城市污水处理厂CASS工艺和MSBR工艺比较及应用研究 4页

器环境保护工程Environmenta}ProtectionEngineering城市污水处理厂CASS工艺和MSBR工艺比较及应用研究张玉魁(北京市政投资有限公司，北京100191)摘要：介绍了2种用于城市中小型污水厂的高效脱氮除磷处理艺，即CASS工艺和MSBR[艺。结合处理T艺分别采用CASST岂和MSBRI艺的城市污水处理厂的T程实例，阐述了2种工艺系统在设计、主要设备选择以及运行模式t的控制要点，从设计、投资、建设、设备选择、运行管理多方面比较了2种工艺的优劣，并提出r改进建议。关键词：污水处理；CASS工艺；MSBRT艺；优缺点中国分类号：X703．1文献标志码：B文章编号：1009—7767(2011)06—0090—04ComparisonandApplicationStudyofCASSProcessandMSBRProcessinUrbanSewageTreatmentPlantZhang~ukui1工艺简介工艺原理见图2『。1．1CASS工艺特点CASS(CyclicActivatedSludgeTechnology)工艺是dh_-l·●7{BR池间歇式活性污泥法(SBR)的一种先进变型，是目前国卜—一一一内循环回液r浓i污泥l流_f际上较多地应用于污水处理厂的间歇运行的活性污出水一污回国流1l混合液回液泥法T艺II∥预缺泥水分离厌氧池缺氧池主曝气池一与传统序批式SBRT艺不同，CASST艺系统中氧池2号4号5号6号3号一一II的生物反应池分为2个区域，第1区为生物选择器；出水第2为主反应区。CASS1一艺原理是在1个或多个一污泥}上清液j一一1号lsBR池一一出流混合液平行运行且反应容积可变的池子中，完成生物降解和泥水分离过程。因此．在该T艺系统中无需设置单独．一．I．_．的沉淀池。在该系统中，活性污泥法按照“曝气一非曝图lMSBR系统工艺流程示意图气”阶段不断重复进行。1．2MSBR工艺特点混合液回流剩余污泥MSBR(ModifiedSequencingBatchReactor)工艺起——]I鸯南源于20世纪80年代，原先为类似于沟氧化沟的i一SBR池I出水池系统，目前逐步发展成为多单元组合系统。其系统≯一缺氧池好氧池!量==>5号6号-一sBR池进水由7个单元格组成，见冈17号1号池和7号池是SBR池，2号池是污泥浓缩池剩余蒋泥(泥水分离池)，3号池是预缺氧池，4号池是厌氧池，图2MSBR工艺原理图5号池是缺氧池，6号池是主曝气好氧池。2工艺比较MSBRT艺流程的实质与传统A2／0T艺一样，其结合2座在北方同一城市新建的，处理规模均是9O辛荭技术一∈．r2011No．6(Nov．)Vo1．29\n环境保护工程器EnvironmentalProtectionEngineering2万t／d，处理工艺分别是CASS工艺(甲厂)和MSBR乙厂MSBR系统中设置1个MSBR反应池．MSBR工艺(乙厂)的城市污水处理厂的工程实例，根据进出池连续进水，1号和7号SBR池交替出水。系统可以连水水质情况，从工艺设计、处理设备、运营管理以及占续处理污水。乙厂MSBR池示意图见图4。地、投资等多方面阐述了2种丁艺系统的异同。l2．1进出水水质l1~saR一1号sBR区甲、乙两污水处理厂一期建设规模均为2万t／d．l设计平均日流量Q=20000m3／d，设计最大污水流量JQ一=30000m3／d，变化系数K=1．5。两污水厂设计进2号污泥3号出水水质见表l。6号好氧区5号缺氧区4号厌氧区浓缩区预缺氧区表1污水厂设计进出水水质指标mg／Ll200010d009000I7号sBR区l7号sBR区f200003500055000两污水厂设计进水水质相同，甲厂出水水质达到图4MSBR池示意图GB18918—2002一级B的出水标准．乙厂出水达到GB甲、乙两厂CASS池和MSBR池的主要_丁艺设计l8918—2002一级A的水标准。参数见表2。2．2工艺设计两污水厂均采用相同的粗、细格栅加旋流沉砂预表2两污水厂主要工艺设计参数处理系统，生物处理上甲厂采用CASS工艺．乙厂采用MSBR工艺。甲厂污水在经CASS工艺处理后加消毒构筑物钢筋混凝土矩形池体钢筋混凝土矩形池体处理工序即可达到出水要求，乙厂污水经MSBR工艺数量，个21处理后出水水质基本可以达到一级A标准，但为了保设计流量adl(m3／d)20Oo0200oo证出水rP和SS的达标。