CASS工藝在高陽(yáng)煤礦生活污水處理中的應(yīng)用

楊延龍

（山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司高陽(yáng)煤礦 山西呂梁 032306）

引言

高陽(yáng)煤礦生活污水處理廠(chǎng)始建于1994 年5 月,排放標(biāo)準(zhǔn)為二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，隨著企業(yè)的不斷發(fā)展，于2010 年4 月對(duì)生活污水處理站進(jìn)行改造，處理能力為5000m3/d；日均處理量為3000m3，進(jìn)水COD：190mg/L,氨氮；38mg/L，出水COD：20.5mg/L,氨氮：3.8mg/L。安裝有COD、氨氮、總磷、總氮在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備。

1 工藝流程詳述

1.1 格柵

進(jìn)水從集水井流入調(diào)節(jié)池，利用格柵將不溶于水的漂浮物、大的懸浮物截留，避免對(duì)后續(xù)的水處理設(shè)備、管路造成堵塞，減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。

1.2 調(diào)節(jié)池

由于礦區(qū)送水時(shí)間為一天兩次，所以污水排放相對(duì)集中，所以必須設(shè)置調(diào)節(jié)池來(lái)勻質(zhì)勻量。

1.3 旋流沉砂池

用來(lái)去除比重較大的無(wú)機(jī)顆粒物，使得有機(jī)懸浮物隨水流走。污水由切線(xiàn)方向進(jìn)入，在離心力作用下，砂粒被甩向池壁并下落入砂斗排出。

1.4 預(yù)反應(yīng)區(qū)

設(shè)置于曝氣池的前端，通常在厭氧或兼氧條件下運(yùn)行。主反應(yīng)區(qū)的污泥回流并與進(jìn)水在此混合，不僅充分利用微生物快速吸附作用，加速對(duì)溶解性底物的去除，而且對(duì)難降解的有機(jī)物起到良好的水解作用，同時(shí)使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。設(shè)置預(yù)反應(yīng)區(qū)還有利于改善污泥的沉降性能，防止污泥膨脹的發(fā)生，促進(jìn)了微生物的增殖及菌膠團(tuán)的生長(zhǎng)。

1.5 主反應(yīng)區(qū)

主反應(yīng)區(qū)主要分為四個(gè)階段：曝氣、沉淀、潷水、閑置。

由鼓風(fēng)曝氣機(jī)向反應(yīng)池充氧，污水中的有機(jī)物被微生物氧化分解，同時(shí)污水中的氨氮經(jīng)微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化硝態(tài)氮。此外，聚磷菌在好氧狀態(tài)下從外部攝取磷，并以聚合形態(tài)儲(chǔ)存在體內(nèi)，形成高磷污泥，排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷效果。

停止曝氣，微生物利用污水中剩余溶解氧進(jìn)行氧化分解，反應(yīng)池逐漸由好氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，開(kāi)始進(jìn)行反硝化作用，將硝態(tài)N 轉(zhuǎn)化為N2。活性污泥逐漸沉入池底，上層成清水。

沉淀結(jié)束后，潷水器開(kāi)始工作，自上而下逐漸排出上清液，此時(shí)反應(yīng)池過(guò)渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。

排水結(jié)束后，潷水器上升到原始位置。

1.6 細(xì)砂過(guò)濾罐

主要是去除重力沉淀法不能有效去除的細(xì)小顆粒，對(duì)污水中的COD 和BOD 等也有一定的去除作用。

1.7 消毒

經(jīng)汞燈發(fā)出紫外光殺死污水中的病原微生物和病毒等，防止疾病的傳播。

1.8 污泥脫水

利用離心作用將污泥中的固體與水分離，上清液回流至調(diào)節(jié)池，向污泥中投加絮凝劑使污泥絮凝，提高脫水性能，脫水后裝車(chē)外運(yùn)。

2 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)孝義市政府《孝義市2018 年環(huán)境污染治理清單》要求，高陽(yáng)煤礦生活污水處理站外排水中COD、氨氮、總磷3 項(xiàng)主要污染物達(dá)地表水Ⅴ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。其余污染物執(zhí)行GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A 排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 超標(biāo)原因分析及改進(jìn)措施

經(jīng)檢測(cè)，出水水質(zhì)中氨氮超地表水Ⅴ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。其余污染物均達(dá)標(biāo)排放。

反硝化是脫氮工藝中去除氨氮的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而碳源的充足與否將決定缺氧對(duì)氨氮的去除率。反硝化是一個(gè)耗碳、產(chǎn)生堿度同時(shí)去除氨氮的過(guò)程，理論上還原1mg 的氨氮需要消耗8.67mg 的COD。

氨氮超標(biāo)原因分析為進(jìn)水中碳源不足。

改進(jìn)措施：在主反應(yīng)區(qū)中投加適量的葡萄糖作為碳源。采用人工投加的方式，在主反應(yīng)區(qū)進(jìn)水口處投加。利用水的流動(dòng)、曝氣及攪拌機(jī)攪拌，使葡萄糖與活性污泥充分混合。化驗(yàn)人員實(shí)施監(jiān)測(cè)出水水質(zhì)。葡萄糖投加上限為出水COD 濃度不超標(biāo)，投加下限為出水中氨氮、總氮濃度達(dá)標(biāo)。通過(guò)水質(zhì)檢測(cè)，實(shí)時(shí)對(duì)葡萄糖的投加量進(jìn)行調(diào)整，使得滿(mǎn)足出水水質(zhì)要求。經(jīng)測(cè)算，最佳葡萄糖的投加量約為450kg/d，主反應(yīng)池每進(jìn)水投加一次，每次約80kg。

下一步應(yīng)逐步改善碳源投加方式，改為設(shè)備管道計(jì)量投加，既減少人工，操作簡(jiǎn)單，有保證加藥效果及加藥量。

4 CASS 工藝優(yōu)點(diǎn)

經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，CASS 工藝主要有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）運(yùn)行費(fèi)用低，主反應(yīng)池的溶解氧濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效果顯著。（2）有機(jī)物去除效率較高，出水水質(zhì)好，且具有良好的脫氮除磷功能。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐,最終使得出水中COD、氨氮、總磷三項(xiàng)主要污染物滿(mǎn)足地表水Ⅴ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，為生活污水處理CASS 工藝運(yùn)行提供了技術(shù)借鑒,也為其他相似的污水處理技術(shù)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。