CAST工艺污水处理厂设计总结.pdf

CAST 工艺污水处理厂设计总结 林英姿 1 陈丽君 2 刘海臣 2 刘志生 3 1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院, 哈尔滨 150090; 2.中国市政工程东北设计研究院, 长春 130021; 3.长春市城乡规划设计研究院, 长春 130021 摘要 针对来源复杂、水量小的混合型污水, 污水处理厂的设计采用了水解酸化与 CAST 串联的污水处理工艺。 通过 对各单元工艺设计、设备布置的详细介绍和分析 , 总结了该工艺的特点以及工艺设计方面的经验。 关键词 污水处理厂 水解酸化 CAST 设计 1 工程概况 近年来 ,沈阳某区随着工业的大幅度增加, 重点 引入农产品深加工 、 科技创新等项目, 导致污水排放 来源复杂 ,有机负荷较高 。该污水处理厂针对高有机 负荷、低水量的混合型污水采用水解酸化与 CAST 串 联的污水处理系统, 节省占地 、 处理效果好、 抗冲击负 荷强。污水处理厂工程设计规模 3 10 4 m 3 d, 分期 建设, 一 期规 模 1. 5 10 4 m 3 d, 二期 规模 1. 5 10 4 m 3 d, ,新建厂区总体占地面积约3 hm2 。 2 工程设计 2. 1 设计水质 废水水质及排放标准见表 1。污水处理厂出水 执行城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918- 2002 中一级 B 标准。 表 1 废水水质及排放标准mg L 项目COD BOD5 SSTKN NH3- N TP 废水50022018055404 排放标准60202020151 2. 2 工艺流程 本污水处理厂中心处理构筑物为水解酸化系统 和CAST 系统。针对高有机负荷 、来源复杂的原水, 在主反应系统 CAST 前加水解酸化池 ,以提高污水的 BOD5 COD, 利于后续生化反应的顺利完成。工艺流 程如图1 所示。 图 1 工艺流程 2. 3 污水处理系统工作原理 厌氧水解酸化与 CAST 生化池串联工艺工作原 理见图2 。 图 2 工艺原理 污水经粗、细格栅进入水解酸化池 ,水解酸化池 使污水的可生化性大大提升, 与此同时, 污水中的 COD、 SS 会有一定的去除 ; 污水再由水解酸化池进入 后续 CAST 系统 ,CAST 工艺在主反应区 SBR池 的前 面设置了生物选择区与缺氧搅拌区 。此段有效抑制 丝状菌的膨胀, 预处理的污水和回流污泥进行混合, 同时回流污泥中的硝酸盐氮经反硝化去除,聚磷得到 释放,达到了较好的脱氮除磷效果。污水处理后经 CAST 反应池末端滗水器排出。整个工艺的进水、曝 气、 沉淀、 排水 4 个过程都在同一池内循环运行 ,有别 于传统活性污泥法构筑物的组成结构,各生化反应池 22 环 境 工 程 2008年 12 月第 26卷第 6 期 并联排布 ,实现单池间歇运行 ,整体连续进水 。 2. 4 主要构筑物工程设计 1 粗格栅及提升泵房 。设粗格栅间一座, 平面 尺寸 7. 5 m 9. 6 m ,内设 2 条栅渠, 渠宽0. 9 m。 设 2 台机械格栅除污机 。格栅间内设电动单梁悬挂起重 机一台 ,起重量为3 t ,便于设备检修。污水提升泵房 包括前池 规模 3. 0 万 m 3 d, 设备规模 1. 5 万 m3 d。 为了适应污水量的变化, 采用大小泵搭配的方式进行 提升污水 。泵房内设 2 种型号的潜水排污泵, 小型潜 水排 污 泵 , 单 台 流 量 为 Q 208 m 3 h, 扬 程 H 13. 5 m ,电机功率为 N 11 kW, 共设 2 台; 大型 潜水排污泵 , 单台流量为 Q 625 m 3 h, 扬程 H 13. 5 m ,电机功率为 N37 kW ,共设2 台 。 2 细格栅与沉砂池合建 。细格栅设计规模 1. 5 10 4 m 3 d,采用回转式格栅除污机 , 具有如下优 点 ①结构紧凑、电气控制简单 、易于实现自动化; ② 耐蚀性好 、 能耗省、 噪声小 。采用旋流沉砂池 ,表面负 荷为130 m 3 m2 h 。沉 砂量按30 m3 Mm3 、含水率 60、 密度1. 5 t m 3设计, 砂斗容积小于2 d沉砂量, 气 提排砂方式。 3 水解酸化池。水解酸化池设置 1 座, 分 4 格, 设计采用 COD 负荷为0. 2 kg m 3d 。水解酸化池为 升流流态, 污水与回流污泥进入配水井 , 从水解酸化 池底部布水,池顶设有出水堰 。水解酸化池内污泥靠 重力流入水解酸化池排泥池。用排泥泵提升到污泥 缓冲池。生化池的剩余污泥回流到酸化水解池进水 井内, 当酸化水解池的泥量不足时, 酸化水解池的排 泥回流进行补充 。污水经酸化水解 ,污水生化性提高 的同时, COD 去除率为 30, BOD5和 SS 去除率均 为25。 4 CAST 生化池 。水解酸化池出水进入CAST 生 化池进行后续好氧处理 。生化池的工艺设计参数见 表2 ,4座反应池为 1 组,每座反应池按时间顺序间歇 运行 ,保证每组可以连续进水 。每周期分为 进水 、 曝 气、 沉淀、滗水 包括排泥、闲置两个工况 。采用 6 h 1 周期运行 。生化池单池每周期设计最大进水量 Q 937. 5 m 3 ,设 1 组生化反应池 ,每组 4座生化反应 池。反应池分 3段 , 第 1 段生物选择器 ,第 2 段缺氧 区,第 3 段好氧区 ,各区容积比为 1∶ 5∶ 30。生物选择 器采用折流穿孔墙式设计 ,每座生化池缺氧段设潜水 搅拌器3 台 。 生化池的进水时间为1. 5 h, 在反应池进水的同 时进行污泥回流 ,污泥回流时间1. 5 h ,污泥的回流是 依靠设在每座反应池中后部 2台污泥回流泵, 回流比 35。在进水0. 5 h后开始曝气, 曝气时间为3. 0 h 。 沉 淀阶段历时1. 5 h, 在沉淀阶段停止曝气 、进水和回 流。污水经静止沉淀后, 生化反应池内的污泥浓度可 达8～ 10 g L 。 生化池每周期滗水历时1. 5 h,在沉淀开 始后1. 0 h开始滗水和排泥。每池每周期最大排水量 937. 5 m 3 ,平均滗水高度 1. 7 m, 每座反应池末端设 1 台摇臂式滗水器 ,为控制滗水速率保证滗水器下降滗 水不扰动沉泥层 ,每座反应池选择堰长14 m的滗水器 1 台,每座反应池中后部设 1 台剩余污泥泵 单泵流 量 Q 27 m 3 h, 扬程 H 13 m 。 每周期排泥量为 26. 2 m 3 ,排泥历时1. 0 h。 曝气配置罗茨鼓风机 3 台, 标准状态下 20℃ 需 空气量为45. 5 m 3 min, 出口压力0. 