后续增加了砂滤池系统。外形尺寸，m56~50一55蝴x40M一如1、6、7号池6．5m。甲厂CASS系统共设置2个并联的CASS反应池．有效水深／m)2．3、4,5号池7．5m各池交替进水、排水，因此系统可以连续处理污水甲有效容积／m1380o厂CASS池布置示意图见图3污泥负荷／[kg／(kg·d)]J总泥龄／d2∞啦雠酸啦冰000霉000寸_【。40(】0￡1量导∞营_；剩余~／(kg／d)一供气量／(m3／h)1号CASS池l号选择池善最高水位／m最低水位，m撇水深度／m反应池最低水位时的4．o0污泥质量浓度／(kg／m)反应池最高水位时400MLsS浓度／(kg／m’)2号CASS池2号选择池量BOD干污泥产率污泥回流比／％浓缩污泥回流比(3号50(以处理水量计)池一4号池)，％混合液回流比(6号450001100020o池—+5号池)／％56000．污泥回流比(1、7号2o0图3CASS池示意图池一2号池)Z011#第6期(11一)第29卷席荭数』I1∈1．91\n器环境保护工程EnvironmentalProtectionEngineering从表2可以看出，两厂生物池占地面积、池体容积清液，使水位下降至池子所没定的最低水位。完成上述基本相同操作后，系统进入下一循环过程．重复以上操作。2．3设备对比甲厂设有2个反应池，两池之问的各个运行阶段甲、乙两厂CASS池和MSBR池均配备2台鼓风相互错开。当第1个反应池处于充水／曝气阶段时，第机、2台污泥回流泵和2台剩余污泥泵：MSBR池多配2个反应池处于沉淀和撇水阶段，反之亦然．通过在时备2台污泥提升泵，1台混合液回流泵；CASS池配有间上错开2个反应池的撇水阶段可以连续进水。当其2台滗水器，与之对应MSBR池配备2套空气f}{水堰；中1个反应池需要检修时，另外1个反应池将采用连另外，MSBR池共安装有7台搅拌器，而CASS池的生续进水、间歇出水的运行方式。物选择池由于采用水利搅拌，因此没有安装搅拌器。2)MSBRT艺由此可以看出，除了MSBR丁艺多的2台污泥与T型氧化沟、Unitank等T艺类似，MSBR-1艺提升泵和1台混合液回流泵外，其他设备基本相当。也是将运行过程分为不同的时间段．在同一周期的不2．4工艺优缺点同时段内，一些单元采用不同的运转方式．以便完成1)2种1一艺的优点不同的处理目的CASST艺和MSBRT艺都是SBRT艺的改进和典型MSBRT艺将1个运转周期分为6个时段变型工艺，因此具有SBRT艺的普遍特征，即在不同(具体运行时根据冬季或夏季气温变化会有所变化，时段，反应池分别作为曝气池和沉淀池，从而不设专可自动设置调整)，由3个时段组成1个半周期。在2个门的二沉池。从占地面积看，不论是CASST艺还是相邻的半周期内，除序批池的运转方式不同外，其余MSBR丁艺都由于采用了集约型的一体化设计及深池各单元的运转方式完全一样。一般各时段的持续时间2456型结构．不设单独的二沉池和回流泵房，从而大大提见表3高了土地的利用率。表3MSBR工艺运行各时段持续时间表MSBR系统由A?O系统与SBR系统串联组成，并集合了A：／O与SBR工艺的优势，出水水质稳定、高效，3O并且有较强的耐冲击负荷能力。602)2种艺的不足30~CASS丁艺和MSBRT艺均可用于中小型城市30污水处理厂．但是应用于大型污水厂时仍存在一定的60局限性30@cAssT艺在应对水质、水量变化时的灵活性仍有一定局限表3中时段1、2、3为第1个半周期，时段4、5、6为③MSBRT艺在应对水质、水量变化时有足够的第2个半周期。原污水南MSBR池的4号池进入，在灵活性．可通过调节运行参数保证出水达标。但是，正各个时段内的流向见表4。是由于其灵活性太高，因而也给运行管理增加了难度，表4MSBR工艺污水流向表需要运行管理人员有足够的知识和经验。2．5运行管理1)CASST艺CASST艺每个操作循环由下列4个阶段组成：进水／曝气、沉淀、撇水、闲置(视具体运行条件而定)。上述各个阶段组成1个循环，并不断重复。循环开始时．池体开始充水，池中水位某一最低水位开始上升，经过一定时问的曝气和混合后，停止曝气，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀，在完南表4可知，在第1个半周期内，7号池起沉淀池成沉淀阶段后，由一个移动式撇水堰排出已处理的上的作用，而在第2个半周期内，l号池起沉淀池的作用。