【正文】 S 工藝是以生物反應(yīng)動力學(xué)原理及合理的水力條件為基礎(chǔ)而開發(fā)的一種新的廢水處理工藝，具有以下幾個方面的特征和優(yōu)點。 CASS 反應(yīng)池中的混合液污泥濃度在最大水位時與傳統(tǒng)的定容活性污泥法系統(tǒng)基本相同，由于曝氣結(jié)束后的沉降階段中整個池子面積均可用于泥水分離，其固體通量和泥水分 離效果要優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法。 CASS 工藝在不設(shè)缺氧混合階段的條件下，能曝氣階段創(chuàng)造條件有效地進(jìn)行硝化和反硝化。 6）工藝流程簡單，土建和投資低（無初沉池、二沉池及規(guī)模較大的回流污泥泵站，用于生物選擇區(qū)的回流系統(tǒng)的回流比僅為 20％），自動化程度高，同時采用組合式模塊結(jié)構(gòu)，布置緊湊，占地少，分期建設(shè)和擴建方便。 遵義污水處理廠 ( 萬 m3/d)采用 CASS 工藝處理城市污水的效能表。占地面積也較少。 A2/C 工藝流程圖 （ 圖 45） 電磁流量計 回流污泥 A/C氧化溝 卡魯塞爾 2 剩余污泥至貯泥池 二沉池 消毒間 出水 進(jìn)水 粗格柵 進(jìn)水泵房 細(xì)格柵 旋流沉砂池 CASS 工藝流程圖 （ 圖 44） 電磁流量計 剩余污泥至貯泥池 生物反應(yīng)池 CASS 出水 消毒間 進(jìn)水 粗格柵 進(jìn)水泵房 旋流沉砂池 細(xì)格柵 岱山湖肥東境內(nèi)三座污水處理廠及配套管網(wǎng)工程可行性研究報告 29 （三） 兩種污水處理方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)缺點比較 類項 評比項目 內(nèi)容 (一 )卡魯塞爾氧化溝法 (二 )CASS 法 技術(shù)可行性 技術(shù)適用情況 應(yīng)用的廣泛性，對水質(zhì)、水量和規(guī)模的適應(yīng)程度 應(yīng)用廣泛，適于不同的規(guī)模、進(jìn)水濃度及出水水質(zhì)的要求，關(guān)鍵 技 術(shù) 需 引 進(jìn) ： COD、 BOD 去除率好、具有較好的除磷脫氮效果。 水質(zhì)目標(biāo) 出水水質(zhì) 滿足排放的標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)回用性的保證程度 達(dá)標(biāo)穩(wěn)定，易進(jìn)行回用性處理 出水水質(zhì)好，達(dá) 標(biāo)穩(wěn)定，回用性較好 外界條件適 氣溫、水溫、 出水水質(zhì)穩(wěn)定，對外 出水水質(zhì)穩(wěn)定，對外 岱山湖肥東境內(nèi)三座污水處理廠及配套管網(wǎng)工程可行性研究報告 30 應(yīng)性 營養(yǎng)物、水質(zhì)水量等對出水水質(zhì)的影響 界條件變化的適應(yīng)性好，可用于寒冷地區(qū) 界條件變化適應(yīng)性最好，水深大，保溫好，可用于冷地區(qū) 費用指標(biāo) ( 萬元 ) 基建總投資 污水、污泥處理等一次投性資 較大 一般 經(jīng)營成本(元／ m3) 較高 低 工程實施 施工難易 施工難易及建設(shè)進(jìn)度 施工有一定難度，可分組建設(shè) 施工簡單，模塊化，易分期建設(shè) 環(huán)境影響 對周圍環(huán)境影響 景觀、噪音、臭味 占地 小 ,覆蓋 易 ,景觀效果 較好， 噪音較小，臭 味一般 占地大 ,覆蓋難 ,景觀效果 較 差 ， 噪音一般，臭味一般 污泥的影響 污泥產(chǎn)泥量大小 較多 較少 物能消耗 電耗 僅指動力消耗 較大 較低 占地 生產(chǎn)區(qū)占地大小 較大 較小 綜上所述， 兩種方案各有有優(yōu)點和存在的不足， 考慮到 景區(qū)和鎮(zhèn)區(qū) 不同環(huán)境 要求 、主要要污染物來源以及處理能力 ， 因此本次設(shè)計推薦 CASS 工藝 為 2污水處理廠 的處理工藝方案 ,卡魯塞爾 (Carrousel)氧化溝為 3污水處理廠的處理工藝方案 。 （ 2）穩(wěn)定化：污泥中有機含量高，易腐敗，并產(chǎn)生惡臭；經(jīng)消化處理后，有機物被分解，不易腐敗，減少了惡臭，方便運輸及處置。 1）第一階段為污泥濃縮， 主要目的是使污泥初步減容，縮小后續(xù)處理構(gòu)筑物的容積或設(shè)備容量； 2）第二階段為污泥消化，使污泥中的有機物分解； 3）第三階段為污泥脫水，使污泥進(jìn)一步減容； 4）第四階段為污泥處置，將最終的污泥予以消納。因此本工程污泥處理系統(tǒng)不設(shè)消化池，污泥直接濃縮、脫水，污泥濃縮、脫水一般有以下二種方式： 1）方案一：剩余污泥 → 污泥濃縮池 → 貯泥池 → 污泥脫水 → 外運。 ②氣浮濃縮是利用氣泡強制施加到污泥顆料上的浮力，使之上浮，實現(xiàn)污泥的壓縮；氣浮濃縮雖然一定程度上解決了污泥厭氧發(fā)臭的問題，但 需增加一套溶氣系統(tǒng)，而且運行費用較高。這種方式適于村鎮(zhèn)小型污水處理廠的污泥處理，占地面積大，維護(hù)管理工作量很大，且易產(chǎn)生大范圍的惡臭。 三種方式國內(nèi)已均有采用，其中帶式一體化機在國內(nèi)使用較早，離心機在國外使用較多，近十年來國內(nèi)使用較為普遍，而螺壓濃縮脫水機近幾年在國內(nèi)的應(yīng)用才剛剛興起，現(xiàn)就三種方式的機械設(shè)備性能及重要指標(biāo)進(jìn)行比較分析如下表所示： 污泥機械脫水設(shè)備性能分析 表 （ 表 411） 類型 性能 帶式濃縮脫水一體化機 臥式離心濃縮脫水機 螺壓濃縮脫水機 設(shè)備尺寸 體積大，占地大 體積小，占地小 體積小，占地小 轉(zhuǎn)速 運行速度低，噪音小 高轉(zhuǎn)速，振動大 ，噪音大 轉(zhuǎn)速低，噪音小 運行環(huán)境 敞開式運行與設(shè)計 ,環(huán)境較其它兩種差 封閉運行 ,氣味小 ,環(huán)境好 封閉運行 ,氣味小 ,環(huán)境好 使用壽命 濾布使用壽命為 6 個月 ,需定期更換 主要部件為不銹鋼及耐磨材料制成 ,易損較多 ,使用壽命較長 全不銹鋼制成 ,易損件可連續(xù)運行 72021hr，使用壽命長 電耗 較低 較高 較低 藥耗 ～ ～ ～ 設(shè)備價格 較低 較高 高 效果 含固率為 2030％ 含固率為 2030％左右 含固率為 2030％ 綜上所述，由于帶式濃縮脫水一體機設(shè)備價格較低、運行費用較省、處理效果較好，所以。 3）濃縮、脫水工藝的選擇 由于本工程要求除磷，為防止活性污泥厭氧條件下的再次放磷，剩余污泥在構(gòu)筑物內(nèi)的停留時間不宜過長；因此本工程擬采用方案二進(jìn)行污泥處理，脫水后污泥含水率 78～ 80％ ，該方案簡介如下： 岱山湖肥東境內(nèi)三座污水處理廠及配套管網(wǎng)工程可行性研究報告 33 本方案是將污泥濃縮與脫水兩種功能組合在一個系統(tǒng)中進(jìn)行污泥處理，經(jīng)過投加高分子絮凝劑的污泥首先進(jìn)入濃縮機；經(jīng)濃縮后污泥被送至脫水機進(jìn)行脫水，由于濃縮脫水時間非常短，因此不會產(chǎn)生污泥放磷現(xiàn)象；而且操作方便、自控程度高、工作條件好，脫水后污泥含固率高。 2）污泥的脫水 污泥的脫水分為自然干化和機械脫水兩大類。 （ 3）污泥濃縮脫水工藝 1）污泥濃縮 污泥濃縮常用的工藝有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮。 典型的污泥處理工藝流程圖（圖 46） （ 2）污泥處理工藝選擇 就本工程而言，由于規(guī)模很小，而且采用 CASS 生物脫 N除 P污水處理工藝，污泥齡較長（約 22d）；污泥性質(zhì) 較為穩(wěn)定，剩余污泥量較少，可不進(jìn)行消化，直接濃縮脫剩余污泥 污泥濃縮 污泥消化 污泥脫水 污泥處置 污水處理系統(tǒng) 上清液 消化液 濾液 岱山湖肥東境內(nèi)三座污水處理廠及配套管網(wǎng)工程可行性研究報告 32 水是可行的；污泥直接濃縮脫水總體效果較好，目前已在中、小型城市污水處理廠中得到廣泛應(yīng)用。 （ 4）資源化：污泥是一種資源，其中含有很多熱量，其熱值在 1000～ 15000kJ/kg（干泥）之間；另外，污泥中還含有豐富的氮、磷、鉀，是具有較高肥效的有機肥料；通過消化處理后，可以使有機物分解產(chǎn)生沼氣熱能，其中的熱量可加以利用，同時進(jìn)一步提高其肥效。由于這些污泥有機物含量及含水率較高且不穩(wěn)定，而且可能含有寄生蟲卵，若不加以有效的處理和處置，將造成二次污染。 運行管理 工藝技術(shù)成熟，運行管理經(jīng)驗豐富 。 兩種污水處理方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)缺點比較 （ 1） 工藝流程圖 1） 方案一 （ CASS 工藝 ） CASS 工藝流程圖見圖 44 所示。 CASS 工藝處理城市污水的效能 指標(biāo) (mg/L) CODcr BOD5 SS NH3N TP 進(jìn)水 180 120 130 20 出水 30 15 18 5 國外 6 萬人口當(dāng)量污水處理廠采用不同工藝的費用比較表。如安徽某啤酒廠利用 CASS 工藝對啤酒廢水進(jìn)行處理取得了很好的效果，在進(jìn)水 CODcr、BOD5分別高達(dá) 3184mg/L 和 1878mg/L 時，取得了 CODcr＜ 100mg/L、 BOD5＜ 45mg/L 的出水，并且總投資明顯低于常規(guī)活性污泥法。 CASS 工藝使活性污泥不斷地經(jīng)過好氧和厭氧的循環(huán)，有利于聚磷菌 CASS 平面布置示意圖 岱山湖肥東境內(nèi)三座污水處理廠及配套管網(wǎng)工程可行性研究報告 27 在系統(tǒng)中的生長和累積，而生 物選擇區(qū)中活性污泥（微生物）能通過快速酶去除機理吸附和吸收大量易降解的溶解性有機物，從而保證了磷的去除。 3）可變?nèi)莘e的運行提高了對水質(zhì)、水量波動的適應(yīng)性和操作運行的靈活性。這使得 CASS 工藝的運行不取決于污水處理廠的進(jìn)水情況，可以在任意進(jìn)水速率并且反應(yīng)器在完全混合條件下運行而不發(fā)生污泥膨脹。 CASS 工藝介紹 （方案二） CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝 全稱為循環(huán)式活性污泥法， 是SBR 系列中的 CAST 和 ICEAS 工藝的改良型， 它集曝氣、沉淀、排水于一體，省去了初沉池、二沉池， 是一種結(jié)構(gòu)形式簡單，運行方式靈活多變，空間上完全混合，時間上理想推流的污水生物處理方法。 目前世界上已有多座 Carrousel 氧化溝投入運行，其應(yīng)用領(lǐng)域涉及各 行各業(yè)的污水、廢水處理，處理規(guī)模從 400 m3／ d 到 113 萬 m3／ d 不等。 