摘要：本文主要概述惠陽城區(qū)污水處理廠工程概況及工藝特點，重點介紹CAST工藝的調(diào)試及試運行情況。并結(jié)合實際。談?wù)務(wù){(diào)試過程中的一些看法。
關(guān)鍵詞：BOT形式CAST工藝；調(diào)試；試運行
惠陽城區(qū)污水處理廠位于廣東省惠州市惠陽區(qū)中心淡水鎮(zhèn)古屋，主要處理惠陽區(qū)城區(qū)的生活污水，由惠州市同方水務(wù)有限公司以BOT(建設(shè)一運營一移交)形式運作，設(shè)計處理規(guī)模為60000m3／d，分兩期建設(shè)，總投資為8000萬元。其中一期規(guī)模為30000m3／d。該廠采用循環(huán)式活性污泥法CAST工藝。
l CAST工藝簡介
惠陽城區(qū)污水處理廠于2005年10月正式開始建設(shè)，一期工程于2006年12月建成，2007年2月完成設(shè)備安裝與調(diào)試。2007年2月5日，污水廠正式進入工藝調(diào)試及試運行階段。2007年5月，污水廠進入正常運營階段。2007年7月底，污水廠通過了惠州市環(huán)保局的驗收。污水廠具體進出水水質(zhì)指標見表l。
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1．1 CAST工藝特點
CAST工藝是循環(huán)式活性污泥法(Cyclic Acti—rated Sludge Technology)的簡稱，它是在SBR工藝的基礎(chǔ)上，增加了生物選擇池及污泥回流設(shè)施，并對時序做了一些調(diào)整，從而大大提高了SBR工藝的可靠性及效率。CAST工藝主體構(gòu)筑物由SBR反應(yīng)池組成，反應(yīng)池被分為三個反應(yīng)區(qū)：生物選擇池、厭氧區(qū)、好氧區(qū)，各區(qū)容積比為1：5：30。生物選擇池的設(shè)置與回流污泥保證了活性污泥不斷地在選擇池中經(jīng)歷一個高負荷階段，有利于系統(tǒng)中絮凝性細菌的生長。有效抑制絲狀菌的生長與繁殖r】]。沿生化反應(yīng)池長度方向分為兩部分，前部(生物選擇池與厭氧區(qū))為預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，主反應(yīng)區(qū)中的部分活性污泥回流到生物選擇池中，與污水迅速混合，活性污泥中的微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物，經(jīng)歷一個高負荷的基質(zhì)快速積累過程，對進水水質(zhì)、水量、pH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，而且可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解過程．完成對污水中有機物質(zhì)的降解。CAST工藝能夠比較充分發(fā)揮活性污泥的降解功能，而且依次經(jīng)歷厭氧、好氧階段，脫氮除磷的效果非常好。在CAST系統(tǒng)中，至少應(yīng)設(shè)兩個池子，使系統(tǒng)能實現(xiàn)連續(xù)進水[2]。CAST工藝沉淀階段不進水，污泥沉降過程中無進水水力干擾，即在靜止環(huán)境中進行，泥水分離效果好。
1．2污水處理工藝流程
惠陽城區(qū)污水廠的主要工藝流程如下(圖1)：
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從市政管道收集來的生活污水自流人提升泵房，先由粗格柵截留較粗的垃圾和漂浮物后，提升泵將污水抽提至配水井；又經(jīng)細格柵濾去較小的懸浮垃圾物質(zhì)，并在旋流沉砂池的作用下，去除水中比重較大的砂粒等無機顆粒，流入CAST反應(yīng)池，與回流的活性污泥在生物選擇池混合，從CAST池預(yù)反應(yīng)區(qū)，到主反應(yīng)區(qū)，經(jīng)歷曝氣、沉淀階段后，從潷水器至消毒渠，經(jīng)紫外線消毒后排放到淡澳河。
圖1污水處理工藝流程
1．3 CAST池主要工藝參數(shù)
CAST生物處理池平均設(shè)計流量1250m3／h，分2組，每組2座池，單座池尺寸44×22×6．8m，生物選擇池尺寸9x 3．75×5．6m；厭氧池(包含生物選擇池)尺寸22×8．95 x 5．8m，好氧池尺寸33×22×5．8m；設(shè)計平均污泥濃度4000mg／L；泥齡為20d；設(shè)計污泥負荷0．087kg BOD。／(kgMLSS·d)；設(shè)計日循環(huán)4個周期，每周期運行6h，單周期時間分配為：進水1．5h、曝氣3．Oh、靜沉1．Oh、撇水及閑置1．Oh；生化池最高水深5．8m，最低水深3．7m，排水比0．36；微孔曝氣頭單座2110個；單座池設(shè)潷水器1臺，潷水能力2000m3／h；單座池設(shè)攪拌機6臺，生物選擇池1臺，厭氧區(qū)3臺，好氧區(qū)2臺，其中好氧區(qū)2臺攪拌機功率均為11kw，其余4臺3．5kw。單座池設(shè)回流污泥泵1臺，單臺流量378m3／h，揚程18m；設(shè)剩余污泥泵1臺，單臺流量80m3／h，揚程8．7m。