92瘩荭技术一盯2011No．6(Nov．)Vo1．29\n环境保护工程器EnvironmentalProtectionEngineeringMSBR系统的回流由污泥回流与混合液回流两部行费用稍高。但是。对于典型的城市污水，CASS工艺出分组成。MSBR各单元在循环周期内的工作状态见表5。水能达到GB18918—2002一级B的出水标准，而MSBR工艺基本能达到一级A出水标准。这是因为。从理论表5MSBR各单元循环周期内工作状态表上讲，MSBR工艺是A2／O工艺和SBR工艺的叠加。3结论及建议CASS工艺和MSBR工艺都在中小型城市污水处理厂中得到了成功应用。2种工艺都继承了SBR工艺设计集中、占地面积少的优点，但是对SBR_[艺的不足从不同角度进行了改进与提高。从投资角度看，2种工艺占地面积基本相同，土建投资基本相同，但MSBR丁艺设备费用和运行能耗稍为强化在冬季条件下的总氮去除率，冬季采用了高。但是在出水水质上，MSBR工艺的处理程度更高。多段缺氧、曝气周期运行方式，从而使系统有充分的MSBR工艺的优点是在水质、水量变化时运行参数调硝化反硝化反应时间，总时段增加至10段。节的余地很大，但是同时也使得运行管理更复杂。因为MSBR工艺的1号池和7号池间隙性曝气，从工艺成熟程度看，2种工艺都是成熟的污水处缺氧时段和预沉时段之和并不是曝气时段的整数倍，理工艺。CASS工艺配套的设备国产程度很高，相比之为了使鼓风机房的供气较为均匀以便降低瞬时高风下，MSBR二r艺的设备供应商较少。因此，建议根据不量，各个序批池的运转时段应该彼此错开。同的处理需求，合理的选择2种处理工艺。鬣嚣2．6投资比较参考文献：1)占地面积。通过上述比较可见，2种工艺的占地【1]田立江，姚志彬．SBR工艺与CASS工艺的比较[J]．江苏环境面积基本不存在差异。科技，2003，16(2)：14—15．2)基建投资。2种工艺的生物池池容相等，因此【2】张玉魁．污水脱氮除磷MSBR系统特点及工艺设计【J]．市政土建费用差别不大；设备费用上MSBR工艺稍高。技术，2008．26(1)：31—35．3)运行能耗。MSBRT艺由于回流比较大，且增加收稿日期：2011—08—02了混合液回流和沉淀污泥回流，因此运行费用稍高。作者简介：张玉魁(1976一)，男，河北辛集人，高级工程师，博士，主要综合可见，MSBR工艺较CASS工艺投资稍高，运从事基础设施BOT，BT等方式的项目投资管理T作。广州将掀起新一轮地下空间开发潮随着体育中心地下空间和花城广场地下空间开发之后，广州将掀起新一轮地下开发热潮。日前．新中轴线公司发布招投标公告，对包括白云新城、琶洲员村地区、省机械厂地块等6大地块的地下空间项目发布项目研究招标．它们分别是白云新城文化中心区、省机械厂地块、员村地区、琶洲会展中心西侧、海珠广场、省纺织博览中心市政道路地下停车场，整个项目的研究经费是180万。据了解，上述6大项目中，白云新城和海珠广场地下空间是早已计划的，而员村、琶洲地下空间则是首次提出开发的，之前在编制琶洲员村地区规划时并未提及。而省机械厂地块地下空间的开发，一是对新电视塔地下空间开发的延续，另外也是充分利用客村地铁站枢纽之便，而省纺织博览中心市政道路地下停车场则是满足中大附近批发市场带来的交通需求。据了解，目前广州市轨道交通的开通线路有4条，线路总长116km。广州已启动新一轮地铁线网规划，至2020年全市将建成15条地铁，超过500km。有业内人士告诉记者，之后广州的地下空间会越来越多，那么．广州到底是否需要大力发展地下空间呢?多位业内人士对此赞弹不一。满堂红研究部主任沈锐培表示，广州土地不足，发展地下空间这肯定是必然的，但前提是要做好规划，特别是对于规划或者定位未成型的地段不能急于开发。而且发展地下空间，定位很重要。业内资深专家韩世同则表示，广州没有必要发展这么多地下空间，因为建地下商业的建造成本、维护成本都是非常的高，而且地下商场环境和空气都非常不好，不时和大规模经营商业。不过，将省机械厂地块的地下空间做成停车场，这个是很好的突破，广州特别是市中心停车难．应该多利用地下空间充分拓展停车场。2011牟第6期(11一)第29卷啼荭技术ET93