CAST污水处理工艺原理及应用

吉秀芹

（江海职业技术学院，江苏 扬州 225101）

CAST污水处理工艺原理及应用

吉秀芹

（江海职业技术学院，江苏 扬州 225101）

水是生命之源，离开了水，万物皆不能生存，水污染是首先要解决的问题。新CAST是比较先进的污水处理，是循环活性污泥法（Cyclic Autivated Sludge Tehnology）的简称，是在改良的SBR（Sequencing Batch Reactor）工艺的不断演变和改良而产生的，采用物理生物化学转换污染物的技术运用。新CAST工艺对原工艺技术除磷脱氮技术进行了改良和深化，增加了深度处理段，它属于物理生物化学处理法，在城市污水处理中得到广泛利用。文章描述该工艺的原理、特点及应用。

CAST工艺流程；污水处理；原理；特点

随着城市工业化程度的不断提高，由于工业生产排放的污水量越来越多，水质也越来越复杂。如果采用个别处理，考虑建设和运行成本比较高，污水处理往往不到位，达不到排放标准，甚至不进行处理直接进行排放，造成城市周围河流污染严重，环境恶化。为节约成本，保护环境，许多城市开始考虑将工业废水集中收集后收取一定的费用，进行统一处理，做到节约成本，达到保护环境的作用。通常做法是一般工业污水排放到城市专用下水道后，部分与生活污水、雨水合流，通过收集和污水泵站提升后进入城市污水处理厂，进行集中处理达到国家污染物排放标准后进行排放。合流后的污水比生活雨污水成分要复杂很多，处理工艺要求更高。某污水处理厂采用的新CAST污水处理工艺就是一个范例。

某市位于华东地区，荣获联合国人居环境奖，是国务院首批公布的全国24个历史文化名城之一。该市地处江苏中部、长江下游北岸，江淮平原南端，城区位于长江与京杭大运河交汇处。该市地处江苏中部、长江下游北岸，江淮平原南端，城区位于长江与京杭大运河交汇处。某污水处理厂二期工程设计规模10.0×104m3/d，一期升级改造工程设计规模5.0×104m3/d，为三级处理工艺，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）中的一级标准的A标准。全部设备采用德国进口。六圩污水处理厂服务范围内主要工业以化工、机加工、造纸、汽车配件、印染、食品等工业废水为主，工业废水约占60%。

1 新CAST工艺原理及步骤

CAST工艺是是循环活性污泥法（Cyclic Autivated Sludge Tehnology）的简称，是在改良的SBR（Sequencing Batch Reactor）工艺的不断演变和改良而产生的，采用物理生物化学转换污染物的技术运用。新CAST工艺对原工艺技术除磷脱氮技术进行了改良和深化，增加了深度处理段。它属于物理生物化学处理法，即利用微生物来吸附、分解、氧化污水中的有机物，把不稳定的有机物降解为稳定无害的物质，从而使污水得到净化。

1.1 污水处理厂进、出水水质

污水厂污水流量大，要求的脱氮除磷效率很高（见表1），仅靠同步工艺将很难达到要求，因为脱氮和除磷存在一定的矛盾关系，必须外加化学除磷。实际运行与水量、水质，以及运行管理也紧密相连。

1.2 工艺方案及流程

具体内如为：①污水处理主工艺方案：机械处理＋挂膜水解酸化＋改良A/A/O除磷脱氮＋混凝、沉淀、过滤+紫外线消毒；②污泥处理工艺方案：剩余污泥、深度处理的化学污泥机械浓缩＋全部污泥机械脱水；③工艺流程见图1、图2。

