惠阳城区污水处理厂CAST工艺试运行
摘要：本文主要概述惠阳城区污水处理厂工程概况及工艺特点，重点介绍CAST工艺的调试及试运行情况。并结合实际。谈谈调试过程中的一些看法。
关键词：BOT形式CAST工艺；调试；试运行
惠阳城区污水处理厂位于广东省惠州市惠阳区中心淡水镇古屋，主要处理惠阳区城区的生活污水，由惠州市同方水务有限公司以BOT(建设一运营一移交)形式运作，设计处理规模为60000m3／d，分两期建设，总投资为8000万元。其中一期规模为30000m3／d。该厂采用循环式活性污泥法CAST工艺。
l CAST工艺简介
惠阳城区污水处理厂于2005年10月正式开始建设，一期工程于2006年12月建成，2007年2月完成设备安装与调试。2007年2月5日，污水厂正式进入工艺调试及试运行阶段。2007年5月，污水厂进入正常运营阶段。2007年7月底，污水厂通过了惠州市环保局的验收。污水厂具体进出水水质指标见表l。
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1．1 CAST工艺特点
CAST工艺是循环式活性污泥法(Cyclic Acti—rated Sludge Technology)的简称，它是在SBR工艺的基础上，增加了生物选择池及污泥回流设施，并对时序做了一些调整，从而大大提高了SBR工艺的可靠性及效率。CAST工艺主体构筑物由SBR反应池组成，反应池被分为三个反应区：生物选择池、厌氧区、好氧区，各区容积比为1：5：30。生物选择池的设置与回流污泥保证了活性污泥不断地在选择池中经历一个高负荷阶段，有利于系统中絮凝性细菌的生长。有效抑制丝状菌的生长与繁殖r】]。沿生化反应池长度方向分为两部分，前部(生物选择池与厌氧区)为预反应区，后部为主反应区。在预反应区内，主反应区中的部分活性污泥回流到生物选择池中，与污水迅速混合，活性污泥中的微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，对进水水质、水量、pH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，而且可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区内经历一个较低负荷的基质降解过程．完成对污水中有机物质的降解。CAST工艺能够比较充分发挥活性污泥的降解功能，而且依次经历厌氧、好氧阶段，脱氮除磷的效果非常好。在CAST系统中，至少应设两个池子，使系统能实现连续进水[2]。CAST工艺沉淀阶段不进水，污泥沉降过程中无进水水力干扰，即在静止环境中进行，泥水分离效果好。
1．2污水处理工艺流程
惠阳城区污水厂的主要工艺流程如下(图1)：
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从市政管道收集来的生活污水自流人提升泵房，先由粗格栅截留较粗的垃圾和漂浮物后，提升泵将污水抽提至配水井；又经细格栅滤去较小的悬浮垃圾物质，并在旋流沉砂池的作用下，去除水中比重较大的砂粒等无机颗粒，流入CAST反应池，与回流的活性污泥在生物选择池混合，从CAST池预反应区，到主反应区，经历曝气、沉淀阶段后，从滗水器至消毒渠，经紫外线消毒后排放到淡澳河。
图1污水处理工艺流程
1．3 CAST池主要工艺参数
