[实用新型]一种恒水位CAST污水处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种恒水位CAST污水处理系统。

背景技术

CAST(Cyclic Activated Sludge Technology，循环式活性污泥法)是在常规SBR(Sequencing Batch Reactor，序批式活性污泥法)工艺和ICEAS(Intermittent Cyclic Extended Aeration System，间歇循环延时曝气活性污泥法)工艺基础上发展起来的。随着脱氮除磷要求的提高，常规SBR工艺和ICEAS工艺难以满足要求，同时完全混合流态对防止污泥膨胀不利，也影响了运行的可靠性，于是开发出CAST工艺。

CAST反应池内分为选择区和主反应区，反应池的运行操作与SBR类似，由进水、反应、沉淀、滗水、闲置五个阶段组成。

进水期：进水期与其它SBR工艺不同，改良的CAST法系统的污水原水是间断流入反应池前部的选择区与从反应池后部的反应区不断回流的污泥混合，使污泥吸收易溶性基质中的易降解部分，并促使絮凝性微生物生长，污水在选择区厌氧状态下停留的一段时间后从选择区与反应区隔墙下部的入口以低速流入反应区，这样避免了水力短路。

反应期：污水进入反应区池内发生生化反应，在该阶段可以只混合不曝气，或既混合又曝气，使污水处在反复的好氧-缺氧中，反应期的长短一般由进水水质及所要求的处理程度而定。在反应时同时进水，充水/曝气时间一般占每一循环周期的50％，如采用4h循环周期，则充水/曝气为2h。

沉淀期：在此阶段反应器内混合液进行固液分离，因该阶段在完全静止情况下进行，表面水力负荷和固体负荷低，沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率。沉淀时间一般采用1h左右，形成絮凝层，上层为上清液，高水位时MLSS(Mixed Liquor Suspended Solids，混合液悬浮固体物)约为3.5～4.0g/L，沉淀后的剩余污泥浓度可达7～12g/L。

排水期：当池水位升到最高水位时，沉淀阶段结束，设置在反应池末端的表面滗水器开动，将上清液缓缓滗出池外，当池水位降到低水位时停止滗水。

闲置期：一般设计中不设置这个阶段，但当水量和水质变化需要调节运行周期时，可视具体情况确定是否安排。

CAST工艺通常采用4h一个周期，其中2h同时进水反应，1h沉淀，1h滗水。在进水反应时段，池中连续曝气，但曝气量要严格控制，确保反应时段前1h池中溶解氧小于0.5mg/L，后期溶解氧达到2mg/L。

池首端设置生物选择器是CAST工艺的最大特点。通常采用缺(厌)氧选择器，在生物选择的同时，还发挥脱氮除磷功能。缺(厌)氧选择器的容积通常为主反应池容积的5％～10％，如果仅起选择器作用取小值，如要求生物除磷则取大值。污水首先进入选择器，从主反应区回流的污泥也同时进入，回流量一般为20％，也可根据需要适当增大。缺(厌)氧选择器内不曝气，只搅拌，把原污水和回流污泥混合均匀，使菌种与原污水中的有机物和氮、磷充分接触，选择器内的溶解氧为0mg/L，为反硝化和聚磷菌超量释磷创造最佳环境。主反应池进入沉淀、滗水阶段，选择器也同时停止进水、回流污泥和搅拌，全池都处于静止沉降状态。由于选择器的混合液在沉淀排水时段不进入主反应池，所以不要求整流，只要求原污水和回流污泥在选择器中充分混合反应，在水流上不要形成短路直接进入主反应池，才能有效发挥选择器的作用。

生物脱氮过程主要分为两部分，即通过硝化作用将氨氮转化为硝酸盐氮，再通过反硝化技术将硝酸盐氮转化为氮气从水中逸出。传统的污水生物脱氮技术如A/O、A²/O工艺、其运行过程的可控性较差，且氮的去除率很难达到80％以上。传统的CAST工艺单池是间歇进水间歇出水，滗水之后出水标高与进水时的标高存在高差ΔH，一般为1～2m，由于该变水头存在，使得前阶段的提升高度增大。同时由于氧转移效率与水深有关，水深越深，氧转移效率越高。CAST池内水深逐渐加大，氧转移效率也是逐渐增大，而恒水位CAST工艺的反应池内水位始终恒定，因此氧转移效率也稳定。从这两方面比较，恒水位CAST工艺的能耗比CAST工艺省。此外传统CAST工艺虽然可控性好，脱氮效果好，但存在着运行操作繁琐、自动化程度要求高的缺点，并且传统CAST工艺在反硝化过程中需要投加碳源。要达到深度脱氮的目的需增加运行费用。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种恒水位CAST污水处理系统，充分利用原污水中的有机物作为反硝化碳源进行反硝化，并通过实时过程控制合理分配每一阶段硝化、反硝化的时间，能够在节省运行费用的条件下达到深度脱氮的目的。