市政污水處理廠CAST工藝調試與運行

李宏偉

（上海中發環保有限公司 上海 200060）

1 引言

浙江省樂清市某市政污水處理廠一期工程主要接納、處理周邊三個鎮的污水，生活污水占比約90%。建設規模為0.5萬m3/d污水處理量，二期工程建設規模達到1.5萬m3/d污水處理量，三期3萬m3/d污水處理量。該市政污水處理廠設計排放標準為《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準。

2 工藝概況

2.1 工藝簡介

該市政污水處理廠主體工藝采用CAST工藝，CAST(Cyclic Activaled Sludge Technolohy)工藝是循環式活性污泥法的簡稱，又稱為周期循環活性污泥工藝。CAST工藝是由美國Goronszy教授開發出來的，所有反應在一個反應池中完成，工藝按“進水—出水”、“曝氣—非曝氣”順序進行，屬于序批式活性污泥工藝，屬于SBR工藝的改良型。在SBR工藝基礎上，增加了生物選擇池和污泥回流系統，并對運行時序做了調整，相對于SBR工藝大大提高了可靠性、穩定性及處理效率。

2.2 設計進、出水水質

進水水質：COD ≤240mg/l，BOD5≤120mg/l，SS ≤150mg/l，NH3-N≤20mg/l，TN≤30mg/l，TP≤2mg/l，pH：6～9。

出水水質：達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002），一級A標準。

2.3 該市政污水處理廠工藝流

2.4 CAST工藝的主要流程

CAST工藝所有反應在一個反應池中完成，有機污染物的生物降解和泥水分離過程均在同一個池中完成。CAST池分為3個區，生物選擇區、兼氧區和主反應區。生物選擇區為厭氧、兼氧過程，污水與回流污泥在生物選擇區內充分接觸，充分利用活性污泥的快速吸附作用來加速吸附、去除污水中的污染物，并對難降解有機物起到酸化水解作用，同時使污泥中過量吸收的磷能夠有效釋放。兼氧區主要是通過再生污泥的吸附作用，吸附、去除有機物，同時進一步促進磷的釋放，增強氮的硝化和反硝化。通過曝氣和閑置交替進行，還可以恢復、增強污泥活性。該市政污水處理廠CAST池工藝流程圖如下：

2.5 CAST工藝特點

a.脫氮除磷效率高于SBR工藝。

b.可以承受更大的流量和有機負荷影響。

c.占地面積更小，投資更少，可靠性更高，運營成本更低。

d.它可以有效抑制活性污泥的膨脹。

e.該系統組成簡單，操作靈活。

f.與一般的活性污泥法相比，CAST系統產生的活性污泥較少，所以污泥處理成本比較低。A/O工藝和氧化溝工藝相比的話，施工運營成本和土地利用面積比較少;操作簡單靈活；加工能力和適應水質的能力都非常好。

3 CAST池主要設施調試與運行

CAST池主要設施有生物選擇池、曝氣系統、污泥回流系統、潷水器，下面分別介紹各主要設施的調試與運行方法。

3.1 生物選擇池調試與運行

生物選擇池設在CAST池首部，內設4臺潛水攪拌機，按納自旋流沉砂池流入的污水及曝氣池回流的泥水混合液，反應條件在缺氧和厭氧之間變化。

生物選擇池內設的潛水攪拌機的調試、運行以及保養要點：潛水攪拌機首次使用前需按要求組織試運轉，在試運轉正常后，切斷電源。將攪拌機沿方型導桿放入水下，并確保攪拌機安裝到位。接通電源進行運轉，并檢查是否正常。攪拌機需定期維護與保養。a.電纜、電線、控制系統每年至少檢查一次，如出現破損需馬上更換。b.每年至少檢查一次電機絕緣性能，緊固螺絲。如電機絕緣性能下降，馬上與生產廠家聯系。如緊固螺絲松動，馬上重新緊固。c.設備機油至少每年檢查一次。如發現油中有水，馬上清潔后更換機油，更換密封墊，旋緊螺絲。三周內須重新檢查，如油又成乳化液，則需要檢查機械密封行，必要時應聯系生產廠家更換。d.每年至少檢查一次手拉葫蘆和起吊鏈，如有損壞馬上維修或更換。e.推流型潛水攪拌機采用擺線針輪減速機減速，減速機在出廠前已注入工業閉式齒輪油，潤滑油應定期更換，更換周期為3個月，必要時與生產廠家聯系。f.設備出現故障后，按說明書逐一排除，如仍不能解決，不可私自亂拆亂修，應立即與生產廠家聯系。

