1、工艺流程详述
1.1 格栅
进水从集水井流入调节池,利用格栅将不溶于水的漂浮物、大的悬浮物截留,避免对后续的水处理设备、管路造成堵塞,减轻后续构筑物的处理负荷。
1.2 调节池
由于矿区送水时间为一天两次,所以污水排放相对集中,所以必须设置调节池来匀质匀量。
1.3 旋流沉砂池
用来去除比重较大的无机颗粒物,使得有机悬浮物随水流走。污水由切线方向进入,在离心力作用下,砂粒被甩向池壁并下落入砂斗排出。
1.4 预反应区
设置于曝气池的前端,通常在厌氧或兼氧条件下运行。主反应区的污泥回流并与进水在此混合,不仅充分利用微生物快速吸附作用,加速对溶解性底物的去除,而且对难降解的有机物起到良好的水解作用,同时使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。设置预反应区还有利于改善污泥的沉降性能,防止污泥膨胀的发生,促进了微生物的增殖及菌胶团的生长。
1.5 主反应区
主反应区主要分为四个阶段:曝气、沉淀、滗水、闲置。
由鼓风曝气机向反应池充氧,污水中的有机物被微生物氧化分解,同时污水中的氨氮经微生物的硝化作用转化硝态氮。此外,聚磷菌在好氧状态下从外部摄取磷,并以聚合形态储存在体内,形成高磷污泥,排出系统,从而达到除磷效果。
停止曝气,微生物利用污水中剩余溶解氧进行氧化分解,反应池逐渐由好氧状态转变为厌氧状态,开始进行反硝化作用,将硝态N转化为N2。活性污泥逐渐沉入池底,上层成清水。
沉淀结束后,滗水器开始工作,自上而下逐渐排出上清液,此时反应池过渡到厌氧状态继续反硝化。
排水结束后,滗水器上升到原始位置。
1.6 细砂过滤罐
主要是去除重力沉淀法不能有效去除的细小颗粒,对污水中的COD和BOD等也有一定的去除作用。
1.7 消毒
经汞灯发出紫外光杀死污水中的病原微生物和病毒等,防止疾病的传播。
1.8 污泥脱水
利用离心作用将污泥中的固体与水分离,上清液回流至调节池,向污泥中投加絮凝剂使污泥絮凝,提高脱水性能,脱水后装车外运。
2、执行标准
根据孝义市政府《孝义市2018年环境污染治理清单》要求,高阳煤矿生活污水处理站外排水中COD、氨氮、总磷3项主要污染物达地表水吁类标准。其余污染物执行GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。
3、超标原因分析及改进措施
经检测,出水水质中氨氮超地表水吁类标准。其余污染物均达标排放反硝化是脱氮工艺中去除氨氮的关键环节,而碳源的充足与否将决定缺氧对氨氮的去除率。反硝化是一个耗碳、产生碱度同时去除氨氮的过程,理论上还原1mg的氨氮需要消耗8.67mg的COD。
氨氮超标原因分析为进水中碳源不足。
改进措施:在主反应区中投加适量的葡萄糖作为碳源。采用人工投加的方式,在主反应区进水口处投加。利用水的流动、曝气及搅拌机搅拌,使葡萄糖与活性污泥充分混合。化验人员实施监测出水水质。葡萄糖投加上限为出水COD浓度不超标,投加下限为出水中氨氮、总氮浓度达标。通过水质检测,实时对葡萄糖的投加量进行调整,使得满足出水水质要求。经测算,最佳葡萄糖的投加量约为450kg/d,主反应池每进水投加一次,每次约80kg。
下一步应逐步改善碳源投加方式,改为设备管道计量投加,既减少人工,操作简单,有保证加药效果及加药量。
4、CASS工艺优点
经过几年的运行,发现与传统的活性污泥法相比,CASS工艺主要有以下优点:
(1)运行费用低,主反应池的溶解氧浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著。
(2)有机物去除效率较高,出水水质好,且具有良好的脱氮除磷功能。
5、结语
通过长时间的生产实践,最终使得出水中COD、氨氮、总磷三项主要污染物满足地表水吁类标准,为生活污水处理CASS工艺运行提供了技术借鉴,也为其他相似的污水处理技术提供了宝贵经验。