市政污水处理厂CAST工艺调试与运行

李宏伟

（上海中发环保有限公司 上海 200060）

1 引言

浙江省乐清市某市政污水处理厂一期工程主要接纳、处理周边三个镇的污水，生活污水占比约90%。建设规模为0.5万m3/d污水处理量，二期工程建设规模达到1.5万m3/d污水处理量，三期3万m3/d污水处理量。该市政污水处理厂设计排放标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。

2 工艺概况

2.1 工艺简介

该市政污水处理厂主体工艺采用CAST工艺，CAST(Cyclic Activaled Sludge Technolohy)工艺是循环式活性污泥法的简称，又称为周期循环活性污泥工艺。CAST工艺是由美国Goronszy教授开发出来的，所有反应在一个反应池中完成，工艺按“进水—出水”、“曝气—非曝气”顺序进行，属于序批式活性污泥工艺，属于SBR工艺的改良型。在SBR工艺基础上，增加了生物选择池和污泥回流系统，并对运行时序做了调整，相对于SBR工艺大大提高了可靠性、稳定性及处理效率。

2.2 设计进、出水水质

进水水质：COD ≤240mg/l，BOD5≤120mg/l，SS ≤150mg/l，NH3-N≤20mg/l，TN≤30mg/l，TP≤2mg/l，pH：6～9。

出水水质：达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），一级A标准。

2.3 该市政污水处理厂工艺流

2.4 CAST工艺的主要流程

CAST工艺所有反应在一个反应池中完成，有机污染物的生物降解和泥水分离过程均在同一个池中完成。CAST池分为3个区，生物选择区、兼氧区和主反应区。生物选择区为厌氧、兼氧过程，污水与回流污泥在生物选择区内充分接触，充分利用活性污泥的快速吸附作用来加速吸附、去除污水中的污染物，并对难降解有机物起到酸化水解作用，同时使污泥中过量吸收的磷能够有效释放。兼氧区主要是通过再生污泥的吸附作用，吸附、去除有机物，同时进一步促进磷的释放，增强氮的硝化和反硝化。通过曝气和闲置交替进行，还可以恢复、增强污泥活性。该市政污水处理厂CAST池工艺流程图如下：

2.5 CAST工艺特点

a.脱氮除磷效率高于SBR工艺。

b.可以承受更大的流量和有机负荷影响。

c.占地面积更小，投资更少，可靠性更高，运营成本更低。

d.它可以有效抑制活性污泥的膨胀。

e.该系统组成简单，操作灵活。

f.与一般的活性污泥法相比，CAST系统产生的活性污泥较少，所以污泥处理成本比较低。A/O工艺和氧化沟工艺相比的话，施工运营成本和土地利用面积比较少;操作简单灵活；加工能力和适应水质的能力都非常好。

3 CAST池主要设施调试与运行

CAST池主要设施有生物选择池、曝气系统、污泥回流系统、滗水器，下面分别介绍各主要设施的调试与运行方法。

3.1 生物选择池调试与运行

生物选择池设在CAST池首部，内设4台潜水搅拌机，按纳自旋流沉砂池流入的污水及曝气池回流的泥水混合液，反应条件在缺氧和厌氧之间变化。

生物选择池内设的潜水搅拌机的调试、运行以及保养要点：潜水搅拌机首次使用前需按要求组织试运转，在试运转正常后，切断电源。将搅拌机沿方型导杆放入水下，并确保搅拌机安装到位。接通电源进行运转，并检查是否正常。搅拌机需定期维护与保养。a.电缆、电线、控制系统每年至少检查一次，如出现破损需马上更换。b.每年至少检查一次电机绝缘性能，紧固螺丝。如电机绝缘性能下降，马上与生产厂家联系。如紧固螺丝松动，马上重新紧固。c.设备机油至少每年检查一次。如发现油中有水，马上清洁后更换机油，更换密封垫，旋紧螺丝。三周内须重新检查，如油又成乳化液，则需要检查机械密封行，必要时应联系生产厂家更换。d.每年至少检查一次手拉葫芦和起吊链，如有损坏马上维修或更换。e.推流型潜水搅拌机采用摆线针轮减速机减速，减速机在出厂前已注入工业闭式齿轮油，润滑油应定期更换，更换周期为3个月，必要时与生产厂家联系。f.设备出现故障后，按说明书逐一排除，如仍不能解决，不可私自乱拆乱修，应立即与生产厂家联系。

