气浮+水解酸化+CASS+气浮过滤处理工业园废水探讨

王红英 邱贤华

(1.南昌小蓝污水处理厂，江西 南昌 330052；2.南昌航空大学环化学院，江西 南昌 330063)

小蓝工业园位于南昌县小蓝经济开发区，园区形成医药、食品加工、服装加工、汽车配件、机械制造等为龙头的几大支柱产业，各项经济指标位于江西省工业园前列，跻身全国百强县，由于园区企业不断增加，污水厂一期项目的进水量已经大大超过处理能力，远远不能满足工业发展需要，因此对小蓝开发区污水厂续建提高处理出水的水质，降低进入雄溪河的污染负荷进而减少对抚河水质的污染，提高南昌县生态环境改善当地投资环境，因而二期工程建设很迫切。

小蓝经济开发区污水处理处理厂二期工程经县政府批准，由联熹(南昌)污水处理有限公司以BOT形式投资建设。本工程2010年4月由南昌市发改委对项目进行了可研立项批复，2011年11月由南昌市发改委对项目进行了初设批复，2010年1月由南昌市环保局对项目进行了环评批复。工程规模为日处理5万吨，工程占地91亩，地处小蓝经济开发区金沙一路以东富山二路以北。工程包含水解酸化池、CASS池、过滤设备间、鼓风机房及变电所、接触消毒池等12个单体，二期工程完成后，服务面积为18.5平方公里。工程于2012年3月开工建设，建设一年，于2013年3月完成建设，4月进入试运行阶段，2013年9月南昌市环境监测站对二期工程进行了环保验收现场监测，12月南昌环保局通过了对二期工程的环保验收，目前运行状态良好，达到预期目标。

二期工程排放标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级排放标准，由于国家对污水厂排放废水的要求不断提高，二期工程为今后提标工程已先期进行了部分工艺考虑、实施。

1 水质与水量

1.1 水质

根据一期工程进水情况，污水厂进水水质波动较大，常超过原一期设计标准，对污水厂造成较大冲击，为保证二期工程处理效果，确定污水进水COD指标为600mg/l，BOD指标为400 mg/l，SS为400 mg/l。

表1 二期工程设计进行水质及排放标准

1.2 水量

考虑到园区发展趋势，为后续企业留有发展空间，二期污水厂设计规模水量为50000m3/d，届时，一二期污水总处理量将达7.5万m3/d。

表2 二期总污水量预测表

2 工艺流程和主要构筑物设备

2.1 工艺流程

二期工程考虑了一期工程中需要进行改善的处理工序，先期考虑了今后对处理污水进行提标工艺部分，其工艺流程图如图1所示。

图1 工艺流程图

2.2 工艺流程说明

(1)由于一期工程未设置调节池，造成进水出现较大波动时对一期工程处理不稳定，因此，二期工程设置了调节池。

(2)二期工程主体生化池为CASS工艺，该工艺为SBR的改进型工艺，更耐冲击，可以连续进、出水，CASS池内设生物选择区、兼氧区、好氧区，可以更有效的脱氮除磷。

(3)二期工程设置了气浮过滤池，作为CASS池出水的深度处理，预防进水污染物超标时CASS池出水不稳定而采取的工艺，而且气浮过滤池前端进水管道预留了投药系统，可在需要投药时加入药剂除磷或脱色，也为今后污水厂出水提标改造预留空间。

(4)在CASS池前期增加水解酸化池，可以将难降解的有机物或色度等转换为小分子易降解的物质，提高污水的可生化性，进行部分色度的脱色。

2.3 主要构筑物及设备

(1)旋流沉砂池：前期设一级提升泵Q=1600m3/h，H=12m，N=75KW，3台提升污水，旋流沉砂池为预处理设施，去除污水中比重大于2.65，粒径大于0.2mm的无机砂粒，为机械力控制水流流态与流速，加速砂粒沉淀的沉砂装置，沉入池底的砂经鼓风机气提升后与少量污水进入砂水分离器进行分离后排出，分离的沉砂外运。全地上式钢砼结构，2座，单台处理量2100 m3/h，￠4.87×5.76，池深5.76m，配备提砂鼓风机，砂水分离器等设备。

(2)调节池：主要是调节污水的水质变化，使来水充分混合并使后续处理工序不受水质过大变化影响。土工结构1座，外廓尺寸45×54×5.5 m，总库容13365 m3，停留时间约5.8h，配备8台3KW推流器进行充分搅拌，在后端、设置Q=1300 m3/h，H=14m，N=75KW的二级提升泵3台。

(3)混合反应池：17.0×12.0×3.2 m 1座，m3/h，有效水深2.5 m，有效容积510 m3，停留时间约15分钟，配备有搅拌机6台。主要作用为在池内加入药剂与污水进行充分反应，将水中SS及部分非溶解性有机物与药剂反应从水中分离出。

