CASS深度处理法在城市污水处理中的应用叶一林

ScienceandTechnology&Innovation┃科技与创新·145·2017年第16期文章编号：2095－6835（2017）16－0145－03CASS深度处理法在城市污水处理中的应用叶一林（深圳市宝安区环境科学研究所，广东深圳512600）摘要：城市污水处理在解决和缓解城市日益加重的水污染问题上发挥着巨大作用，因此，采用科学的污水处理工艺是十分重要的。结合具体的工程实例，对一期工程处理效果不理想的情况进行升级改造，采用了CASS深度处理法进行城市污水处理，旨在确保出水水质达到一级A标准，提高污水处理效果的稳定性，以供相关人员参考。关键词：污水处理；CASS工艺；深度处理；工艺设计中图分类号：TU992文献标识码：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.16.1451工程背景某污水处理厂建设规模为4×104m3/d，其中，一期工程（2×104m3/d）采用一体化氧化沟工艺结合深度处理工艺，设计出水水质为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的一级A标准。在实际运行中存在如下问题：①污水厂一期设备老化严重，不能连续稳定运转；②一期一体化氧化沟及氧化沟两侧的沉淀区生化效果和水力条件不理想，导致处理能力下降，出水效果不理想。根据污水处理厂所管辖区域的经济发展，以及城市建设规划与方针，拟对一期工程实施升级改造。改造前该污水处理厂采用的工艺流程如图1所示，其中，二期工程（2×104m3/d）生物处理采用A2O工艺。图1改造前污水处理厂工艺流程一期氧化沟出水与二期A2O出水混合后进入后续深度处理系统。此次改造工程针对一期工程，规模为2×104m3/d，变化系数K＝1.41.改造工程的设计进、出水水质见表1.表1设计进、出水水质（单位：mg/L）项目CODBOD5SSNH3-NTNTP（以P计）进水40020025035403出水5010105（8）150.52升级改造工艺方案2.1处理工艺的选择及说明污水来源为该地城区生活污水和部分工业废水。需要对原一期氧化沟进行工艺改造，并加装深度处理系统，使出水水质稳定达标排放。在实际中，需考虑如下3方面：①合理配置预处理设备，充分考虑因污水的变化系数造成的水力冲击；②改造工艺的选择，不仅需改变沉淀效果不佳的现状，同时还需确保满足污水脱氮除磷的需要；③由于进水水质、水量的波动性，所选工艺应具有一定的抗冲击负荷能力，设计污水处理装置能在不同工况下自动调节负荷，使装置始终在最理想、最经济点运行。考虑到实际情况，并综合技术性能及经济性指标，此次改造采用CASS工艺，可以使污水中有机物及氨氮得到有效降解。为了确保出水达标，在生化处理后设置深度处理工艺。2.2CASS工艺与其他SBR工艺相比，CASS工艺的特点有：①设置生物选择区，可以抑制丝状菌繁殖，防止活性污泥膨胀；②在泥龄足够、缺氧的条件下具有一定的脱氮效率；③具有很好的除磷功能，在选择器中有较多的碳源可用于聚磷菌释磷，对于C/N、C/P比值不是过低的污水具有一定的除磷作用。2.3离子型酶促填料离子型酶促填料的生产采用了纤维纺丝、针刺、起毛、热定型等一系列工艺，实现了填料的“双层膜”和“空隙层”的特殊结构，从而具有比表面积大、孔隙率高的特点。经检测，比表面积大于1000m2/m3，孔隙率达到0.98，均大幅超过同类填料的性能。离子型酶促填料在加工过程中经过离子化材科技与创新┃ScienceandTechnology&Innovation·146·2017年第16期料改性及亲水高分子共混改性，表面带正电荷，这将使微生物在载体表面附着，固定过程更加容易进行。离子型酶促填料在保证比表面积大的前提下，有较好的机械强度，在水力剪切作用过程及载体之间的摩擦碰撞过程中不会发生破损。