計采用旋流沉砂池中的鐘式沉砂池,共2座,鋼砼結(jié)構(gòu),1用1備,型號為D=1.83型鐘式旋流沉砂池,沉砂區(qū)直徑1830mm,貯砂區(qū)直徑1000mm,總高度3.6m。進水渠道寬度0.45m,出水渠道寬度0.9m;進水渠道寬度0.305m,進水渠水深0.30m,出水渠道寬度0.61m,沉砂區(qū)水深0.20m,配備提砂鼓風(fēng)機、砂水分離器等設(shè)備。
(5)CASS池
CASS池主要是利用微生物去除污水中的污染物,有硝化和反硝化的脫氮以及除磷功能,在進水反應(yīng)的同時回流一定的混合液進入前段的生活選擇區(qū),為SBR工藝的改進型,是該工程的主體處理工序。CASS池每單元包括生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)、好氧區(qū)3個區(qū),每池內(nèi)設(shè)污泥回流系統(tǒng)、潷水系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、排泥系統(tǒng),共2座,長×寬×高尺寸為15m×6.0m×5.5m,旋轉(zhuǎn)式潷水器2臺,型號為USP-10,N=0.75k,回流泵4臺,型號為65QW30-35-7.5型,2用2備,Q=30m3/h,H=35m,N=7.5kW。
(6)雙層濾料過濾池
雙層濾料濾池可使二級處理水在去除懸浮物質(zhì)的同時,降解溶解性的有機物,大幅度提高出水水質(zhì),滿足用戶需求,雙層濾料過濾2個,長×寬×高尺寸為3.0×3.0m×3.4m。
4、運行效果
經(jīng)過3個月的調(diào)試運行后,以CASS工藝為主的組合工藝處理生活廢水時可獲得連續(xù)穩(wěn)定的處理效果,表2為2018年10月至2018年12月之間每月的平均出水水質(zhì)指標(biāo)。
由表2可以看出,生活污水經(jīng)以CASS工藝為主的組合工藝處理后,COD濃度由300mg/L左右降低至50mg/L左右,去除率高達88.0%,氨氮由35mg/L左右降低至5mg/L,去除率高達86.0%,總磷由4mg/L左右降低至0.5mg/L,該系統(tǒng)最終出水平均值ρ(COD)<50mg/L,ρ(BOD5)<10mg/L,ρ(SS)<10mg/L,ρ(氨氮)<5mg/L,ρ(總磷)<0.5mg/L,出水水質(zhì)滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)一級標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn),為生活廢水的治理提供依據(jù)。
5、運行成本分析
該工程的直接運行成本包含藥劑費用、人工費、電費、污泥處置費用等,不包括設(shè)備折舊費,污水站年運行時間以350d計,年運行費用見表3。
6、結(jié)論
采用以CASS工藝為主的組合工藝處理宿遷市宿豫區(qū)大興鎮(zhèn)生活污水是可行的,出水水質(zhì)滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)一級標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)操作簡單,處理效果良好,出水水質(zhì)穩(wěn)定。(來源:宿遷市宿豫區(qū)環(huán)境監(jiān)測站)
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