CAST工藝在污水處理廠(chǎng)的應用

老虎灘污水處理廠(chǎng)位于大連市南部的海濱風(fēng)景區，用于處理大連市東南部區域自由河、轉山河兩個(gè)排水區域的生活污水，設計規模為8×104m3/d，是大連市投融資體制改革推出的第一個(gè)BOT(建設-運營(yíng)-移交)項目，對于改善大連東南部海域的環(huán)境質(zhì)量，探索大連市投融資體制改革的新路具有較強的借鑒意義。

該工程從2004年6月正式開(kāi)工建設，于2005年10月底進(jìn)入試運行，目前出水各項指標均達到設計要求，并通過(guò)了環(huán)保驗收。

1　設計進(jìn)、出水水質(zhì)

原水主要為生活污水，水溫為10℃，總變化系數K=1.3。

設計進(jìn)水COD為350mg/L、BOD5為150mg/L、SS為240mg/L、NH3-N為26mg/L、TP為3mg/L，出水水質(zhì)執行《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級B標準，即COD≤60mg/L、BOD5≤20mg/L、SS≤20mg/L、NH3-N≤8mg/L、TP≤1.5mg/L。

污水處理采用循環(huán)活性污泥工藝(CAST)，污泥處理采用濃縮脫水后外運填埋處置。

2　主要構筑物及設計參數

老虎灘污水廠(chǎng)廠(chǎng)內不設粗格柵間和提升泵房。利用現有廠(chǎng)外泵站將污水送至老虎灘污水處理廠(chǎng)。泵前設置粗格柵，柵間距為15～20mm。

①　細格柵間及曝氣沉砂池

細格柵間和曝氣沉砂池主要用于去除水中的大顆粒懸浮物和直徑>0.2mm的無(wú)機砂礫，采用合建式，設2臺寬度為1800mm的循環(huán)齒耙式除污機，齒耙間隙為3mm，每臺格柵前后渠道中設置2臺手動(dòng)不銹鋼渠道閘門(mén)(1800mm×1000mm)，柵渣通過(guò)1臺螺旋輸送壓榨一體機處理后外運；沉砂池采用平流式曝氣沉砂池，設計水力停留時(shí)間為3min，設置1臺寬度為8.5m的橋式吸砂機，沉砂由橋式吸砂機液下泵送到砂水分離器。

②　CAST反應池

共2座，矩形鋼筋混凝土結構，每池由隔墻分成4格，每格尺寸為50m×20m，全部為8格，即8個(gè)模塊，每座池體中間為配水井，設置4臺手動(dòng)、電動(dòng)兩用不銹鋼閘門(mén)(1100mm×1100mm)用于各池的配水。模塊之間的各個(gè)階段相互錯開(kāi)。雖然每個(gè)模塊間歇運行，但整個(gè)系統的進(jìn)、出水是連續的。該單元的運行工況為：進(jìn)水/曝氣2h；沉淀1h；潷水1h；每次循環(huán)時(shí)間4h；循環(huán)次數為6次/d。

每個(gè)模塊(單池)由兩部分組成，污水首先進(jìn)入生物選擇器，與來(lái)自主反應區20%的回流污泥混合，然后進(jìn)入主反應區。設置生物選擇器的目的一是防止系統出現污泥膨脹，另一個(gè)是保證磷在此處釋放，同時(shí)實(shí)現部分反硝化。選擇區約占總池容的10%～15%。

生物反應池采用鼓風(fēng)曝氣。主反應區底部安裝6300套微孔曝氣擴散器，每個(gè)曝氣器服務(wù)面積為1.1m3。每池設1臺流量為185m3/h、揚程為35kPa的污泥回流泵，把回流污泥從主反應區回流到生物選擇器。同時(shí)設1臺流量為60m3/h、揚程為140kPa的剩余污泥泵，將剩余污泥送至儲泥池。每格池子設置2臺堰長(cháng)為8m的懸臂式機械潷水器，最大潷水能力為2166m3/h，最大潷水深度為2.3m，堰口負荷為37.6L/s，潷水器排水通過(guò)出水總管排到排海泵房。

生物池主要設計參數：設計流量為8×104m3/d；每個(gè)模塊有效容積為6000m3；選擇器容積為600m3；污泥負荷為0.075kgBOD5/(kgMLSS•d)(最高液面)；泥齡為21d；有效泥齡為10.5d；最大水深為6.0m；最小水深為3.84m；潷水深度為2.16m；最低水位時(shí)MLSS為5730mg/L；最高水位時(shí)MLSS為3670mg/L。

③　鼓風(fēng)機房

生物池總供氣量為27600m3/h，總有2組曝氣池同時(shí)供氣，因此將鼓風(fēng)機分成2組，每組設3臺鼓風(fēng)機(1臺備用)，單臺風(fēng)機的風(fēng)量為115m3/min，風(fēng)壓為0.69MPa，為滿(mǎn)足工藝控制和風(fēng)量、風(fēng)壓要求，全部采用變頻多級離心鼓風(fēng)機，單機風(fēng)量調節能力為45%～100%。

④　綜合泵站

廠(chǎng)區綜合泵站主要用于達標出水深海排放。設置排海泵4臺，3用1備并聯(lián)使用。單泵參數：Q=1420m3/h，H=240kPa，其中1臺采用變頻控制。

⑤　污泥處理單元

設儲泥池1座，鋼筋混凝土結構，污泥停留時(shí)間為10h，為防止污泥在厭氧狀態(tài)下釋磷，在污泥貯池中設置了穿孔曝氣器。采用3臺帶式濃縮脫水一體機，2用1備，單機處理能力為35～50m3/h，脫水污泥含固率為20%，配套污泥投配泵、空壓機、濾帶沖洗泵各3臺，絮凝劑投加設備1臺，絮凝劑投量為2～4kg/t，配藥濃度為0.5%；設置水平螺旋輸送機和斜螺旋輸送機各1臺。

3　實(shí)際運行情況分析

污水處理廠(chǎng)建成后，于2005年10月28日生物池進(jìn)水開(kāi)始進(jìn)行污泥培養，2006年1月滿(mǎn)負荷運行。目前處理水量為(8.2～8.7)×104m3/d，達到并超過(guò)了設計處理能力，進(jìn)水各項指標均低于設計值，出水水質(zhì)達到設計標準。目前該工藝運行穩定，設備運轉正常，自動(dòng)化控制系統安全可靠，全廠(chǎng)運行狀態(tài)良好。