CAST污水處理工藝原理及應用

吉秀芹

（江海職業技術學院，江蘇 揚州 225101）

CAST污水處理工藝原理及應用

吉秀芹

（江海職業技術學院，江蘇 揚州 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是比較先進的污水處理，是循環活性污泥法（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生的，采用物理生物化學轉換污染物的技術運用。新CAST工藝對原工藝技術除磷脫氮技術進行了改良和深化，增加了深度處理段，它屬于物理生物化學處理法，在城市污水處理中得到廣泛利用。文章描述該工藝的原理、特點及應用。

CAST工藝流程；污水處理；原理；特點

隨著城市工業化程度的不斷提高，由于工業生產排放的污水量越來越多，水質也越來越復雜。如果采用個別處理，考慮建設和運行成本比較高，污水處理往往不到位，達不到排放標準，甚至不進行處理直接進行排放，造成城市周圍河流污染嚴重，環境惡化。為節約成本，保護環境，許多城市開始考慮將工業廢水集中收集后收取一定的費用，進行統一處理，做到節約成本，達到保護環境的作用。通常做法是一般工業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入城市污水處理廠，進行集中處理達到國家污染物排放標準后進行排放。合流后的污水比生活雨污水成分要復雜很多，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范例。

某市位于華東地區，榮獲聯合國人居環境獎，是國務院首批公布的全國24個歷史文化名城之一。該市地處江蘇中部、長江下游北岸，江淮平原南端，城區位于長江與京杭大運河交匯處。該市地處江蘇中部、長江下游北岸，江淮平原南端，城區位于長江與京杭大運河交匯處。某污水處理廠二期工程設計規模10.0×104m3/d，一期升級改造工程設計規模5.0×104m3/d，為三級處理工藝，出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918－2002）中的一級標準的A標準。全部設備采用德國進口。六圩污水處理廠服務范圍內主要工業以化工、機加工、造紙、汽車配件、印染、食品等工業廢水為主，工業廢水約占60%。

1 新CAST工藝原理及步驟

CAST工藝是是循環活性污泥法（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生的，采用物理生物化學轉換污染物的技術運用。新CAST工藝對原工藝技術除磷脫氮技術進行了改良和深化，增加了深度處理段。它屬于物理生物化學處理法，即利用微生物來吸附、分解、氧化污水中的有機物，把不穩定的有機物降解為穩定無害的物質，從而使污水得到凈化。

1.1 污水處理廠進、出水水質

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到要求，因為脫氮和除磷存在一定的矛盾關系，必須外加化學除磷。實際運行與水量、水質，以及運行管理也緊密相連。

1.2 工藝方案及流程

具體內如為：①污水處理主工藝方案：機械處理＋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、深度處理的化學污泥機械濃縮＋全部污泥機械脫水；③工藝流程見圖1、圖2。

表1 污水處理廠進、出水水質表

1.3 污水處理步驟

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

（1）一級處理段：包括粗格柵、進水泵站（含除臭裝置）、細格柵、旋流沉砂池等對污水進行初步處理。

（2）二級處理段：包括計量井、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、鼓風機房、深度處理提升泵站等。計量井內安裝電磁流量計，對進廠污水流量進行連續監測；把測量信號傳至中央控制室，便于自動化控制；生物池一分為二，每個池單獨運行。每池按第一缺氧區、厭氧區、第二缺氧區、缺氧/好氧可調區、好氧區布置，為推流式。在非曝氣區各段，設潛水攪拌器，形成幾個完全混合型的區域，在好氧區設置微孔曝氣系統。生物池的工藝方案是以生物除磷脫氮為主要目標，達到硝化及反硝化，滿足出水中NH4+-N、TN及TP的指標要求。經過水解的部分污水及回流污泥首先進入生物池的第一缺氧區，利用進水中的碳源有機物，進行生物反硝化，脫除回流污泥中的硝態氮，保證厭氧區的除磷效果。大部分污水進入厭氧區，利用進水中的易降解有機物（VFA），誘導儲磷菌釋放磷儲存能量，便于儲磷菌在好氧區過量吸收磷，達到生物除磷的目的；經第一缺氧區、厭氧區的回流污泥與污水、回流混合液進入第二缺氧區，在這里實行反硝化；此后進入好氧段，完成對有機物的降解及含氮物質的硝化，同時進行磷的吸收。

（3）三級處理段主要包括：高密度沉淀池、微濾機池、加藥間、消毒及排放泵站等。污水經過生物處理后進入深度處理，過濾是污水深度處理的中心，采用微濾機技術。微濾機運行由PLC控制，在過濾過程中根據濾盤內、外的水位差變化情況，自動轉動濾盤并開啟沖洗泵，通過沖洗棒對篩網筐進行全自動沖洗。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，同時具有化學除磷作用。消毒采用紫外線消毒，使出水的細菌個數達到國家排放水水質要求。

通過以上處理工藝的尾水已達到國家排放標準，直接排入京杭大運河。

圖2 二期工程深度處理工藝流程圖

2 新CAST工藝特點

廢水的處理采用單一的物理化學或生物化學處理法都不太能完全將污染去除，可能會留下其他問題。事實上，物化與生化技術組合使用，相互補充會達到更好的處理效果。與原工藝比較，新CAST工藝除了具有原工藝：原污水中的物質處理的干凈，出水的水質優，具有良好的除磷脫氮效果；沖擊負荷適應性強，水質、水量變化可以調節；活性污泥活性好，厭氧區有效地抑制絲狀菌生長，不易發生污泥膨脹；節能、運行靈活等特點，還具有以下明顯的優點：①運行控制更加靈活，全部工藝采用自動化調節及手動操作。在生物池工藝設計中，根據多種不同的情況，合理選擇進水點及進水量，實現不同的工況，滿足出水水質要求，這就是新CAST工藝最明顯的特點；②新CAST工藝主要以工業廢水處理為主，處理污水的能力更加強大，運用范圍更廣；③為保證在水質惡劣的條件下出水達標，生物池設計采用單管吸泥機（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，可調節性更強。

3 需要注意的一些問題

主要內容有：①新CAST工藝自動化運行程度高，水質、水量變化適用性強，在運行過程中需要不斷積累資料。對技術管理人員要求高，在運行過程中根據積累的技術參數不斷改善調節運行狀況，做到節能運行的條件下，使工藝發揮最大的效果；②新CAST工藝運行相對比較復雜，需要加強對管理人員進行培訓；③新CAST工藝與傳統工藝比較，具有明顯的優點，在實際運行過程中還需要不斷總結、提高和完善，在未來水處理發展上必然能夠有更大的發展空間。

[1]汪大翚,雷樂成.水處理新技術及工程設計[M].北京:化學工業出版社出版,2001.

U664.9+2

A

2096-2789（2016）12-0084-02