3.2 曝气池调试与运行

CAST工艺在曝气池进行曝气供氧，主要完成降解有机物和同时硝化、反硝化的过程。CAST工艺中曝气池曝气系统主要设备为盘式微孔曝气器、三叶罗茨鼓风机、配套的曝气管网、现场及远程控制系统。在使用前需注入清水试运行，检查鼓风机、曝气管网、曝气头工作情况，确保设备正常运行，曝气均匀。

CAST池由1个生物选择池和4个曝气池组成，生物选择池连续进水，4个曝气池按顺序间歇操作运行。CAST工艺曝气池的一个完整的操作过程，包括如下5个阶段：a-进水期；b-反应期；c-沉淀期；d-排水期；e-闲置期，从进水期至闲置期结束为一个运行周期。闲置期时间视进水水量情况而定，水量满负荷时，取消闲置期。

CAST曝气池一个周期运行时间为4个小时，每天6个周期，其具体运行模式按以下设计：进水1小时，曝气1小时，沉淀1小时，排水1小时。4个曝气池交替运行，水量满负荷时，污水处理厂总体为连续进水、连续出水。水量或水质指标低于设计指标时，出现闲置期。各曝气池交替运行情况见下图：

3.3 污泥回流及排泥系统调试与运行

CAST曝气池末端设有潜污泵，通过潜污泵从曝气池抽送污泥至生物选择池中，进行污泥回流。生活污水污泥回流比一般为进水量的20%，可视氮、磷含量适当调整。

曝气池潜污泵在沉淀阶段结束后，可将工艺过程中产生的剩余污泥排出系统。传统活性污泥法泥龄仅2-7天，CAST工艺泥龄25-30天，CAST工艺污泥稳定性、脱水性能更好，剩余污泥量少。去除1.0kgBOD仅产生0.2～0.3kg剩余污泥，只有传统法的60%左右。

3.4 滗水器调试与运行

a.首次启动运行时在现场控制箱内将开关合闸。

b.现场手动启停———现场将“集中、停止、就地”按钮旋至“就地”位置，按下“开启动”按钮，运行过程中“过程指示”灯闪动，运行到位后“开位指示”指示灯亮，开启过程中观察设备运行状况，确认设备正常运行到位。按下“关启动”按钮，运行过程中“过程指示”灯闪动，运行到位后“关位指示”灯亮，关闭过程中观察设备运行状况，确认设备正常运行到位。在开启和关闭过程中按动“停止”按钮则设备停止运行。

c.远程控制——现场将“集中、停止、就地”按钮旋至“集中”位置，设备将由中控室按照工艺要求自动运行。

d.“故障指示”灯亮时，必须停机检查并排除机械故障后再检查电气线路后重新开始运行。

e.定期检查滗水器运行是否有卡滞状况。

f.检查滗水器是否与跑泥状况。

g.定期检查滗水器的开口是否符合要求。

h.定期检查电气元件和电气线路是否有损坏现象，及时维修更换。

结语

CAST工艺调试与运行过程中，要密切注意进、出水水质指标以及活性污泥的各项指标是否满足设计要求，要控制各项指标在设计范围内，以保证系统正常、稳定运行。CAST工艺自动化程度较高，要求能够对设备精心维护，并能及时发现问题和解决问题，以确保污水处理厂正常、稳定运行。

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