2工藝調(diào)試
污水處理廠的工藝調(diào)試是污水處理工程建設(shè)的重要階段，是檢驗污水處理廠前期設(shè)計、施工、安裝等工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在設(shè)備安裝完工后，惠陽城區(qū)污水處理廠按單機調(diào)試、聯(lián)動試車和污泥培養(yǎng)及試運行三個步驟進行工藝調(diào)試。
2．1調(diào)試前準備
調(diào)試進行之前，污水廠的建設(shè)、安裝工作以及污水管網(wǎng)都已完成，滿足調(diào)試的硬件設(shè)施條件。同時，污水廠的生產(chǎn)技術(shù)人員也全部到位，組建了由土建、設(shè)備、安裝以及設(shè)計與建設(shè)等方面的人員共同組成的調(diào)試運行小組，擬定了完善的調(diào)試及試運行計劃。污水廠化驗室成立，污水管道、構(gòu)筑物以及機器內(nèi)外的雜物的清理等準備工作全部完成。
2．2單機調(diào)試
2007年1月，惠陽污水廠在完成了所有機器設(shè)備的安裝工作后，開始進行設(shè)備的調(diào)試工作，請設(shè)備廠家到現(xiàn)場，給廠內(nèi)員工培訓(xùn)設(shè)備的操作使用方法。單臺設(shè)備全部確認正常，由廠內(nèi)的運行操作人員，對各個機器設(shè)備逐一手動調(diào)試，檢查其正反轉(zhuǎn)、振動大小、噪音大小以及其它運行狀態(tài)；并安排自控工程師在PLC站與中控室主機對設(shè)備進行模擬單機試車，檢查各電氣設(shè)備的動作是否符合要求。通過單機調(diào)試，既檢驗了各設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況，操作人員也熟練了對設(shè)備的操作方法，為以后的運行做好了準備。在確定了各設(shè)備機組運轉(zhuǎn)情況正常后，污水廠開始進行聯(lián)動試車。
2．3聯(lián)動試車
聯(lián)動試車包括局部聯(lián)動試車與系統(tǒng)聯(lián)動試車。安排運行操作人員對各個處理單元采取人工手動操作，如鼓風(fēng)機曝氣系統(tǒng)、旋流沉砂系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)，生化池系統(tǒng)等。確認運行正常，由自控工程師對各個處理單元系統(tǒng)進行模擬聯(lián)動試車，檢查在自動控制情況下的各個處理單元的運行情況。2007年2月5日，污水廠全線通水，在滿負荷的情況下，對整個處理流程逐一進行手動運行，確認一切正常，再從各PLC站以及中控室主機發(fā)出操作指令，自動模擬運行。聯(lián)動試車正常，污水廠全面進入污泥培養(yǎng)和試運行階段。
聯(lián)動試車進一步考核了設(shè)備的機械性能和設(shè)備安裝的質(zhì)量，各構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)尺寸、閉水情況、熟悉了各部位功能，并檢查了設(shè)備、電氣、儀表、自控系統(tǒng)在聯(lián)動條件下的工作狀況以及能否滿足工藝運行的要求。污水廠根據(jù)聯(lián)運試車的結(jié)果，調(diào)整和改善了一些不符合實際的原設(shè)計要求，保證了整個污水處理系統(tǒng)的正常運行。
2．4污泥培養(yǎng)及試運行
污水廠根據(jù)當(dāng)時進廠污水水量只能滿足一組CAST生化池運行的實際情況，選擇兩組生化池中的一組(兩個池)，進行污泥培養(yǎng)。在生化池滿水負荷條件下，開一臺鼓風(fēng)機同時給兩個池曝氣，生化池內(nèi)的六臺攪拌機、一臺污泥回流泵全部啟動；為加快污泥的培養(yǎng)，投入從附近生活污水處理廠運來的脫水污泥10m3，平均分配給兩個生化池；兩池連續(xù)曝氣24h。此后按調(diào)試運行周期進行換水操作。根據(jù)當(dāng)時水量水質(zhì)特點以及設(shè)備的負荷情況，調(diào)試運行周期為：進水2h，曝氣3h，但曝氣在進水1h后開始，沉淀lh，潷水及閑置1h，兩個生化池輪流進行。換水操作時，逐漸地加大潷水器排出上清液的量。調(diào)試運行的操作為：進水時，開啟該生化池內(nèi)的所有攪拌機，攪動生化池內(nèi)的混合液，保證泥水混合均勻。并啟動污泥同流泵回流污泥到預(yù)反應(yīng)區(qū)，使回流污泥與進水快速混勻；進水lh后，將該池的空氣管道閥打開，給好氧區(qū)曝氣充氧，同時停止好氧區(qū)內(nèi)攪拌機；進水到預(yù)定的生化池液位時停止提升泵并關(guān)閉該生化池進水閥門。曝氣3h后，進入沉淀階段，停止生化池內(nèi)的一切設(shè)備，將曝氣系統(tǒng)引入另一個生化池；沉淀1h后，開啟潷水器排出上清液，并進入閑置階段；潷水及閑置1h，則開始下一個循環(huán)周期。兩個生化池輪流運作，保證了鼓風(fēng)機的連續(xù)運行。
