污水厂提标过程中提升泵房设置——以CAST工艺为例

文/范培震、宋丽、黄轲 中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北武汉 430010

为了响应国家号召以及佛山地区水质要求提高，佛山区域污水处理厂进行整体提标改造工程当中。生活污水处理厂提标改造过程，必然涉及工艺流程地更改，其中中间提升泵房成为了至关重要的一环。现在我们以佛山市三水区某污水处理厂为例，探究CAST工艺提标改造过程中中间提升泵房的设置情况。

1、水厂提标概况

佛山市三水区某污水处理厂，现状一期工程（Q=5万m3/d）和扩建工程（Q=5万m3/d）均采用CAST工艺，现状出水水质标准及提标出水水质标准如下：

我们以水厂一期工程为例，厂区一期工程处理水量为5万m3/d，CAST池分为四组，四格运行。提标过程中，校核CAST池对于常规污染物COD、BOD等的处理效果：原CAST池各反应区停留时间为，生物选择区停留时间2.1h，主反应区停留时间9.88h。为保证提标后出水指标，需将CAST池各反应区停留时间均延长。工程设计技术方案为增加一组CAST池，由四组变为五组，整体处理流量不变，新增CAST池利用现状池体厌氧区，新增缺氧区与好氧区。相应CAST池反应区停留时间调整为：生物选择区停留时间2.1h，主反应区停留时间12.35h。

CAST池增加一组之后，整体处理规模保持5万m3/d没变，池容增加，相应每格池子满水水位降低。为了满足后续提标改造需求，需要增设中间提升泵房。中间提升泵房选泵依据为厂区设计规模，泵房集水池容积根据大泵的流量及现场实际情况进行调配。

2、中间提升泵房设置情况及分析

2.1 CAST池出水水量分析

根据污水厂厂区CAST池出水流量监测进行统计分析，绘制的趋势图如下：

从表中我们可以看出，单格CAST池出水不是按照平均流量出水，而是在17min左右出水70%左右。一期工程处理规模为5万m3/d，单次单格出水流量趋势如图所示。根据污水厂现状，中间提升泵房选泵为2台大泵1600～2800m3/h，2台小泵流量1050m3/h左右，扬程7～10m。

2.2 中间提升泵房设置要点

根据CAST池处理规模，我们可以确定出水平均流量为2083m3/h。

（1）根据出水平均流量2083m3/h，我们选择泵应该为2800m3/h。但是根据CAST池流量曲线来看，中间17min出水约占单个出水流程的70%左右，考虑峰值负荷，泵的流量区间选取要以4000 m3/h左右为准来防止冲击负荷。

（2）泵的集水池按照室外排水设计规范5.3.1，应该设置的容积为2800 m3/h的5min运行容积，约为233m3。中间提升泵房考虑中间来水的峰值及保障中间提升泵房的安全性，集水池容积相应增大，设置集水池容积为大泵5min容积的1.5倍左右，并且满足峰值流量与泵抽吸流量差值（4000-3800=200m3），设置池容为360m3。

（3）中间提升泵房考虑污水溢流状况，应对水位突然升高问题，设置中间提升泵房的水位以上限水位为参照，水位与CAST池同高，这样操作不会出现溢流现象。

3、结论及建议

CAST池的提标改造过程中，需要考虑工艺流程更改的水头损失，以及相关流量冲击及安全性能方面。CAST池在新增加一组池子后，池容增加，停留时间增加，处理效果更好，处理没有变化。由CAST池的出水特性以及各方面考虑，设置中间提升泵房如下：

（1）中间提升泵房水位控制以最高水位为准，设置与CAST池水位同高。

（2）泵选取以冲击流量为参照，不以平均流量计。

（3）集水池容积根据出水情况，调整考虑时间为10min左右。

中间提升泵房的后期运行还需要进一步监控，以便更好运行及控制。