CAST工艺在污水处理厂提标升级中的应用

CAST工艺在污水处理厂提标升级中的应用
摘要：本人通过工程实例，介绍了盐城市城南污水处理厂二期扩能升级的工艺应用情况，该工程总规模15.0万m3/d，二期新增规模5.0万m3/d。

工程主导采用降低CAST设计负荷，优化运行技术，在强化CAST生物脱氮除磷基础上，增加深度处理工艺，出水水质稳定达到一级A排放标准。

关键词：提标CAST深度处理一级A
盐城市城南污水处理厂是淮河流域水污染防治规划重点项目之一。

项目设计总规模15.0万m3/d，分远期建设，一期工程5.0万m3/d，于2006年11月建成投产。

一期部分建（构）筑物按总规模15万m3/d一次建成，出水水质按照国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的污水一级B 排放标准执行。

随着流域水环境治理的不断深入，扩大污水处理能力，降低污水厂能耗，提高污水厂出水水质标准，已成为行业发展的必然趋势。

依据环保部门对二期工程项目要求，城南污水处理厂二期工程出水应按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A排放标准执行，同时尽快落实一期工程尾水提标。

1.工程建设规模和设计进出水水质
二期工程建设规模5.0万m3/d，深度处理单元部分建构筑物按土建按远期15.0万m3/d布置。

二期工程进水参照一期运营多年实际进水水质为依据，以累计频率90%作为二期工程的设计进水水质，设计进出水水质如下表。

2 二级生物处理工艺方案
城南污水处理厂一期工程采用的是CAST工艺，CAST工艺是传统SBR工艺的改进型。

CAST既保留了传统SBR静态沉
表1盐城市城南污水处理厂水质
淀、出水SS低的优点，又构造了专门厌氧区（预反应区只设搅拌），使除磷效果稳定可靠；通过对鼓风量的限制，从而造成了同步硝化与反硝化，不仅使脱氮得到保证，而且氧的利用率也显著提高。

一期工程已设CAST池为4组，单池设计容积为8700m³，单组反应周期时长：4h，周期数：6次/天，污泥龄：10d。

二期工程建设时即要满足新的出水水质要求，又要通盘考虑原有厂区工艺的协调、总图布局、生产运营管及未来厂区一期提标和远期扩能的整体布局。

选择CAST工艺为二期扩建工程处理工艺，另外，针对CAST工艺能否使TN去除达标的问题，设计考虑降低生化池负荷，延长生化池污泥龄。

增加生化池反应时段，并在进水时段增加搅拌，来增加CAST池内反硝化时段。

另外在后续处理单元预留因碳源不足造成反硝化效率不高的情况，如通过投加碳源（甲醇）等措施进一步增强反硝化效果。

3 深度处理方案
从处理工艺稳定可靠、运行成本低、管理方便等方面来考虑污水深度处理单元的选择，最终选择“絮凝沉淀+过滤”组合作为本工程污水深度处理工艺。

絮凝沉淀采用网格絮凝斜管沉淀，过滤工艺选取纤维转盘过滤形式，工艺流程见下图。

在絮凝沉淀前端设置药剂投加点，采用后沉析工艺实现化学处除磷。

另，为增加工程运行时的灵活性，以应付不同的水质情况，在CAST也设置一个加药点，在CAST池内进行同步絮凝、沉析除磷，药剂采用液体Al2O3。

图1盐城市城南污水处理厂工艺图
4 主要处理构筑物工程措施
4.1预处理系统
4.1.1粗格栅及进水泵房
原一期工程进水泵房与粗格栅间合建，土建已按15.0万m3/d规模一次建成。

