CASS工藝在高陽煤礦生活污水處理中的應用

楊延龍

（山西汾西礦業（集團）有限責任公司高陽煤礦 山西呂梁 032306）

引言

高陽煤礦生活污水處理廠始建于1994 年5 月,排放標準為二級排放標準，隨著企業的不斷發展，于2010 年4 月對生活污水處理站進行改造，處理能力為5000m3/d；日均處理量為3000m3，進水COD：190mg/L,氨氮；38mg/L，出水COD：20.5mg/L,氨氮：3.8mg/L。安裝有COD、氨氮、總磷、總氮在線監測設備。

1 工藝流程詳述

1.1 格柵

進水從集水井流入調節池，利用格柵將不溶于水的漂浮物、大的懸浮物截留，避免對后續的水處理設備、管路造成堵塞，減輕后續構筑物的處理負荷。

1.2 調節池

由于礦區送水時間為一天兩次，所以污水排放相對集中，所以必須設置調節池來勻質勻量。

1.3 旋流沉砂池

用來去除比重較大的無機顆粒物，使得有機懸浮物隨水流走。污水由切線方向進入，在離心力作用下，砂粒被甩向池壁并下落入砂斗排出。

1.4 預反應區

設置于曝氣池的前端，通常在厭氧或兼氧條件下運行。主反應區的污泥回流并與進水在此混合，不僅充分利用微生物快速吸附作用，加速對溶解性底物的去除，而且對難降解的有機物起到良好的水解作用，同時使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。設置預反應區還有利于改善污泥的沉降性能，防止污泥膨脹的發生，促進了微生物的增殖及菌膠團的生長。

1.5 主反應區

主反應區主要分為四個階段：曝氣、沉淀、潷水、閑置。

由鼓風曝氣機向反應池充氧，污水中的有機物被微生物氧化分解，同時污水中的氨氮經微生物的硝化作用轉化硝態氮。此外，聚磷菌在好氧狀態下從外部攝取磷，并以聚合形態儲存在體內，形成高磷污泥，排出系統，從而達到除磷效果。

停止曝氣，微生物利用污水中剩余溶解氧進行氧化分解，反應池逐漸由好氧狀態轉變為厭氧狀態，開始進行反硝化作用，將硝態N 轉化為N2。活性污泥逐漸沉入池底，上層成清水。

沉淀結束后，潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液，此時反應池過渡到厭氧狀態繼續反硝化。

排水結束后，潷水器上升到原始位置。

1.6 細砂過濾罐

主要是去除重力沉淀法不能有效去除的細小顆粒，對污水中的COD 和BOD 等也有一定的去除作用。

1.7 消毒

經汞燈發出紫外光殺死污水中的病原微生物和病毒等，防止疾病的傳播。

1.8 污泥脫水

利用離心作用將污泥中的固體與水分離，上清液回流至調節池，向污泥中投加絮凝劑使污泥絮凝，提高脫水性能，脫水后裝車外運。

2 執行標準

根據孝義市政府《孝義市2018 年環境污染治理清單》要求，高陽煤礦生活污水處理站外排水中COD、氨氮、總磷3 項主要污染物達地表水Ⅴ類標準。其余污染物執行GB18918-2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A 排放標準。

3 超標原因分析及改進措施

經檢測，出水水質中氨氮超地表水Ⅴ類標準。其余污染物均達標排放。

反硝化是脫氮工藝中去除氨氮的關鍵環節，而碳源的充足與否將決定缺氧對氨氮的去除率。反硝化是一個耗碳、產生堿度同時去除氨氮的過程，理論上還原1mg 的氨氮需要消耗8.67mg 的COD。

氨氮超標原因分析為進水中碳源不足。

改進措施：在主反應區中投加適量的葡萄糖作為碳源。采用人工投加的方式，在主反應區進水口處投加。利用水的流動、曝氣及攪拌機攪拌，使葡萄糖與活性污泥充分混合。化驗人員實施監測出水水質。葡萄糖投加上限為出水COD 濃度不超標，投加下限為出水中氨氮、總氮濃度達標。通過水質檢測，實時對葡萄糖的投加量進行調整，使得滿足出水水質要求。經測算，最佳葡萄糖的投加量約為450kg/d，主反應池每進水投加一次，每次約80kg。

下一步應逐步改善碳源投加方式，改為設備管道計量投加，既減少人工，操作簡單，有保證加藥效果及加藥量。

4 CASS 工藝優點

經過幾年的運行，發現與傳統的活性污泥法相比，CASS 工藝主要有以下優點：（1）運行費用低，主反應池的溶解氧濃度梯度大，傳遞效率高，節能效果顯著。（2）有機物去除效率較高，出水水質好，且具有良好的脫氮除磷功能。

結語

通過長時間的生產實踐,最終使得出水中COD、氨氮、總磷三項主要污染物滿足地表水Ⅴ類標準，為生活污水處理CASS 工藝運行提供了技術借鑒,也為其他相似的污水處理技術提供了寶貴經驗。