一臺鼓風(fēng)機給一個生化池供氧，曝氣量大小調(diào)節(jié)為保證生化池好氧區(qū)污水的溶解氧濃度在1 mg／L_3 mg／L之間，并且好氧區(qū)溶解氧變化為：開始曝氣時的0mg／l。迅速上升至lmg／L，然后逐漸增加到沉淀前在3mg／l。左右；而厭氧區(qū)溶解氧濃度保持在0．5mg／L以下。為給細菌生長補充營養(yǎng)物質(zhì)，保證污水中C：N：P一100：5：1。在調(diào)試過程中，多次在進水中加入糞便作為培養(yǎng)液，總計15t；另外為增加碳源比例，給生化池多次投入面粉，共投加面粉0．5t。培養(yǎng)期間通過鏡檢密切觀察CAST池中微生物相的變化；同時進行進、出水水質(zhì)及反映活性污泥性能指標的測定，包括：COD、BOD。、TN、TP、NH。一N、SS、SV。。、MLSS、SVI等。隨著培菌時間的推移，生化池中SV。。逐漸地升高，活性污泥沉降性能良好，出水日益清澈。
從4月初開始，生化池中活性污泥的SV。。接近20％，污泥絮體結(jié)構(gòu)密實，污泥中固著型纖毛蟲與輪蟲大量出現(xiàn)，污泥的絮凝沉淀性能良好，污泥培養(yǎng)成熟，培菌工作基本結(jié)束，進入試運行階段。試運行階段，污水廠先沿用調(diào)試期間的運行周期，但出水TP時有不達標現(xiàn)象。通過不斷的運行調(diào)整發(fā)現(xiàn)：將調(diào)試運行周期的進水時間由原來的2h縮短為lh，曝氣、沉淀與潷水時間不變的情況下，能保證了出水TP的穩(wěn)定達標。即加大生化池進水的流量，變相地延長了生化池內(nèi)污水厭氧反應(yīng)的停留時間，聚磷菌在充分的厭氧條件下合成能量，保證了其后續(xù)好氧階段的超強吸磷能力，滿足出水TP達標的要求。
污泥培養(yǎng)及試運行在滿負荷進水條件下運行，優(yōu)化了運行參數(shù)，取得了良好的處理效果，確定了最佳的運行條件。同時，對工程整體質(zhì)量作了進一步的全面考核，為今后長期穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)。
3 運行狀況
惠陽污水廠的活性污泥培養(yǎng)工作于2007年2月開始，到2007年3月下旬，出水除了總磷、總氮稍有超標外，其它幾項均已達到排放標準。生化池中的污泥SV。。從2月15日的1％提高至4月10日的20％。
2007年4月下旬，CAST工藝經(jīng)過上述各階段的調(diào)試運行，取得了良好的處理效果。從污水廠每天檢測的水質(zhì)結(jié)果來看，出水水質(zhì)都達到了城鎮(zhèn)污水處理廠污染物(GBl8918—2002)一級B排放標準(如表2)。并且通過了惠陽區(qū)環(huán)保局的監(jiān)測，受到省、市、區(qū)三級政府部門的好評。從5月份殲始，污水廠進入正常運營階段。
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4 結(jié)語
惠陽城區(qū)污水處理廠一期工程各構(gòu)筑物、設(shè)備能夠正常運行，出水水質(zhì)全面穩(wěn)定達標，調(diào)試運行結(jié)果證明了該工程是成功的，該工藝處理效果非常好。而在整個調(diào)試運行過程中出現(xiàn)的一些問題，可作為經(jīng)驗總結(jié)：
4．1調(diào)試前，對所有設(shè)施、管道及水下設(shè)備進行檢查，徹底清理所有雜物和垃圾，以避免通水后管道、設(shè)備堵塞和維修水下設(shè)備影響調(diào)試的順利進行。特別是生化池體滲漏和潛水攪拌機的維修等問題，必須在調(diào)試前解決。
4．2培菌初期，曝氣池會出現(xiàn)大量的白色泡沫，嚴重時會堆積兩三米高，污染走道和現(xiàn)場儀器儀表，這一問題是培菌初期的必然現(xiàn)象，給生化池投入適量污泥和控制好溶解氧量可以解決此問題。
4．3為減少對鼓風(fēng)機風(fēng)量大小控制的繁瑣人工操作，應(yīng)該給鼓風(fēng)機安裝變頻器，讓生化池在線監(jiān)測DO儀測定值的變化來自動調(diào)整鼓風(fēng)機的風(fēng)量大小，以此來準確把握調(diào)試過程中生化池的溶解氧含量。
4．4在調(diào)試運行過程中，遇到下雨時，雨水與污水混合，進水濃度不高。可以根據(jù)實際進水水質(zhì)情況，適當(dāng)調(diào)整運行周期，減少曝氣時間和曝氣量大小。在降低了生產(chǎn)成本的條件下，同樣可以實現(xiàn)污水的達標排放。來源：谷騰水網(wǎng) 作者: 張信武,劉惠成,王曉丹