CAST生物处理池平均设计流量1250m3／h，分2组，每组2座池，单座池尺寸44×22×6．8m，生物选择池尺寸9x 3．75×5．6m；厌氧池(包含生物选择池)尺寸22×8．95 x 5．8m，好氧池尺寸33×22×5．8m；设计平均污泥浓度4000mg／L；泥龄为20d；设计污泥负荷0．087kg BOD。／(kgMLSS·d)；设计日循环4个周期，每周期运行6h，单周期时间分配为：进水1．5h、曝气3．Oh、静沉1．Oh、撇水及闲置1．Oh；生化池最高水深5．8m，最低水深3．7m，排水比0．36；微孔曝气头单座2110个；单座池设滗水器1台，滗水能力2000m3／h；单座池设搅拌机6台，生物选择池1台，厌氧区3台，好氧区2台，其中好氧区2台搅拌机功率均为11kw，其余4台3．5kw。单座池设回流污泥泵1台，单台流量378m3／h，扬程18m；设剩余污泥泵1台，单台流量80m3／h，扬程8．7m。
2工艺调试
污水处理厂的工艺调试是污水处理工程建设的重要阶段，是检验污水处理厂前期设计、施工、安装等工程质量的重要环节。在设备安装完工后，惠阳城区污水处理厂按单机调试、联动试车和污泥培养及试运行三个步骤进行工艺调试。
2．1调试前准备
调试进行之前，污水厂的建设、安装工作以及污水管网都已完成，满足调试的硬件设施条件。同时，污水厂的生产技术人员也全部到位，组建了由土建、设备、安装以及设计与建设等方面的人员共同组成的调试运行小组，拟定了完善的调试及试运行计划。污水厂化验室成立，污水管道、构筑物以及机器内外的杂物的清理等准备工作全部完成。
2．2单机调试
2007年1月，惠阳污水厂在完成了所有机器设备的安装工作后，开始进行设备的调试工作，请设备厂家到现场，给厂内员工培训设备的操作使用方法。单台设备全部确认正常，由厂内的运行操作人员，对各个机器设备逐一手动调试，检查其正反转、振动大小、噪音大小以及其它运行状态；并安排自控工程师在PLC站与中控室主机对设备进行模拟单机试车，检查各电气设备的动作是否符合要求。通过单机调试，既检验了各设备的运转情况，操作人员也熟练了对设备的操作方法，为以后的运行做好了准备。在确定了各设备机组运转情况正常后，污水厂开始进行联动试车。
2．3联动试车
联动试车包括局部联动试车与系统联动试车。安排运行操作人员对各个处理单元采取人工手动操作，如鼓风机曝气系统、旋流沉砂系统、污泥脱水系统，生化池系统等。确认运行正常，由自控工程师对各个处理单元系统进行模拟联动试车，检查在自动控制情况下的各个处理单元的运行情况。2007年2月5日，污水厂全线通水，在满负荷的情况下，对整个处理流程逐一进行手动运行，确认一切正常，再从各PLC站以及中控室主机发出操作指令，自动模拟运行。联动试车正常，污水厂全面进入污泥培养和试运行阶段。
联动试车进一步考核了设备的机械性能和设备安装的质量，各构筑物的结构尺寸、闭水情况、熟悉了各部位功能，并检查了设备、电气、仪表、自控系统在联动条件下的工作状况以及能否满足工艺运行的要求。污水厂根据联运试车的结果，调整和改善了一些不符合实际的原设计要求，保证了整个污水处理系统的正常运行。
2．4污泥培养及试运行
污水厂根据当时进厂污水水量只能满足一组CAST生化池运行的实际情况，选择两组生化池中的一组(两个池)，进行污泥培养。在生化池满水负荷条件下，开一台鼓风机同时给两个池曝气，生化池内的六台搅拌机、一台污泥回流泵全部启动；为加快污泥的培养，投入从附近生活污水处理厂运来的脱水污泥10m3，平均分配给两个生化池；两池连续曝气24h。此后按调试运行周期进行换水操作。根据当时水量水质特点以及设备的负荷情况，调试运行周期为：进水2h，曝气3h，但曝气在进水1h后开始，沉淀lh，滗水及闲置1h，两个生化池轮流进行。换水操作时，逐渐地加大滗水器排出上清液的量。调试运行的操作为：进水时，开启该生化池内的所有搅拌机，搅动生化池内的混合液，保证泥水混合均匀。并启动污泥同流泵回流污泥到预反应区，使回流污泥与进水快速混匀；进水lh后，将该池的空气管道阀打开，给好氧区曝气充氧，同时停止好氧区内搅拌机；进水到预定的生化池液位时停止提升泵并关闭该生化池进水阀门。曝气3h后，进入沉淀阶段，停止生化池内的一切设备，将曝气系统引入另一个生化池；沉淀1h后，开启滗水器排出上清液，并进入闲置阶段；滗水及闲置1h，则开始下一个循环周期。两个生化池轮流运作，保证了鼓风机的连续运行。
