馬超

【摘 要】本文通過簡要介紹循環(huán)式活性污泥法在污水處理廠的設(shè)計和運行，并針對運行和設(shè)計中經(jīng)常遇到的問題進(jìn)行了簡要分析，為城市化進(jìn)程中的污水處理提供借鑒，并希望同行能夠針對筆者提出的相關(guān)觀點給予指正。

【關(guān)鍵詞】污水處理廠；CSAT工藝；設(shè)計細(xì)節(jié)；探討 1.循環(huán)式活性污泥法的原理與特點

循環(huán)式活性污泥法又叫CAST工藝，這是在原有工藝的基礎(chǔ)上通過生物選擇池和進(jìn)行污泥回流改進(jìn)設(shè)施，對處理時序進(jìn)行系列調(diào)整的工藝，通過實踐證明，循環(huán)式活性污泥法比原有的處理工藝更具有可靠性和處理效率，循環(huán)式活性污泥法講污染物降解在時間上有效的予以推薦，形成了一個好氧——缺氧——厭氧的交替過程，具有很多優(yōu)點與傳統(tǒng)模式相比，簡單說其特點主要有：操作工藝流程相對簡單，大大減少了處理的構(gòu)筑物；具有更強的承受水量和水質(zhì)變化的能力，因為其采用了完全的混合式和推流式的曝氣池這樣的設(shè)置；可以人為調(diào)節(jié)曝氣和間歇時間，已達(dá)到污水在反應(yīng)池中的厭氧與好氧的交替，便于脫氮除磷，也便于控制絲狀菌類的生長，最為明顯的優(yōu)勢就是循環(huán)式活性污泥法是通過間歇運行的，這樣可以避免設(shè)備閑置，避免頻繁啟停的損害，造成不必要的維修成本。

2.設(shè)計進(jìn)，出水水質(zhì)

我們都知道污水處理廠所處理的污水主要分為生活污水和經(jīng)過預(yù)處理過的工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水，所以處理的污水大多含氮磷比較高，且出水水質(zhì)必須達(dá)到國家一級B類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這一進(jìn)出水水質(zhì)要求，循環(huán)式活性污泥法更加適用于當(dāng)前的污水處理需求。

3.工藝設(shè)計

3.1工藝流程

循環(huán)式活性污泥法在處理過程中，其工藝流程大致為，通過粗細(xì)兩種柵欄除去較大的漂浮物，再通過沉砂池去除較大的無機顆粒，再通過循環(huán)式活性污泥處理工藝去除污水中的有機物。這一流程看似簡單，但是卻容不得半點馬虎，因為處理量相對較大，每一個環(huán)節(jié)做得不好都直接導(dǎo)致著水質(zhì)的不達(dá)標(biāo)或者造成經(jīng)濟的浪費。

3.2主要構(gòu)件設(shè)備

粗格柵及進(jìn)水泵房。粗格柵與進(jìn)水泵房合建，粗格柵柵寬1.0m，柵距20mm，安裝角度70°，共兩套，粗格柵配套無軸螺旋輸送機。細(xì)格柵及旋流沉砂池。細(xì)格柵與旋流沉砂池合建，設(shè)備按3.0萬m3/d安裝。細(xì)格柵柵寬0.9m，柵距5mm，安裝角度50°。

配水井。配水井為四座CAST池配水，閘門全部安裝到位。

CAST池。采用CAST反應(yīng)池，每池平面尺寸61.5m×18.0m，池深6m，有效水深5m，單池有效容積5500m3。

紫外消毒間。設(shè)兩條渠道，尺寸L×B×H=6.6m×3.06m×0.6m，設(shè)兩個UV3000PLUS型紫外消毒燈組，光照接觸時問16s，水流流速0.3m/s，有效劑量≥20mJ/cm2。

污泥濃縮脫水間。剩余污泥量460.3m3/d、初沉池污泥量為165m3/d，采用帶式濃縮脫水一體機兩臺，處理量為60m3/h，污泥濃縮脫水前投加PAM。

4.調(diào)試運行

4.1活性污泥培養(yǎng)

生化池的接種污泥大多來自附近污水廠的二沉池，采用間歇培養(yǎng)的方式。第一階段，污水投配率為30%，投加一定量活性污泥和實驗室馴化后有選擇性處理能力的菌種，再投加營養(yǎng)物質(zhì)，保證BOD5：N：P大約在100：5：1，控制pH為7.5～8.0，溫度為20～C以上，DO為3～4mg/L；第二階段，污水投配率增加到70%～80%，操作同第一階段；第三階段，污水投配率增加到90%～100%。

4.2工藝調(diào)控

4.2.1 SS的去除

污泥培養(yǎng)起來以后（MLSS達(dá)到2000mg/L），SS處理指標(biāo)基本可以達(dá)到設(shè)計出水要求?？刂婆拍?，使SVI高于40，泥齡在35～40d以下，保證污泥不老化，有良好的吸附性能；控制沉淀加潷水時間，合計時間在1.5～2h，保證了良好的泥水分離效果；運行時曝氣池溶解氧平均值控制不高于3mg/L，避免污泥含氧量較高或由于異常進(jìn)水原因，生成泡沫影響了污泥的有效沉淀。

