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1、CAST工艺处理城市污水原理及设计 陈克玲,等CAST工艺处理城市污水原理及设计陈克玲,詹 键(中国市政工程中南设计研究院,武汉430010)摘 要:介绍了CAST工艺在湖州市东郊污水处理厂应用的情况。结合该厂水质、水量等特点,分析了CAST工艺的原理及CAST工艺池型、曝气系统、撇水系统、混合液回流、污泥排放系统的选择与设计,并总结了该工艺的优点及应用中的注意事项。关键词:CAST工艺; 池型; 曝气; 撇水; 回流; 排放中图分类号:XI830.2 文献标识码:A 文章编号:100326504(2004)04
2、200712033 湖州市东郊污水处理厂日处理污水3万m,经工择性要求和防止了丝状菌繁殖的污泥膨胀问题。聚磷艺方案比较和论证,决定采用CAST工艺。该处理厂菌在好氧条件下(主反应区处于曝气顺序时)发生已于2001年底建成,它是目前我国已建成的最早应用PHB的降解和磷的贪婪吸收,形成聚磷污泥,通过剩CAST工艺处理城市污水的污水处理厂之一。该工程余污泥排放实现污水中磷的去除。CAST系统中通过设计获2003年湖北省勘察设计“四优”奖二等奖。可变容积的曝气和非曝气顺序,结合生物选择区吸收储存溶解性BOD5和磷的释放,上
3、述反应不断重复进1CAST工艺介绍行,从而提高了生物除磷效果。1.1 基本构造及原理(2)CAST工艺可以同步进行硝化和反硝化。氮本工艺前置了一道“生物选择区”,形成浓度梯度;硝化在生物絮体外进行,污水中的有机氮、蛋白氮等在中间设厌氧区,可使磷释放;后设主反应区,主反应区好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮,尔后在硝化菌除去除BOD5和脱氮外,另有一部分污泥回流至生物的作用下变成硝酸盐氮,此阶段称为好氧硝化。在较选择区,污泥回流量约为进水量的20%左右。见图1。高浓度梯度的NO3-N可渗入絮体内部,据资料介[1-2]绍,
4、CAST工艺系统中,溶解氧浓度在0～2mg/L之间,约有50%时间溶解氧接近于零,30%在1mg/L左右,20%在2mg/L,由于主反应区耗氧速度较快而溶解氧含量又不高,因此低溶解氧难渗入絮体内,这样,就在微生物絮体中形成了微反应区(微缺氧环境),使絮体内部发生反硝化作用,由反硝化菌作用,并有外图1CAST工艺基本构造加碳源提供能量,使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸CAST系统构造较简单,在传统SBR工艺基础上出,此阶段称为缺氧反硝化。因此CAST系统中出现只增加二道隔墙将选择区、厌氧区及主反应区分隔,污曝气状态下的反
5、硝化,使硝化/反硝化同时发生,这就水连续进入生物池前部的选择区中国城镇水网,在该区内污水中的无需专设缺氧区和内回流系统。污泥中少量硝态氮可大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,并一起从在选择器中得到反硝化,由于CAST系统的脱硝主要选择区进入厌氧区放磷后www.chinacitywater.org,通过厌氧区与主反应区隔通过硝化/反硝化作用,且回流比很小(20%),选择器墙下部的孔口以低速进入主反应区。中反硝化量与整个系统相比是微不足道的,一般情况(1)CAST工艺具有除磷脱氮功能。捕获选择器下对磷的释放无影响。采
6、用厌氧运行方式,进水中溶解性BOD5能在起始反1.2 运行方式应阶段迅速被聚磷菌所吸附吸收并转化成PHB(聚βCAST工艺是一种循环式活性污泥法,整个工艺烃基丁酸),这一环境条件使聚磷菌在微生物生存竞争为一间歇式反应器,在此反应器中,活性污泥法过程按中占优势并得以大量繁殖,从而实现了生物活性的选曝气和非曝气阶段重复,将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行,其运行模式与传统SBR作者简介:陈克玲(1970-),女,高级工程师,环境工程硕士,主要从事法类似,有进水、反应、沉淀和出水及必要的闲置等五市政污水处理的
7、设计及研究工作。个阶段组成。从进水至出水结束作为一个周期,每一·71·©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.环境科学与技术 第27卷 第4期 2004年7月 过程均按所需的设定时间进行切换操作。CAST系统2.1 处理规模及进出水水质3每一周期的循环操作过程见图2。东郊污水处理厂设计处理城市污水量3万m/d,2占地3.46hm。进水水质的主要指标为:COD≤400mg/L,BOD5≤200mg/L,SS
8、≤250mg/L,NH3-N≤30mg/L,TP≤3.0mg/L;出水水质要求为:COD≤60mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤20mg/L,NH3-N≤15mg/L,磷酸盐≤0.5mg/L。2.2 处理工艺流程东郊污水处理厂工艺流程见图3。图3 东郊污水处理厂工艺流程图原污水进入粗格栅间,在此拦截污水中漂浮物,由污水泵提升经细格栅进一步