表1 污水处理厂进、出水水质表

1.3 污水处理步骤

污水处理步骤包括一级处理段（物理机械处理段）、二级处理段（生物处理段）、三级处理段（深度处理段）。

（1）一级处理段：包括粗格栅、进水泵站（含除臭装置）、细格栅、旋流沉砂池等对污水进行初步处理。

（2）二级处理段：包括计量井、初沉池、排泥泵房及配水井、水解酸化池、生物池、二沉池、回流及剩余污泥泵站、鼓风机房、深度处理提升泵站等。计量井内安装电磁流量计，对进厂污水流量进行连续监测；把测量信号传至中央控制室，便于自动化控制；生物池一分为二，每个池单独运行。每池按第一缺氧区、厌氧区、第二缺氧区、缺氧/好氧可调区、好氧区布置，为推流式。在非曝气区各段，设潜水搅拌器，形成几个完全混合型的区域，在好氧区设置微孔曝气系统。生物池的工艺方案是以生物除磷脱氮为主要目标，达到硝化及反硝化，满足出水中NH4+-N、TN及TP的指标要求。经过水解的部分污水及回流污泥首先进入生物池的第一缺氧区，利用进水中的碳源有机物，进行生物反硝化，脱除回流污泥中的硝态氮，保证厌氧区的除磷效果。大部分污水进入厌氧区，利用进水中的易降解有机物（VFA），诱导储磷菌释放磷储存能量，便于储磷菌在好氧区过量吸收磷，达到生物除磷的目的；经第一缺氧区、厌氧区的回流污泥与污水、回流混合液进入第二缺氧区，在这里实行反硝化；此后进入好氧段，完成对有机物的降解及含氮物质的硝化，同时进行磷的吸收。

（3）三级处理段主要包括：高密度沉淀池、微滤机池、加药间、消毒及排放泵站等。污水经过生物处理后进入深度处理，过滤是污水深度处理的中心，采用微滤机技术。微滤机运行由PLC控制，在过滤过程中根据滤盘内、外的水位差变化情况，自动转动滤盘并开启冲洗泵，通过冲洗棒对筛网筐进行全自动冲洗。加药间絮凝剂采用碱式氯化铝，湿式投加，提高污泥的絮凝效果，同时具有化学除磷作用。消毒采用紫外线消毒，使出水的细菌个数达到国家排放水水质要求。

通过以上处理工艺的尾水已达到国家排放标准，直接排入京杭大运河。

图2 二期工程深度处理工艺流程图

2 新CAST工艺特点

废水的处理采用单一的物理化学或生物化学处理法都不太能完全将污染去除，可能会留下其他问题。事实上，物化与生化技术组合使用，相互补充会达到更好的处理效果。与原工艺比较，新CAST工艺除了具有原工艺：原污水中的物质处理的干净，出水的水质优，具有良好的除磷脱氮效果；冲击负荷适应性强，水质、水量变化可以调节；活性污泥活性好，厌氧区有效地抑制丝状菌生长，不易发生污泥膨胀；节能、运行灵活等特点，还具有以下明显的优点：①运行控制更加灵活，全部工艺采用自动化调节及手动操作。在生物池工艺设计中，根据多种不同的情况，合理选择进水点及进水量，实现不同的工况，满足出水水质要求，这就是新CAST工艺最明显的特点；②新CAST工艺主要以工业废水处理为主，处理污水的能力更加强大，运用范围更广；③为保证在水质恶劣的条件下出水达标，生物池设计采用单管吸泥机（二沉池），提高回流污泥浓度；回流污泥泵按回流比110%选择，回流污泥泵能力留有余地，以备提高生物池的污泥浓度，延长泥龄，可调节性更强。

3 需要注意的一些问题

主要内容有：①新CAST工艺自动化运行程度高，水质、水量变化适用性强，在运行过程中需要不断积累资料。对技术管理人员要求高，在运行过程中根据积累的技术参数不断改善调节运行状况，做到节能运行的条件下，使工艺发挥最大的效果；②新CAST工艺运行相对比较复杂，需要加强对管理人员进行培训；③新CAST工艺与传统工艺比较，具有明显的优点，在实际运行过程中还需要不断总结、提高和完善，在未来水处理发展上必然能够有更大的发展空间。

[1]汪大翚,雷乐成.水处理新技术及工程设计[M].北京:化学工业出版社出版,2001.

U664.9+2

A

2096-2789（2016）12-0084-02