2.4微孔曝气系统选择微孔曝气器主要有刚玉曝气器、膜片盘式曝气器、膜片球冠式曝气器、膜片管式曝气器、膜片悬挂式（链式）曝气器等。经过综合比较，并根据工程实际运行情况，本项目选用膜片管式曝气器。2.5深度处理系统为了确保出水达标，在生化处理后设置离子纤维滤布滤池系统去除水中磷、COD、BOD5、SS。本滤池采用专用滤布，具有能耗低、滤速高、处理能力强、出水水质好、占地面积小、运行维护简单可靠、可灵活设置处理单元、满足不同水量选型要求等优点，结合化学除磷措施，可使出水水质从一级B达到一级A标准，满足污水处理厂升级改造需求。该离子纤维滤布滤池主要由纤维滤片、集水干管、移动吸泥系统、排泥槽等组成。其中，滤片包括专用离子纤维滤布和滤布支架。冲洗采用移动式线状吸洗，洗过的断面可立即进入过滤状态，无需存储冲洗用水。2.6升级改造工艺流程改造后的工艺流程充分利用原一期构筑物，将原氧化沟改造为CASS反应池。CASS反应池出水与原A2O二沉池出水混合后进入深度处理系统。深度处理系统中原V型滤池重建为离子纤维滤布滤池，同时新增一座鼓风机房、一座中间水池。3升级改造工艺设计3.1预处理设施3.1.1提升泵房设计流量为4×104m3/d，集水井设计有效水深为8m。更换设备：潜水排污泵共5台（4用1备），流量为600m3/h，扬程为120kPa，功率为37kW；手动电动式渠道钢闸门（启闭机）4台；超声波液位计1套，测量水深为0～10m；液位开关1套。3.1.2细格栅设计有效水深为0.6m，60°安装。更换设备：水平无轴螺旋输送机1台，输送长度为5m；超声波液位计1套，测量水深为0～1.5m；现场电控柜1套。3.1.3旋流沉砂池设计2座，单座设计水量为2×104m3/d。更换设备：砂水分离器1套；旋流除砂机2套；手动电动式渠道钢闸门（启闭机）4台。3.2CASS生化反应系统CASS生化反应系统的主要作用是去除污水中的有机物，经附着在离子型酶促填料上的微生物及悬浮生长的微生物对污水中有机物、氨氮进行降解。设置2座并联运行的CASS池，交替循环，以便使系统可以连续处理污水。每座CASS池中均设置2个区，第一区为生物选择区，第二区为主反应区，污水首先进入生物选择区，然后再进入主反应区。设置生物选择区的目的是防止系统出现污泥膨胀和保证磷在选择区中释放。在主反应区内完成去除有机物、硝化/反硝化等生物处理过程，沉淀后清水由滗水器滗出。每座池内设剩余污泥泵1台，将剩余污泥输送至污泥贮池。每池另外设置污泥回流泵1台，将回流污泥输送到前端的生物选择区，回流比为20%左右。3.3深度处理系统3.3.1中间水池设计中间水池的主要作用是对CASS池出水进行调节，保证后续构筑物的连续运行。设计有效水深为4m。主要设备：滤池提升泵3套（2用1备），流量为450m3/h，扬程为100kPa，功率为22kW；超声波液位计1套，测量范围为0～10m；液位开关1套。3.3.2絮凝反应池本单元采用垂直轴式絮凝反应沉淀池，可以适应水量变化且水头损失小。共设2座反应池，每座絮凝池分3格。有效水深为3.5m。主要设备：垂直轴式机械搅拌机6台，功率为0.37kW；管道混合器1台，内径为600mm。3.3.3离子纤维滤布滤池设计滤速为5m3/（h·m2）。考虑滤池的检修，需设置超越管道。因考虑除磷，需投加PAC，所以增加一套PAC投加装置。PAC（干基）投加量按30mg/L计，PAC溶液配比按10%计，则PAC溶液投加量约为250L/h，可以选择流量为400L/h的计量泵投加。另外，需要增加管道混合器。3.3.4紫外消毒设备消毒水渠建设规模为4×104m3/d。经紫外消毒后的尾水溢流进入排放水池后排入受纳水体。改造中更换了消毒系统的核心设备。更换设备：紫外消毒系统1套，功率为18kW；电磁流量计1套，内径为600mm。在线监测出水COD，当COD质量浓度大于50mg/L时，中控室报警。