300吨生活污水CASS设计方案(4)

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，有防浮渣装臵，使出水通过无渣区经堰板和管道排出。

④闲臵

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臵三分钟后即开始为闲臵阶段，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4-5g/l左右，低食料比使处理过程较为稳定彻底。

池内污水的流速为0.03-0.05米/分。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0.3-0.5m3/m2.hr，固体表面负荷值为10-15kg/ m2.hr。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

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资料表明，在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值2-3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，已建成的处理站中从未发生污泥膨胀的异常现象。

④投资和占地面积小

CASS工艺不设初沉池、二沉池、污泥消化池等构筑物。污泥不需回流，减少了构筑物及管道。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。 3.1.3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分析。 1、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

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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NH4-N氧化成N2的化学脱氮工艺。其最终化学反应可表示为：

NH4++1.5HOCL→0.5N2+2.5H++1.5Cl-

氯投加量与NH4+-N重量比为7.6:1，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14.3mg/L碱度(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： nR-A++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：

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NH4←→NH3+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

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NH3-N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NOx-N(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，因此氮是污水处理站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(NO3-N)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

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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0.18kgBOD5/MLSS〃d及以下时，就可以达到硝化及反硝化的目的。

3.1.4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。 A.化学除磷

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臵沉淀、协同沉淀和后臵沉淀三种类型。前臵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臵，形成的沉淀物与剩余污泥一起排除；后臵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臵进行分离，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-→Ca5(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

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