350吨生活污水cass设计方案

350吨生活污水cass设计方案内容摘要：

速增长过程，对进水水质、水量、 PH 值和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，污水再通过隔墙底部的连接口进入主反应池，经历一个较低负荷的基质降解过程，并完成泥水分离。 CASS 工艺的运行模式与传统 SBR 法类似，由进水、反应、沉淀和出水及必要的闲置等五个阶段组成。 从进水到出水结束作为一个周期，每一过程均按所需的设定 时间进行切换操作，其每一个周期的循环操作过程如下： ① 充水 /曝气 在曝气时同时充水，如要用 4 小时循环周期，则充水 /曝气为 2小时。 ② 沉淀 停止进水和曝气，沉淀时间一般采用一小时，形成凝絮层，上层为清液。 高水位时 MLSS（混合液悬浮固体是指曝气池中废水和活性乐山市领先环保工程有限公司 联系电话： 08332450326 16 污泥的混合液体的悬浮固体浓度）约为 ，沉淀后可达10g/L。 ③ 滗水 继续停止进水和曝气，用滗水器排出，滗水器为整个系统中的关键设备，滗水器根据事先设定的高低水位由限位开关控制，可用变频马达驱动，有防浮渣装置，使出水通过无渣区经堰板和管道 排出。 ④ 闲置 在实际运行中，滗水所需时间小于理论时间，在滗水器返回初始位置三分钟后即开始为闲置阶段，此阶段可充水。 在 CASS 系统中，一般至少设两个池子，以使整个系统能接纳连续的进水，因此在第一个池子进行沉淀和滗水时，第二个池子中进行充水 /曝气过程，使两个池子交替运行。 为防止进水对沉淀的干扰和出水水质的影响，一般在沉淀和滗水时须停止进水和曝气。 与传统的污泥法相比， CASS 工艺有下述特点： ① 出水水质好 污水流入预反应区，活性污泥在高负荷条件下强化了生物吸附作用，并促使了微生物的增殖，有效地抑制了丝状菌的繁 殖。 整个反应池内微生物一直可保持较高浓度，低水位时其 MLSS 常控制在45g/l 左右。 池内污水的流速为 米 /min。 即使有一个小部分水在滗水阶段后期进入主反应池。 也因经过污泥沉降层的阻挡而改变了运行的方向，不会形成短流。 反应池在沉淀时起沉淀作用。 由于此阶段已停止曝气，只有进水而无出水，沉淀过程处理半静止状态。 其水力负荷为乐山市领先环保工程有限公司 联系电话： 08332450326 17 ，固体表面负荷值为 1015kg/。 因此污泥沉淀时间充分。 固液分离效率高。 通过控制合适的曝气、停气，为硝化细菌和反硝化细菌创造 了适宜的反硝化脱氮条件。 此外还利用污泥在厌氧和好氧的不同环境中吸收和贮藏磷的能力达到除磷的目的。 ② 对冲击负荷的适应性强 CASS 反应池可以通过调节池周期来适应进水量和水质的变化。 已有的运行资料表明，在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值 23倍时，处理效果仍然令人满意。 ③ 活性污泥性能好 已有的运行资料表明， SBR 工艺中活性污泥沉降指数 SVI 均小于150，已建成的处理厂中从未发生污泥膨胀的异常现象。 ④ 投资和占地面积小 CASS 工艺不设 二沉池、污泥消化池等构筑物。 其投资和占地面积大大减少。 ⑤ 能耗低 CASS 技术是一种改进的延时曝气系统，运行时，曝气时间短，氧利用率高，且无污水回流设备，故其能耗较低。 CASS 池产生的剩余污泥定期排入污泥浓缩池，通过浓缩，同时投加脱磷剂固定其中的磷酸盐，避免污泥中的磷释放到污水中，上清液返回调节池处理，底泥定期吸出填埋或作堆肥。 污水脱氮工艺 按照一级排放标准，所选工艺方案必须具有脱氮除磷功能，而常规二级处理达不到这要求。 因此，必须对污水脱氮除磷工艺进行乐山市领先环保工程有限公司 联系电话： 08332450326 18 分析。 氮的去除 污水脱氮方法主要有物理化学法和生物法两大类，目前生物脱氮是主体，也是城市污水处理中经济和常用的 方法，其脱氮工艺形式较多，原理相同；物理化学脱氮主要有折点氯化法去除氨氮、选择性离子交换法去除氨氮、空气吹脱法去除氨氮。 a、物理化学脱氨 ☆ 折点氯化法去除氨氮 折点氯化法去除氨氮是将氯气或次氯酸钠投入污水中，将污水中 NH4N 氧化成 N2的化学脱氮工艺。 其最终化学反应可表示为： NH4++→ 2+++ 氯投加量与 NH4+N 重量比为 :1，由于污水水质的不同，投加量将 大于理论计算值。 