液位计连续监测池内液位，低液位时，控制室报警并停反冲洗水泵，将紫外发生器运行状况传至中控室显示。排放口设电磁流量计，监测出水流量，并将信号传至中控室。4运行情况分析改造后水质监测数据见表2.改造完成后进行了设备联动调试，随后进入正常的生产ScienceandTechnology&Innovation┃科技与创新·147·2017年第16期文章编号：2095－6835（2017）16－0147－02西门子单边访问机制在轨道吊远程操控中的应用胡威（舟山甬舟集装箱码头有限公司，浙江舟山316033）摘要：集装箱轨道吊远程自动控制系统是集装箱码头作业系统的重要组成部分，有利于降低轨道吊作业人员的劳动强度，简化作业人员操作环节，提高设备利用率。司场桥采用轨道式龙门吊，大车电缆中都自带有光缆，先天条件比较好，改为远程操控有很大优势。在自动化码头迅猛发展的潮流下，以轨道吊为基础，研究了远程操控系统。在研究项目中，在远控操作台PLC站与设备PLC站之间采用西门子单边访问机制，使用方便，投入较小，取得了较好的研究成果。关键词：远程操控；S7连接；单边访问；Ethernet网络中图分类号：TP872文献标识码：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.16.1471选题背景S7协议是西门子S7系列PLC基于MPI、Profibus、Ethernet网络的一种优化通信协议，其优点是通信双方无论是在同一MPI总线上，还是在同一Profibus或同一工业以太网中，都可以通过S7协议建立通信连接，使用相同的编程方式进行数据交换，与采用任何总线或网络的类型无关。S7通讯按组态方式可分为双边访问通讯和单边访问通讯，而单边访问通讯在通讯伙伴无法组态S7连接、通讯伙伴无法停机、不希望在通信伙伴侧增加通讯组态和程序等方面可以使用。我司轨道吊设备电控系统都是采用西门子系统，在研究轨道吊远程操控的同时，为了不影响轨道吊日常的正常作业，采用的是西门子单边访问机制。采用西门子单边访问通讯机制，只需在远程操控站PLC写相应的接收和发送程序，通过以太网与设备PLC连接，主动地读取设备PLC的数据和发送数据到设备PLC上。设备PLC硬件组态不用改变，只需提供1个供远程操控PLC读写的DB块即可。这样就大大提高了设备运行的稳定性，不受远程操控PLC的干扰，在远程出现问题的情况下，能立即切换到本地操作。2方案设计在远程操控台下设置了1组PLC，用于与设备PLC进行数据交换。远程控制总体流程图如图1所示。图1远程控制流程图表2正常运行状况下的进、出水水质（单位：mg/L）项目CODNH3-NTNTPSS进水（平均值）185～621（431.6）15.9～39.1（31.6）20.3～45.1（37.4）1.8～3.9（2.8）156～287（244）出水（平均值）10.9～48.7（31.4）0.08～4.6（2.1）4.2～13.9（9.3）0.03～0.42（0.36）5.1～9.3（7.8）运行。运行结果表明，升级改造工程基本达到了设计要求，且各项出水指标均能够达到一级A标准。5结论综上所述，本文针对某污水处理厂一期工程出水效果不理想的状况，将原氧化沟工艺升级改造为CASS工艺，采用了“CASS反应池改造＋混凝＋离子纤维滤布滤池”方案。运行结果证明，升级改造后的系统具有出水水质好、耐冲击负荷能力强、运行维护费用低的特点，确保出水水质达到一级A标准，可适应日趋严格的污水排放标准，促进了企业正常、良性运转，使其创造更大的经济价值和社会价值。参考文献：［1］陈伟，李辉.CASS工艺在城市污水处理中的应用浅析［J］.城市建设理论研究：电子版，2012（8）.［2］朱敏，党清平，邱宏俊.污水处理厂CASS工艺的设计与优化［J］.中国给水排水，2013，29（12）.〔编辑：刘晓芳〕