(4)气浮池：2台不锈钢材质，尺寸￠15.0 m，水深0.4 m，单台最大处理能力1400 m3/h。主要用于去除污水中大部分SS及杂质，利用溶气装置产生的溶气水中的微小气泡与水中的微小悬浮颗粒粘合在一起，产生浮渣，使水中微小悬浮物得以去除。配备37KW、扬程65 m，流量125 m3/h高压泵6台等设备。

(5)水解酸化池：半地下钢砼结构1座，尺寸50.0×42.0×7.4 m，有效水深7.0 m，总容积15540 m3，有效容积14700 m3，停留时间约7h。水解酸化池主要是把水中难以降解的物质转化为易生物降解物质，提高污水的可生化性。

(6)CASS池：半地下钢砼结构1座，共六格，总尺寸153×60.5×7.0 m，有效水深6.25 m，总容积64795.5 m3，单池有效容积9642 m3，BOD有机负荷：0.1kgBOD5/kgMLSS.d。CASS池每单元包括生物选择区、兼氧区、好氧区3个区，每池内设污泥回流系统、滗水系统、曝气系统、排泥系统，单池设Q=81.75 m3/min，功率N：=160kw鼓风机1台以及回流泵Q=200M3功率：N=11kw1台，污泥泵Q=150M3功率：N=7.5kw 1台。CASS池主要是利用微生物去除污水中的污染物，有硝化和反硝化的脱氮以及除磷功能，在进水反应的同时回流一定的混合液进入前段的生活选择区，为SBR工艺的改进型，是本工程的主体处理工序。

(7)气浮过滤池：2台￠17.0 m，不锈钢材质，由3台Q=1200 m3/h功率：N=37kw的三级提升泵提升污水进入气浮过滤池，主要用于CASS池深度处理，也是为今后污水厂提标预先采取的处理工序，同气浮池原理类似，也是利用溶气装置产生的溶气水中的微小气泡与水中的微小悬浮颗粒粘合在一起，产生浮渣，使水中微小悬浮物得以去除，同时该设备内设海砂，可以过滤气浮不了的杂质，并可通过反洗装置等进行反冲洗。配备Q=125 m3/h，H=65m，N=37kw高压泵，及鼓风机、反洗水泵等设备。

(8)接触消毒池：半地下钢砼结构1座，尺寸45.0×16.0×3.08m，有效容积约2080 m3，停留时间约40分钟。采用液氯消毒，保证出水接触消毒时间大于30分钟，保证充分消毒。

3 处理效果

3.1 运行效果

工程于2012年3月开工建设，建设一年，于2013年3月完成建设，4月进入试运行阶段，2013年9月南昌市环境监测站对二期工程进行了环保验收现场监测，12月南昌环保局通过了对二期工程的环保验收，目前运行状态良好，达到预期目标。

通过近2年运行，小蓝污水厂二期工程运行稳定、良好，通过了各级主管部门及省、市、县各级环保部门对水厂水质情况的严格定期、不定期检查、监测，出水口水质监测数据均达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级排放标准。表3为小蓝污水厂二期工程部分2013年—2014年进、出水水质监测数据。

表3 2013年—2014年进、出水水质监测数据

3.2 经验与教训

(1)工业园区内漂染企业为漂染含色度废水的主要来源，该含色度的废水多使用不易降解的染料，若在污水厂内去除色度难度及费用将更大，在各排污源头进行控制是最经济的方法。

(2)园区企业来水复杂，浓度变化较大，二期工程设置调节池，对处理系统冲击减弱，相比一期工程运行更为平稳。

(3)水解酸化池对色度去除效果尚未发挥预期效果，且排泥系统未完善，给后期处理带来困扰。

(4)二期工程为三级提升，相较一期工程一级提升电耗大。

(5)CASS池内设置一台潜污排污泵，在实际运行中，不利于维修，需要起吊进行维护。

(6)2台气浮过滤池出水阀、反洗阀及充气阀较多，需要维护的力度较大，如有故障，对气浮过滤池处理效果将造成影响。

(7)二期工程污泥浓缩池内设置鼓风机进行搅拌，由于池内污泥浓度较大，鼓风进气管道较易堵塞，需要进行改进。

(8)小蓝污水厂出水色度达到(GB18918-2002)二级排放标准的要求，即40倍以下，有时甚至16倍以下，但由于出水量较大，感官给人不愉快，经过小试，投加相应脱色剂有很大改善，为此需在二期工程提标时一并解决。

4 结论

小蓝污水处理厂二期工程采用气浮+水解酸化+CASS+气浮过滤+液氯消毒工艺处理工业园废水，出水水质达到了国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级排放标准的要求，而且运行相较一期更为稳定，总体来看，本工艺运行近2年来出水运行稳定、操作灵活、切实可行。

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