此外，折点氯化法还需要消耗水中碱度，理论计算 1mg/L NH4+N消耗 (以 CaCO3计 )，一般需向污水中投加 NaOH 和石灰来补充污水碱度的不足；并且尚需对出水余氯进行脱除，以免毒害鱼贝类水生生物，余氯脱除可用还原剂二氧化硫将余氯还原成氯离子或用活性炭床过滤吸附。 采用折点氯化法脱氨氮，工艺复杂，投氯量大，再加上补充碱度、余氯脱除等工艺环节，而且投氯尚会产生一些新的有毒和有害物质，故从经济上，运行管理上和环境上分析均不适宜于本工程。 ☆ 选择性离子交换法去除氨氮 阳离子交换树脂的离子交换反应可用下式表示： 乐山市领先环保工程有限公司 联系电话： 08332450326 19 nRA++Bn+←→Rn Bn++nA 阳离子交换树脂对 各种离子所表现的不同亲和力或选择性是离子交换的基本条件。 目前在污水处理中主要采用沸石天然离子交换物质作为离子交换物质，但该法在国内尚无应用。 该法存在的主要问题是进入交换柱的 SS 值不应大于 35mg/L，以免增加水头损失，堵塞沸石床；吸附饱和后必须对沸石进行再生，以恢复其离子交换能力；无运行管理经验。 ☆ 空气吹脱法去除氨氮 污水中的氨氮大多以铵离子 (NH4+)和游离氨 (NH3)形式存在，并在水中保持如下平衡： NH4+←→NH 3+H+ 当 PH 值升高时，平衡向右移动，污水中游离氨的比率增加，当PH 值升高到 11 左右时，水中的氨氮几乎全部以 NH3形式存在，若加以搅拌、曝气等物理作用可使氨气从水中向大气转移。 氨吹脱包括三个工艺过程：一是提高污水 PH 值，将污水中 NH4+转变为 NH3；二是在吹脱塔中反复形成水滴；三是通过吹脱塔大量循环空气，增加接触，搅动水滴。 该工艺方案主要存在的问题是需对污水调节 PH 值，投加大量石灰，药剂投加量大，另外还产生大量的污泥，增加处理难度和污泥处理量：由于需要大量循环空气，故动力费用较高；该方法在城市污水处理中尚无使用先例，也缺少运行管理经验，因此不推荐采用。 综上所述，物理化学法脱氮 从经济、管理等方面均不适宜在污水处理中使用。 b、生物脱氮 乐山市领先环保工程有限公司 联系电话： 08332450326 20 氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水之中。 在原污水中，氮以 NH3N 及有机氮的形式存在，这两种形式的氮合在一起称之为凯氏氮，用 TKN 表示，而原污水中的 NOxN(包括亚硝酸盐 NO2和硝酸盐 NO3在内 )几乎为零，故通常进水总氮即近似等于凯氏氮。 氮也是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除。 这部分氮量占所去除的 BOD5的 5％。 在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥龄足够长 的情况下进一步氧化成硝酸盐。 因为氮在水体中是藻类生长所需的营养物质，容易引起水体的富营养化，因此氮是污水处理厂出水的控制指标之一。 反硝化菌在缺氧的情况下可以利用硝酸盐 (NO3N)中的氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气 (N2)，从而完成污水的脱氮过程，生物脱氮工艺是目前广泛采用的污水处理工艺。 由此可见，要达到生物脱氮的目的，完全硝化是先决条件。 因为硝化菌属于自养菌，其比生长率 μn 明显小于异养菌的生长率μh ，生物脱氮系统维持硝化的必要条件是 μn≥μh ，也就是说系统必须维持在较低的污泥负荷 条件下运行，使得系统泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。 根据大量的试验数据和运转实例，设计污泥负荷在 d 及以下时，就可以达到硝化及反硝化的目的。 污水除磷工艺 污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。 对于城市污水一般采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷作为补充，以确保出水的磷浓度在标准以内。 乐山市领先环保工程有限公司 联系电话： 08332450326 21 化学除磷主要是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将磷从污水中除去。 固液分离可单独进行，也可与初沉污泥和二沉污泥的排放相结 合。 按工艺流程中化学药剂投加点的不同，磷酸盐沉淀工艺可分成前置沉淀、协同沉淀和后置沉淀三种类型。 