EGSB—CASS法處理淀粉廢水工程實例

【摘 要】針對淀粉廢水處理工藝存在問題，采用EGSB-CASS工藝對原污水處理設施進行改造，運行結果表明COD、SS、NH3-N去除率可分別達到98.75%、99%、86.67%，出水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）表1中二級標準。運行成本為1.14元/t。

【關鍵詞】淀粉廢水 EGSB CASS

某淀粉生產企業位于山西省，是以農副產品深加工為主的企業。企業原污水處理站采用工藝為：“初沉池+調節池+中和池+EGSB+A/O反應器+二沉池”。由于對A/O段氨氮進水濃度的估計過低和采用單級硝化反硝化不合理導致出水氨氮長期不達標，為此企業決定對原有設施進行改造，改造完成后，出水水質能達標排放。

1 廢水情況及排放標準

本方案設計廢水處理量為1500m3/d，廢水處理設施每天24小時運行。污水處理站出水水質要求達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）表1中二級標準，COD≤100mg/L，SS≤30mg/L，NH3-N≤25mg/l。

2 現有設施問題診斷

原設計分階段進出水水質如表1。

對各段進出水水質及采用工藝分析，該工藝主要問題是NH3-N去除不好。原因如下：一是NH3-N濃度太高，二是進具有脫氮功能的A/O系統污水的C/N偏低，三是對如此高濃度的含氮污水采用一級硝化反硝化工藝不合理。

①一般城市污水NH3-N濃度為30—40mg/L，當氨氮負荷從0.08KG/m3·d增至0.4KG/m3·d時硝化反應降低了31%[1]。本項目A/O段曝氣池的氨氮負荷按上表數據為0.36kg/m3·d。

②按全程硝化反硝化反應機理，整個生物脫氮過程應為好氧硝化過程和缺氧反硝化過程。即在好氧條件下，好氧自養菌以無機碳為碳源，以NH3-N為能源將NH3-N氧化為亞硝酸根和硝酸根，然后在缺氧的條件下，在反硝化菌的作用下，硝酸根為電子受體，以有機碳為電子供體，將硝態氮還原成為氮氣排掉，無論是前步的硝化過程還是后步的反硝化過程都需要碳源[2]。理論上實現硝化反硝化脫氮，BOD/TKN≥4。本項目進A/O系統的COD為1000mg/L，NH3-N濃度為600mg/L，按最次情況，EGSB中的有機氮全部氨化EGSB出水最低TKN為600mg/l。這樣BOD/TKN=500/600=0.83遠遠低于4。

③本污水處理站采用一級A/O工藝可以認為是用于處理氨氮濃度較低的工藝。因為高濃度的氨氮水進入好氧池，隨著硝化過程的進行，pH逐漸降低，亞硝酸根和硝酸根濃度逐漸升高，如不能相應的進行反硝化，以反硝化過程中產生的堿度中和硝化過程中產生的酸度，并通過反硝化還原掉生成的亞硝酸根，必然抑制進一步的硝化反應。所以造成出水NH3-N濃度偏高。

3改造說明及構筑物工藝設計

3.1改造工藝說明

鑒于廠區可使用面積限制和盡可能的減少拆除再建費用。根據對存在問題的分析和現有構筑物規格結構，提出調整改造意見。

當進水氨氮濃度非常高時，會導致反應機制抑制和產物抑制現象，在這種情況下，要達到完全硝化就需要更多級反應器，系統通過反硝化過程降低亞硝酸鹽和硝酸鹽[3]。在現有構筑物的情況下，無法再增加硝化反硝化的級數，把現有的A/O系統改成裝有填料的SBR系統使無法實現的空間上多級的A/O工藝變成可調控的時間上多級A/O工藝的系統。

3.2主要構筑物工藝設計

（1）格柵部分。原有格柵保留，并新增一臺柵間隙3mm的細格柵。新增細格柵具體參數如下：耙齒間隙b=1mm，柵條總寬B=800mm，主體SUS304，配備電控柜和超聲波液位計，能夠滿足手動及自動控制的要求。

（2）EGSB。EGSB反應器利用原有，調整工藝參數，厭氧容積負荷10kgCOD/（m3·d），厭氧出水回流到中和池，回流比調整為100～150%，減少了中和劑的用量，控制厭氧出水pH7.5左右，控制EGSB內水溫35℃±2℃。

（3）CASS池。改造原AO生化池，并加高池壁400mm，設置生物選擇區，占總容積的1/10，并設置混合液回流泵，回流至生物選擇區，新增4臺潷水器，8臺水下攪拌器，4臺電動閥門，4臺外加碳源泵，1套PLC系統，4臺污泥回流泵，更換曝氣系統600套，懸掛軟性填料。

CASS工藝采用12h一周期，每周期進水3h，4池交替間歇進水，進1h，同時曝氣2h，停2h，再進1h，同時曝氣2h，停2h，最后一次進1h，同時曝氣1.5h，停1.5小時，排水1h。每周期共曝氣5.5h，停曝5.5h，曝氣為間歇曝氣，每周期曝氣3次，停3次。從而實現了3級硝化反硝化反應機理。

4運行效果

該工程通過當地環境保護監測部門驗收，EGSB及CASS生化系統運行正常，水質監測結果如表3所示。

5技術經濟分析

穩定運行過程中，技術經濟分析如下表所示：

6 結語

針對淀粉生產廢水，對原有的處理系統進行了改造，生化處理部分采用了加填料的CASS工藝，實際運行結果表明，該系統改造后，運行穩定，處理水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）表1中二級標準，運行成本為1.14元/噸。

參考文獻：

[1]劉宏波，楊昌柱，濮文虹，林勇山，蘭丹.進水氨氮濃度對好氧顆粒污泥的影響研究[J].環境科學，2009，07：2030-2034.

[2]支霞輝，黃霞，李朋，張偉偉，薛濤.厭氧-好氧-缺氧短程硝化同步反硝化除磷工藝研究[J].環境科學學報，2009，09：1806-1812.

[3]馬勇，陳倫強，彭永臻，吳學蕾.實際生活污水短程/全程硝化反硝化處理中試研究[J].環境科學，2006，12：2477-2482.

作者簡介：趙勇嬌（1982—），女，工程師，碩士研究生，研究方向：水污染防治與控制方向。