3.2 曝氣池調試與運行

CAST工藝在曝氣池進行曝氣供氧，主要完成降解有機物和同時硝化、反硝化的過程。CAST工藝中曝氣池曝氣系統主要設備為盤式微孔曝氣器、三葉羅茨鼓風機、配套的曝氣管網、現場及遠程控制系統。在使用前需注入清水試運行，檢查鼓風機、曝氣管網、曝氣頭工作情況，確保設備正常運行，曝氣均勻。

CAST池由1個生物選擇池和4個曝氣池組成，生物選擇池連續進水，4個曝氣池按順序間歇操作運行。CAST工藝曝氣池的一個完整的操作過程，包括如下5個階段：a-進水期；b-反應期；c-沉淀期；d-排水期；e-閑置期，從進水期至閑置期結束為一個運行周期。閑置期時間視進水水量情況而定，水量滿負荷時，取消閑置期。

CAST曝氣池一個周期運行時間為4個小時，每天6個周期，其具體運行模式按以下設計：進水1小時，曝氣1小時，沉淀1小時，排水1小時。4個曝氣池交替運行，水量滿負荷時，污水處理廠總體為連續進水、連續出水。水量或水質指標低于設計指標時，出現閑置期。各曝氣池交替運行情況見下圖：

3.3 污泥回流及排泥系統調試與運行

CAST曝氣池末端設有潛污泵，通過潛污泵從曝氣池抽送污泥至生物選擇池中，進行污泥回流。生活污水污泥回流比一般為進水量的20%，可視氮、磷含量適當調整。

曝氣池潛污泵在沉淀階段結束后，可將工藝過程中產生的剩余污泥排出系統。傳統活性污泥法泥齡僅2-7天，CAST工藝泥齡25-30天，CAST工藝污泥穩定性、脫水性能更好，剩余污泥量少。去除1.0kgBOD僅產生0.2～0.3kg剩余污泥，只有傳統法的60%左右。

3.4 潷水器調試與運行

a.首次啟動運行時在現場控制箱內將開關合閘。

b.現場手動啟?！F場將“集中、停止、就地”按鈕旋至“就地”位置，按下“開啟動”按鈕，運行過程中“過程指示”燈閃動，運行到位后“開位指示”指示燈亮，開啟過程中觀察設備運行狀況，確認設備正常運行到位。按下“關啟動”按鈕，運行過程中“過程指示”燈閃動，運行到位后“關位指示”燈亮，關閉過程中觀察設備運行狀況，確認設備正常運行到位。在開啟和關閉過程中按動“停止”按鈕則設備停止運行。

c.遠程控制——現場將“集中、停止、就地”按鈕旋至“集中”位置，設備將由中控室按照工藝要求自動運行。

d.“故障指示”燈亮時，必須停機檢查并排除機械故障后再檢查電氣線路后重新開始運行。

e.定期檢查潷水器運行是否有卡滯狀況。

f.檢查潷水器是否與跑泥狀況。

g.定期檢查潷水器的開口是否符合要求。

h.定期檢查電氣元件和電氣線路是否有損壞現象，及時維修更換。

結語

CAST工藝調試與運行過程中，要密切注意進、出水水質指標以及活性污泥的各項指標是否滿足設計要求，要控制各項指標在設計范圍內，以保證系統正常、穩定運行。CAST工藝自動化程度較高，要求能夠對設備精心維護，并能及時發現問題和解決問題，以確保污水處理廠正常、穩定運行。

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