吉秀芹

（江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225101）

CAST污水處理工藝原理及應(yīng)用

吉秀芹

（江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225101）

水是生命之源，離開了水，萬物皆不能生存，水污染是首先要解決的問題。新CAST是比較先進(jìn)的污水處理，是循環(huán)活性污泥法（Cyclic Autivated Sludge Tehnology）的簡稱，是在改良的SBR（Sequencing Batch Reactor）工藝的不斷演變和改良而產(chǎn)生的，采用物理生物化學(xué)轉(zhuǎn)換污染物的技術(shù)運(yùn)用。新CAST工藝對(duì)原工藝技術(shù)除磷脫氮技術(shù)進(jìn)行了改良和深化，增加了深度處理段，它屬于物理生物化學(xué)處理法，在城市污水處理中得到廣泛利用。文章描述該工藝的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。

CAST工藝流程；污水處理；原理；特點(diǎn)

隨著城市工業(yè)化程度的不斷提高，由于工業(yè)生產(chǎn)排放的污水量越來越多，水質(zhì)也越來越復(fù)雜。如果采用個(gè)別處理，考慮建設(shè)和運(yùn)行成本比較高，污水處理往往不到位，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，甚至不進(jìn)行處理直接進(jìn)行排放，造成城市周圍河流污染嚴(yán)重，環(huán)境惡化。為節(jié)約成本，保護(hù)環(huán)境，許多城市開始考慮將工業(yè)廢水集中收集后收取一定的費(fèi)用，進(jìn)行統(tǒng)一處理，做到節(jié)約成本，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的作用。通常做法是一般工業(yè)污水排放到城市專用下水道后，部分與生活污水、雨水合流，通過收集和污水泵站提升后進(jìn)入城市污水處理廠，進(jìn)行集中處理達(dá)到國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行排放。合流后的污水比生活雨污水成分要復(fù)雜很多，處理工藝要求更高。某污水處理廠采用的新CAST污水處理工藝就是一個(gè)范例。

某市位于華東地區(qū)，榮獲聯(lián)合國人居環(huán)境獎(jiǎng)，是國務(wù)院首批公布的全國24個(gè)歷史文化名城之一。該市地處江蘇中部、長江下游北岸，江淮平原南端，城區(qū)位于長江與京杭大運(yùn)河交匯處。該市地處江蘇中部、長江下游北岸，江淮平原南端，城區(qū)位于長江與京杭大運(yùn)河交匯處。某污水處理廠二期工程設(shè)計(jì)規(guī)模10.0×104m3/d，一期升級(jí)改造工程設(shè)計(jì)規(guī)模5.0×104m3/d，為三級(jí)處理工藝，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918－2002）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)。全部設(shè)備采用德國進(jìn)口。六圩污水處理廠服務(wù)范圍內(nèi)主要工業(yè)以化工、機(jī)加工、造紙、汽車配件、印染、食品等工業(yè)廢水為主，工業(yè)廢水約占60%。

1 新CAST工藝原理及步驟

CAST工藝是是循環(huán)活性污泥法（Cyclic Autivated Sludge Tehnology）的簡稱，是在改良的SBR（Sequencing Batch Reactor）工藝的不斷演變和改良而產(chǎn)生的，采用物理生物化學(xué)轉(zhuǎn)換污染物的技術(shù)運(yùn)用。新CAST工藝對(duì)原工藝技術(shù)除磷脫氮技術(shù)進(jìn)行了改良和深化，增加了深度處理段。它屬于物理生物化學(xué)處理法，即利用微生物來吸附、分解、氧化污水中的有機(jī)物，把不穩(wěn)定的有機(jī)物降解為穩(wěn)定無害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。

1.1 污水處理廠進(jìn)、出水水質(zhì)

污水廠污水流量大，要求的脫氮除磷效率很高（見表1），僅靠同步工藝將很難達(dá)到要求，因?yàn)槊摰统状嬖谝欢ǖ拿荜P(guān)系，必須外加化學(xué)除磷。實(shí)際運(yùn)行與水量、水質(zhì)，以及運(yùn)行管理也緊密相連。

1.2 工藝方案及流程

具體內(nèi)如為：①污水處理主工藝方案：機(jī)械處理＋掛膜水解酸化＋改良A/A/O除磷脫氮＋混凝、沉淀、過濾+紫外線消毒；②污泥處理工藝方案：剩余污泥、深度處理的化學(xué)污泥機(jī)械濃縮＋全部污泥機(jī)械脫水；③工藝流程見圖1、圖2。