4.2.2 COD的去除

調(diào)試時控制溶解氧平均值在1.5～2mg/L，確保提供足夠的溶解氧降解COD中的可生化部分；調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，如污泥濃度低于4500mg/L后，出水COD明顯上升。控制反應(yīng)池最高水位時曝氣混合液污泥濃度在4500～5500mg/L。設(shè)計反應(yīng)最高水位時曝氣混合液污泥濃度為3400mg/L?？刂婆拍?，使SVI高于40，保證活性污泥良好的吸附性能以保證COD中不可生物降解部分得到有效去除?？刂瞥恋砑訚畷r間，合計時間在1.5～2h，確保污泥得到有效的泥水分離，降低出水 含量以降低出水COD濃度。在上述條件下，控制每個周期的曝氣時間為2.5h（出水COD可以控制在40mg/L以下），曝氣時間為2h左右，出水COD則在50～60mg/L上下；來水中含有高濃度COD以及高濃度氨氮及的成分不明的廢水，或COD去除效果不佳時，將接觸反應(yīng)區(qū)的功能作為好氧區(qū)使用；開啟生物選擇區(qū)曝氣器閥門；將反應(yīng)池平均溶解氧值控制在2mg/L左右。

4.2.3氨氮的去除

氨氮進(jìn)水經(jīng)常超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)試初控制溶解氧平均值不低于1.5～2Mg/L，嚴(yán)格控制排泥，泥齡要求在25～30d，控制反應(yīng)池最高水位時曝氣混合液污泥濃度高于4500～5500mg/L，每個反應(yīng)周期的曝氣時間控制2.5h左右，但效果不是很理想。為了對氨氮進(jìn)行有效處理，進(jìn)一步采取了的工藝控制：將接觸反應(yīng)區(qū)的功能改變?yōu)楹醚鯀^(qū)，將反應(yīng)池平均溶解氧值控制在2mg/L左右，減少排泥，延長污泥齡至30d以上，污泥濃度控制5500mg/L，增加回流比至40%，降低進(jìn)水負(fù)荷，污泥負(fù)荷控制在0.02kgBOD5/kg MLSS，延長CAST反應(yīng)系統(tǒng)每周期的調(diào)試時間，將進(jìn)水，曝氣時間延長至144min經(jīng)過調(diào)整后氨氮的去除效果明顯。

4.2.4 磷的去除

為提高生物除磷效果，調(diào)試時作出以下調(diào)整。將接觸反應(yīng)區(qū)的曝氣支管開度調(diào)整至最小，溶解氧在0.5mg/L左右。調(diào)整回流比，將回流比控制在17% ，以降低生物選擇區(qū)和接觸反應(yīng)區(qū)的分子氧。增大進(jìn)水量，加大剩余污泥排放量，使活性污泥系統(tǒng)的污泥負(fù)荷保持在0.1kg以上，并將污泥齡控制在25d以下。受到COD、氨氮等指標(biāo)處理要求的制約以及生物處理的碳源不足，BOD5， 值為15.68因此試調(diào)試過程中不能達(dá)到預(yù)期的處理效果，生物除磷效果不佳。生物除磷系統(tǒng)不能對總磷達(dá)到有效的去除，為使出水總磷達(dá)到設(shè)計要求，調(diào)試組進(jìn)行了化學(xué)加藥除磷的調(diào)試?；瘜W(xué)加藥除磷按照設(shè)計建議，采用FeSO4.7H20為沉析藥劑，采用同步沉析法在CAST反應(yīng)池的進(jìn)水/曝氣階段對CAST反應(yīng)池的主反應(yīng)區(qū)進(jìn)行加藥除磷。由于污水廠調(diào)試進(jìn)水各指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)，對工藝參數(shù)的調(diào)整及調(diào)試措施經(jīng)過了比較長時間的摸索，經(jīng)過3個月左右的調(diào)試后，整個處理工藝連續(xù)進(jìn)水，能夠正常運行，經(jīng)監(jiān)測處理水質(zhì)完全達(dá)到設(shè)計要求。

5.結(jié)語

城市的發(fā)展離不開污水處理廠默默奉獻(xiàn)，但是建設(shè)一個新的污水處理廠往往費用都是花費巨額的，建好以后每年的維護費用也多不是一個小數(shù)目，所以進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計是必不可少的，通過對污水處理廠的循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)的設(shè)計我們總結(jié)了幾點需要注意的地方，其一，就是在調(diào)試前一定要對所有的設(shè)備和管道進(jìn)行系統(tǒng)的檢查，對雜物進(jìn)行徹底清理，避免垃圾和雜物擁堵水管，給以后的運行造成不必要的麻煩，特別是不能放過水下設(shè)備的檢查，這些檢查別想再調(diào)試前進(jìn)行，并確保無污染物。其二，要加強在培菌初期的管理，當(dāng)曝氣池出現(xiàn)泡沫的時候給予足夠的重視，避免泡沫涌出污染走道和現(xiàn)成儀表，這一現(xiàn)象幾乎是培菌初期必然發(fā)生的現(xiàn)象，一旦發(fā)生這種現(xiàn)象只需要給生化池投入一定量的污泥或者對溶氧量進(jìn)行有效控制都可以緩解，其三，為了有效減少鼓風(fēng)機送風(fēng)量的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)過程中繁瑣的人力勞動，可以根據(jù)實際情況進(jìn)行變頻控制，實行智能化調(diào)控，讓生化池通過智能監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)實際需求自動送風(fēng)。最后一點在調(diào)試運行過程中如果遭遇雨雪天氣可以根據(jù)實際進(jìn)水情況來調(diào)節(jié)運行周期，避免出現(xiàn)曝氣時間與曝氣量方面的問題，做到這兩方面的協(xié)調(diào)一致，不僅對于水質(zhì)控制有重要作用也符合現(xiàn)階段節(jié)能減排的發(fā)展趨勢。