Carrousel 工藝最大限度地利用了這一原理，它的表曝機傳氧效率在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下達(dá)到至 少 （電機功率）。 Carrousel A2/C 氧化溝簡圖 （① 潛水?dāng)嚢杵?，② 內(nèi)回流泵 ，③ 立式表曝機 ） 與其他污水處理工藝相比， Carrousel A2/C 氧化溝工藝具有如下 特 點： （ 1） 有極強的耐沖擊負(fù)荷的能力，通過曝氣區(qū)的完全混合作用，使污水得到最大程度的稀釋，在正常的設(shè)計流速下，渠道中混合液的流量是進(jìn)水流量的 50～ 100 倍，池中的混合液平均每 5～ 20 分鐘完成一次循環(huán)，這種流型不但可以防止短流，而且還通過完全混合作用產(chǎn)生很強的耐沖擊負(fù)荷能力。 由于水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，經(jīng)過多年的研究改進(jìn)， Carrousel 氧 化溝已有了很大的發(fā)展，這些新的發(fā)展使 Carrousel 氧化溝提高了處理效 率．降低了運行費用。根據(jù)本工程的特點，我們選用 SBR 的改良型工藝 CASS工藝作為比選方案之一，選用 Carrousel A2/C 氧化溝工藝作為比選方案之二。但每種使用范圍和應(yīng)用的邊界條件也存在一定的差異。 具備上述功能并在實踐中證明運行效果較好的活性污泥工藝主要有 氧化溝法、SBR 類及其變型工藝、 AB法、生物濾池法 (BAF 工藝 )等，以上工藝是建設(shè)部、國家環(huán)?？偩帧⒖萍疾柯?lián)合制 定的《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》中， 10 萬 m3／ d 以下城鎮(zhèn)污水處理推選工藝 。不僅投資省、運行費用低、管理方便，更主要的是處理效果較穩(wěn)定，因此 3污水處理廠污水處理采用生化處理為核心工藝。 3污水處理廠 污水處理廠工藝的選擇是根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)情況和出水水質(zhì)要求并結(jié)合以上原則來確定的。 污泥齡生物脫磷系統(tǒng)主要是通過排除剩余污泥除磷，一般 認(rèn)為泥齡越短的系統(tǒng)產(chǎn)生較多的剩余污泥，除磷效果較好。影響除磷過程和效果的主要環(huán)境因素如下： 溶解氧 ,在厭氧區(qū)必須控制嚴(yán)格的厭氧條件，既沒有分子態(tài)氧，也沒有如 NO3的化合態(tài)氧，以保證系統(tǒng)內(nèi)的細(xì)菌能吸收有機物，并釋放磷。反硝化反應(yīng)需要提供足夠的碳源（ BOD5），一般認(rèn)為 BOD5/TKN 需大于 4，否則會產(chǎn)生內(nèi)源反硝 化反應(yīng)，反硝化菌減少，并會有 NH3的產(chǎn)生。溶解氧對反硝化反應(yīng)有很大影響，主要由于氧同硝酸鹽 競爭電子供體，且抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活性，因此系統(tǒng)中應(yīng)有缺氧區(qū)，其溶解氧保持在 ， 才能保持反硝化反應(yīng)的正常進(jìn)行。有機物的去除程度主要受污水的可生化程度和反應(yīng)器好氧時間的影響，污水可生化程度越高，生物處理系統(tǒng)去除總碳的程度 越高，另外，生物反應(yīng)器需要有足夠的好氧停留時間，出水才可以達(dá)到較低 BOD5排出量。 (2)生物脫 N 除 P 原理 本工程要求去除 BOD5等 有機物的同時，進(jìn)行脫 N 除 P，污水中各成份的比值也合適于采用生物處理方法。