二期工程新增两台大泵Q=2875m3/h，H=12.1m，N=160kw（一用一备，并于一期工程水泵互为备用）。

远期再将一台小泵更换成大泵。

4.1.2细格栅及旋流沉砂池
一期工程已建细格栅间1座按5.0万m3/d实施，二期工程细格栅及旋流沉砂池土建按规模10万m3/d一次建成。

主要设计参数细格栅，栅前水深1.00m，过栅流速0.75m/s，安装角度35°；旋流式沉砂池设计水力表面负荷155m3/（m2.h），有效水深 1.5m，最高水力停留时间为55s，设计旋流沉砂池池径Φ＝4870mm。

主要设备：①2台转鼓细格栅，渠宽1600mm，间隙4mm,安装角度35°,功率1.5kW；②旋流式沉砂器一套，功率1.5kW，配套管配件及搅拌设备；③砂水分离机1套，处理量2.6m3…/h，功率0.37kW；④气提风机，格栅冲洗水泵，螺旋输送机各一套。

4.1.3配水井
新建配水井一座，将水均匀分配到CAST池的各格，配水缓冲区两侧双排布置出水井，每侧有5格，分别对应CAST生化池的每格，二期安装一侧，远期安装另一侧。

主要设计参数土建按10.0万m3/d一次建成，设备分期安装，二期工程设备安装规模5.0万m³/d。

配水井由进水缓冲区、配水区、出水井等组成，配水区至出水井间安装电动调节堰门，保证配水的均匀性。

主要设备①电动调节堰门1200x500，共5块，功率3.75kW；②手动调节堰门1200x500，共5块。

4.2生化处理系统
二期工程再新建5格反应池，并预留远期5.0万m3/d（5格）及一期工程提标改造（1格）的用地。

每格反应沉淀池共分为三个区域。

第一个区域为生物选择区，设推进器一台，水力停留时间约为0.5h。

第二个区域为缺氧区，缺氧区水力停留时间约为1.5h。

第三个区域为主曝气沉淀区，在该区装设潜水搅拌器。

曝气前赠送搅拌时序1h，在搅拌器的作用下，使来水与沉淀污泥充分汇合，沉淀后污泥中的剩余的硝态氮充分利用来水营养物质，进一步增强脱氮效果，这就等于增加了反硝化时间；在每格曝气区设混合液回流装置。

主要设计参二期工程共设置5组，单组有效水深：5.5m，单组反应周期时长：5h，周期数：4.8次/天。

污泥龄：15d，污泥负荷：0.058kgBOD5/kgMLSS•d，最高水位污泥浓度：4.5g/L，最低水位污泥浓度：6.5 g/L，滗水深度：1.62m
主要设备选型（二期新增）
①旋转滗水器5台，每池一台，单台滗水器滗水流量Q=2500m3/h，功率
1.5kw；②选择器设水下搅拌器5台，每池1台，叶轮直径370mm，转速326min-1，每台功率
2.5Kw；③污泥回流泵6台，每池设1台，一台仓库备用，流量400m³/h，扬程6.0m，功率为9kW；④剩余污泥泵6台，每池设1台，一台仓库备用，流量103m³/h，扬程4.7m，功率为4.7kW；⑤主反应区搅拌器20台，每池4台，叶轮直径580mm，每台功率 5.5kW；⑥膜管式曝气器Φ91x1000mm，共3270根；
4.3深度处理单元
4.3.1中间提升泵房
主要设计参数土建规模15.0万m3/d，设备5.0万m3/d安装，总变化系数1.38。

主要设备选型采用潜水污水泵，二期设三台水泵，泵流量Q＝1440m³/h，扬程H＝7.5m，功率37kW，
4.3.1网格絮凝沉淀池
1）絮凝沉淀池
共设3座，每座处理规模为5.0万m³/d，二期实施1座，预留远期及一期工程提标改造用地。

主要设计参数一池分两组，每组池处理水量2.5万m3/d ,池中共设35格竖井，其内有29层不锈钢网格，每格竖井流速为0.12 m/s，每格尺寸为1.70×1.70m。

总絮凝时间15.5分钟，絮凝池分成三段。