表1 污水處理廠進(jìn)、出水水質(zhì)表

1.3 污水處理步驟

污水處理步驟包括一級(jí)處理段（物理機(jī)械處理段）、二級(jí)處理段（生物處理段）、三級(jí)處理段（深度處理段）。

（1）一級(jí)處理段：包括粗格柵、進(jìn)水泵站（含除臭裝置）、細(xì)格柵、旋流沉砂池等對(duì)污水進(jìn)行初步處理。

（2）二級(jí)處理段：包括計(jì)量井、初沉池、排泥泵房及配水井、水解酸化池、生物池、二沉池、回流及剩余污泥泵站、鼓風(fēng)機(jī)房、深度處理提升泵站等。計(jì)量井內(nèi)安裝電磁流量計(jì)，對(duì)進(jìn)廠污水流量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測；把測量信號(hào)傳至中央控制室，便于自動(dòng)化控制；生物池一分為二，每個(gè)池單獨(dú)運(yùn)行。每池按第一缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、第二缺氧區(qū)、缺氧/好氧可調(diào)區(qū)、好氧區(qū)布置，為推流式。在非曝氣區(qū)各段，設(shè)潛水?dāng)嚢杵鳎纬蓭讉€(gè)完全混合型的區(qū)域，在好氧區(qū)設(shè)置微孔曝氣系統(tǒng)。生物池的工藝方案是以生物除磷脫氮為主要目標(biāo)，達(dá)到硝化及反硝化，滿足出水中NH4+-N、TN及TP的指標(biāo)要求。經(jīng)過水解的部分污水及回流污泥首先進(jìn)入生物池的第一缺氧區(qū)，利用進(jìn)水中的碳源有機(jī)物，進(jìn)行生物反硝化，脫除回流污泥中的硝態(tài)氮，保證厭氧區(qū)的除磷效果。大部分污水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，利用進(jìn)水中的易降解有機(jī)物（VFA），誘導(dǎo)儲(chǔ)磷菌釋放磷儲(chǔ)存能量，便于儲(chǔ)磷菌在好氧區(qū)過量吸收磷，達(dá)到生物除磷的目的；經(jīng)第一缺氧區(qū)、厭氧區(qū)的回流污泥與污水、回流混合液進(jìn)入第二缺氧區(qū)，在這里實(shí)行反硝化；此后進(jìn)入好氧段，完成對(duì)有機(jī)物的降解及含氮物質(zhì)的硝化，同時(shí)進(jìn)行磷的吸收。

（3）三級(jí)處理段主要包括：高密度沉淀池、微濾機(jī)池、加藥間、消毒及排放泵站等。污水經(jīng)過生物處理后進(jìn)入深度處理，過濾是污水深度處理的中心，采用微濾機(jī)技術(shù)。微濾機(jī)運(yùn)行由PLC控制，在過濾過程中根據(jù)濾盤內(nèi)、外的水位差變化情況，自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)濾盤并開啟沖洗泵，通過沖洗棒對(duì)篩網(wǎng)筐進(jìn)行全自動(dòng)沖洗。加藥間絮凝劑采用堿式氯化鋁，濕式投加，提高污泥的絮凝效果，同時(shí)具有化學(xué)除磷作用。消毒采用紫外線消毒，使出水的細(xì)菌個(gè)數(shù)達(dá)到國家排放水水質(zhì)要求。

通過以上處理工藝的尾水已達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，直接排入京杭大運(yùn)河。

圖2 二期工程深度處理工藝流程圖

2 新CAST工藝特點(diǎn)

廢水的處理采用單一的物理化學(xué)或生物化學(xué)處理法都不太能完全將污染去除，可能會(huì)留下其他問題。事實(shí)上，物化與生化技術(shù)組合使用，相互補(bǔ)充會(huì)達(dá)到更好的處理效果。與原工藝比較，新CAST工藝除了具有原工藝：原污水中的物質(zhì)處理的干凈，出水的水質(zhì)優(yōu)，具有良好的除磷脫氮效果；沖擊負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)，水質(zhì)、水量變化可以調(diào)節(jié)；活性污泥活性好，厭氧區(qū)有效地抑制絲狀菌生長，不易發(fā)生污泥膨脹；節(jié)能、運(yùn)行靈活等特點(diǎn)，還具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)：①運(yùn)行控制更加靈活，全部工藝采用自動(dòng)化調(diào)節(jié)及手動(dòng)操作。在生物池工藝設(shè)計(jì)中，根據(jù)多種不同的情況，合理選擇進(jìn)水點(diǎn)及進(jìn)水量，實(shí)現(xiàn)不同的工況，滿足出水水質(zhì)要求，這就是新CAST工藝最明顯的特點(diǎn)；②新CAST工藝主要以工業(yè)廢水處理為主，處理污水的能力更加強(qiáng)大，運(yùn)用范圍更廣；③為保證在水質(zhì)惡劣的條件下出水達(dá)標(biāo)，生物池設(shè)計(jì)采用單管吸泥機(jī)（二沉池），提高回流污泥濃度；回流污泥泵按回流比110%選擇，回流污泥泵能力留有余地，以備提高生物池的污泥濃度，延長泥齡，可調(diào)節(jié)性更強(qiáng)。

3 需要注意的一些問題

主要內(nèi)容有：①新CAST工藝自動(dòng)化運(yùn)行程度高，水質(zhì)、水量變化適用性強(qiáng)，在運(yùn)行過程中需要不斷積累資料。對(duì)技術(shù)管理人員要求高，在運(yùn)行過程中根據(jù)積累的技術(shù)參數(shù)不斷改善調(diào)節(jié)運(yùn)行狀況，做到節(jié)能運(yùn)行的條件下，使工藝發(fā)揮最大的效果；②新CAST工藝運(yùn)行相對(duì)比較復(fù)雜，需要加強(qiáng)對(duì)管理人員進(jìn)行培訓(xùn)；③新CAST工藝與傳統(tǒng)工藝比較，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際運(yùn)行過程中還需要不斷總結(jié)、提高和完善，在未來水處理發(fā)展上必然能夠有更大的發(fā)展空間。

[1]汪大翚,雷樂成.水處理新技術(shù)及工程設(shè)計(jì)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社出版,2001.

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2096-2789（2016）12-0084-02