一台鼓风机给一个生化池供氧，曝气量大小调节为保证生化池好氧区污水的溶解氧浓度在1 mg／L_3 mg／L之间，并且好氧区溶解氧变化为：开始曝气时的0mg／l。迅速上升至lmg／L，然后逐渐增加到沉淀前在3mg／l。左右；而厌氧区溶解氧浓度保持在0．5mg／L以下。为给细菌生长补充营养物质，保证污水中C：N：P一100：5：1。在调试过程中，多次在进水中加入粪便作为培养液，总计15t；另外为增加碳源比例，给生化池多次投入面粉，共投加面粉0．5t。培养期间通过镜检密切观察CAST池中微生物相的变化；同时进行进、出水水质及反映活性污泥性能指标的测定，包括：COD、BOD。、TN、TP、NH。一N、SS、SV。。、MLSS、SVI等。随着培菌时间的推移，生化池中SV。。逐渐地升高，活性污泥沉降性能良好，出水日益清澈。
从4月初开始，生化池中活性污泥的SV。。接近20％，污泥絮体结构密实，污泥中固着型纤毛虫与轮虫大量出现，污泥的絮凝沉淀性能良好，污泥培养成熟，培菌工作基本结束，进入试运行阶段。试运行阶段，污水厂先沿用调试期间的运行周期，但出水TP时有不达标现象。通过不断的运行调整发现：将调试运行周期的进水时间由原来的2h缩短为lh，曝气、沉淀与滗水时间不变的情况下，能保证了出水TP的稳定达标。即加大生化池进水的流量，变相地延长了生化池内污水厌氧反应的停留时间，聚磷菌在充分的厌氧条件下合成能量，保证了其后续好氧阶段的超强吸磷能力，满足出水TP达标的要求。
污泥培养及试运行在满负荷进水条件下运行，优化了运行参数，取得了良好的处理效果，确定了最佳的运行条件。同时，对工程整体质量作了进一步的全面考核，为今后长期稳定运行奠定了基础。
3 运行状况
惠阳污水厂的活性污泥培养工作于2007年2月开始，到2007年3月下旬，出水除了总磷、总氮稍有超标外，其它几项均已达到排放标准。生化池中的污泥SV。。从2月15日的1％提高至4月10日的20％。
2007年4月下旬，CAST工艺经过上述各阶段的调试运行，取得了良好的处理效果。从污水厂每天检测的水质结果来看，出水水质都达到了城镇污水处理厂污染物(GBl8918—2002)一级B排放标准(如表2)。并且通过了惠阳区环保局的监测，受到省、市、区三级政府部门的好评。从5月份歼始，污水厂进入正常运营阶段。
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4 结语
惠阳城区污水处理厂一期工程各构筑物、设备能够正常运行，出水水质全面稳定达标，调试运行结果证明了该工程是成功的，该工艺处理效果非常好。而在整个调试运行过程中出现的一些问题，可作为经验总结：
4．1调试前，对所有设施、管道及水下设备进行检查，彻底清理所有杂物和垃圾，以避免通水后管道、设备堵塞和维修水下设备影响调试的顺利进行。特别是生化池体渗漏和潜水搅拌机的维修等问题，必须在调试前解决。
4．2培菌初期，曝气池会出现大量的白色泡沫，严重时会堆积两三米高，污染走道和现场仪器仪表，这一问题是培菌初期的必然现象，给生化池投入适量污泥和控制好溶解氧量可以解决此问题。
4．3为减少对鼓风机风量大小控制的繁琐人工操作，应该给鼓风机安装变频器，让生化池在线监测DO仪测定值的变化来自动调整鼓风机的风量大小，以此来准确把握调试过程中生化池的溶解氧含量。
4．4在调试运行过程中，遇到下雨时，雨水与污水混合，进水浓度不高。可以根据实际进水水质情况，适当调整运行周期，减少曝气时间和曝气量大小。在降低了生产成本的条件下，同样可以实现污水的达标排放。
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