69 Pa, N 90 kW, 流量调节范围45～ 100。每座循环式活性污泥生 化池的好氧段采用膜片式微孔曝气器1 068个 。气量 采用 2. 8 m 3 h 。 表 2 生化池工艺设计参数 参数数值 MLSS mgL - 1 3 500 BOD5负荷 kgkg- 1d- 10. 1 TN 负荷 kgkg- 1d- 10. 014 TP 负荷 kgkg- 1d- 10. 001 V 气 V 水8 . 6∶ 1 5 紫外线消毒 设置 2条紫外线消毒渠道, 近期运行 1 条渠道, 渠道中各安装 1 个紫外消毒模块组。平均流量 1. 50 万m 3 d,峰值流量 2. 25 万 m3 d。 6 加药间及污泥脱水机房 设计投加 FeCl3进行化学除磷, 投加量15 mg L, 药库储存量按最大投加量 10 d 计, 投药间设 2 个溶 药搅拌罐, 溶药搅拌罐尺寸为2 000 mm 2 200 mm, 功率 N 0. 75 kW 。 药液调配体积分数为 10。投加 方式采用计量泵投加 。 污泥脱水间主要设计参数见表 3。污泥浓缩脱 水采用2 台 1用 1 备 离心式浓缩脱水一体机 ,单台 功率 20. 5 kW , 2 台螺杆污泥泵 Q 15 m 3 h, H 20 m , N 4 kW 。1套絮凝剂制备及投加系统, 规格 2. 0 m 3 h ,配有1 套无轴螺旋输送机 倾斜安装 D 260 mm ,L 9. 6 m ,1 套无轴螺旋输送机 水平安装 , 设备规格 D 260 mm, L 6. 5 m 。 下转第 53 页 23 环 境 工 程 2008年 12 月第 26卷第 6 期 3 在最优制备条件和最佳投药量情况下 PFMAS 对垃圾渗滤液预处理 COD去除率可达 60 以上。 4 PFMAS 是铁镁铝 3组分紧密交错结合形成的 高分子长链 , 是通过 OH基键合形成的无机高分子 物质。铁盐 、铝盐和镁盐优势互补, 协调作用, 是 PFMAS 对垃圾渗滤液预处理效果较好的重要原因 。 参考文献 [ 1] 孙红杰, 张万忠, 谷晓昱. 几种絮凝剂的絮凝效果研究. 沈阳化 工学院学报, 2005, 19 4 314 -317 [ 2] Tatsi A A, Zouboulis A I, Matis K A, et al. 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The main factors affecting ultrasonic disintegration were sound energy density and disintegration time, and the secondary factor was ultrasound frequency. Keywords excess sludge two -phase anaerobic digestion ultrasonic disintegration methane EXPERIMENT ON OPERATIONAL PERANCE OF BIOLOGICAL SAND FILTER AT LAW TEMPERATURESu Chengyuan Zhang Jiankun Li Simin et al 10 Abstract The removal rates of organic matters and NH 4-N by a biological sand filterwere studied and the changes in biomass and microbi- al activity in the filter were analyzed at law temperature.It applied AHM for analyzing influencing factors.The removal rates of NH 4-N and CODMnwere 51 . 31 to 66. 35and 9. 18 to 16. 04 separately in biological sand filter at 5. 2℃to 10. 2℃. Microbial activity was 0. 029～ 0. 055mg hg. The biomassandmicrobial activity were decreasedby 17. 33 and56. 72when the water temperature fell down from 12. 7℃ to 5. 2℃. It applied AHM for analyzing influencing factors. The results showed thatthe temperature, substrate concentration and filter velocity were the important factors. Their weights were 0 . 318, 0. 270 and 0. 118, respectively. Keywords biological sand filter law temperature biomass microbial activity AHM THE COMPARATIVE TEST OF TREATMENT OF SLIGHTLY POLLUTED RAW WATER BY IM - MOBILIZED NITROBACTERIAHou Shuaihua Jia Baoqiu 13 Abstract A slightly polluted raw water was treated separately by immobilized nitrobacteria pellets in airlift loop reactor and bio-ceramicite reactor.It was compared the difference of their effluent inNH 4-N, NO - 2-N, CODMnand turbidity . The result showed that the bio -ceramicite re - actor s removal effect was better than that of immobilized nitrobacteria pellets in airlift loop reactor, the difference was very small. Further more, the immobilized nitrobacteria pellets in