前置沉淀的药剂投加点是原污水进水处，形成的沉淀物与初沉污泥一起排除；协同沉淀的药剂投加点包括初沉出水、曝气池及二沉池之前的其它位置，形成的沉淀物与剩余污泥一起排除；后置沉淀的药剂投加点是二级生物处理之后，形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离，所括澄清池或滤池。 化学除磷的药剂主要包括石灰、铁盐和铝盐。 ☆ 投加石灰法 向污水中投加石灰，污水中磷酸盐与石灰的化学反应可用下式表示： 3HPO42+5Ca2++4OH→Ca 5(OH)(PO4)3+3H2O 污水碱度所消耗的石灰量通常比形成磷酸钙类沉淀物所需的石灰量大 几个数量级，因此石灰法除磷所需的石灰投加量基本上取决于污水的碱度， 而不是污水的含磷量，满足除磷要求的石灰投加量大致为总碳酸钙碱度的 倍。 石灰法除磷的 PH 值通常控制在 10 以上，由于过高的 PH 会抑制和破坏微生物的增殖和活性，所以石灰法不能用于协同沉淀，只能用于前置沉淀和后置沉淀法除磷。 乐山市领先环保工程有限公司 联系电话： 08332450326 22 ☆ 投加铁盐和铝盐 以硫酸铝和三氯化铁、硫酸亚铁混凝剂为例，金属盐与水中的磷酸盐碱度的反应可以表示如下： 硫酸亚铁混 凝： 3Fe2++2PO43=Fe3(PO4)2↓ 主反应： FeCl3+PO43→FePO 4↓+3Cl 副反应： 2FeCl3+3Ca(HCO3)2→2Fe(OH) 3↓+3CaCl 2+6CO2 硫酸铝混凝： 主反应： Al2(SO4)314H 2O+2PO43→2AlPO 4↓+3SO 42+14H2O 副反应： Al2(SO4)314H 2O+6HCO3→2Al(OH) 3↓+3SO 42+6CO2+14H2O 可见，铁盐和铝盐均能与磷酸根离子 (PO43)作用生成难溶性的沉淀物，通过去除这些难溶性沉淀物 去除水中的磷。 按照德国规范 ATVA131 的规定，一般去除 1kg 磷需要投加 铁或 铝。 对特定的污水，金属盐投加量需通过试验确定，进水 TP 浓度和期望的除磷率不同，相应的投加量也不同。 化学除磷方法的产泥量将增加，仅由沉淀剂与磷酸根和氢氧根结合生成的干泥量为 ，除此之外，还要考虑附带的其它沉淀物，因此，在实际应用中应按每 kg 用铁量产生 污泥或每 kg 用铝量产生 污泥来计算产泥量。 在初沉池投加化学药剂，初沉池产泥量将增加 50100%，如设后续生物处理，则全厂污泥量增加 60～ 70％；在二沉池投药，活性污泥量增加 35～ 45%，全厂污泥量将增加 10～ 25％。 化学除磷的优点是工艺简单，除加药设备外不需要增加其它设施，因此特 乐山市领先环保工程有限公司 联系电话： 08332450326 23 别适用于旧厂增加除磷设备，缺点是药剂消耗量大，剩余污泥量增加，浓度降低，体积增大，使污泥处理的难度增加，同时还要消耗水中碱度，影响氨氮硝化。 因此，在二级生物处理工艺中，仅当出水含磷要求较高时，才考虑化学法辅助除磷。 B．生物除磷 生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降 解有机物，并转化为 PHB(聚β 羟丁酸 )存储起来。 当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的 PHB 产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。 生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。 缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。 据资料介绍，在厌氧段释放 1mg 的磷吸收储存的有机物，经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖，能够吸收 2～ 的磷。 因此磷的吸收取决于磷的释放，而磷的释放取决于污水中存在的可快速降解的有机物的 含量，一般来说，这种有机物与磷的比值越大，降磷效果越好。 一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量为 ～2％，采用生物除磷工艺的剩余活性污泥中磷的含量可以达到传统活性污泥法的 2～ 3 倍，在设计中往往采用 3～ 5％。 生物除磷工艺的前提条件是。