airlift loop reactor didn t need to be back washed and could run smoothly once it was activated. Immobi- lized nitrobacteria in the treatment of slightly polluted raw water has great potential. Keywords immobilized nitrobacteria ceramicite ammonia -nitrogen nitrous acid nitrogen INVESTIGATION ON THE RELATION BETWEEN CAVITATION NUMBER AND REYNOLDS NUMBER IN HYDRODYNAMIC CAVITATIONWang Huimin Sun Sanxiang 15 Abstract The orifice plates with different thickness, various holes and sizes were used as hydrodynamic cavitation generator to study the degradation effect of Rhodamine B solution. The relation between the cavitation number and the Reynolds number was set up and the experiment result was coned with that of the dimensional analysis. Keywords hydrodynamic cavitation cavitation number Reynolds number dimensional analysis TREATMENT OF PRINTING AND DYEING WASTEWATER WITHMULTIPLE MICROORGANISM Cheng Binbin Lin Bo 17 Abstract Three strains of bacterium with high flocculating rate and degradating rate were isolated from the sludge of printing and dyeing wastewater s outfall. And then the 3 strains were compounded, which was called JFFH-124. The experiments showed that JFFH-124 had higher flocculating rate and COD degradating rate. The chroma of printing dyeing wastewater was reduced from 150 to 23, the removal rate of chroma was 84. 5, and the wastewater s COD was reduced from 530 mg L to 96mg L, the removal rate of COD was 81. 9, after flocculation and deg - radation of the wastewater with JFFH -124. Keywords multiple strain microbial flocculants degradation printing dyeing wastewater TREATMENT OF BREWERY WASTEWATER BY EXTERNAL CIRCULATING ANAEROBIC TECHNIQUEHan Hongjun Yang Hua Zhao Jin et al 20 Abstract A technical rewasdone on a brewery wastewater treatment using the external circulating anaerobic -contact oxidation process. The operating result showed that the removal rates of COD, BOD andSSwere 97. 8, 99. 3 and 98. 9 respectively. The effluent couldmeet the requirements of“ Beer Industry Wastewater Discharge Standard” GB19821 -2005, and the system could run steadily and reliably. Keywords brewery wastewater external circulating anaerobic process technical re A SUMMARY OF DESIGN FOR CAST PROCESS SEWAGE TREATMENT PLANT Lin Yingzi Chen Lijun Liu Haichen et al 22 Abstract In view of a mixed sewage with high load and small volume, the designof a sewage treatment plant uses the hydrolysis -acidifica - tion andthe CAST series sewage treatment system. Throughtechnological designof various units, introduction to the arrangement of equipment and the operation data analysis, it is summarized the process characteristics and experience in technological design. Keywords sewage treatment plant hydrolysis -acidification CAST design 2 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 26, No. 6,December,2008