潮汕机场污水处理站处理工艺浅析

王 蓉

(清远睿博建设工程设计有限公司，广东 清远 511515)

随着中国梦的伟大复兴，中国的工业在高速发展，人们的生产活动也在日益频繁起来，这些人类活动都给环境带来了巨大的压力，其中水环境的污染已引起政府和人民的重视[1]，本文对潮汕机场污水处理站的污水处理工艺进行浅析，分析改良CASS工艺对生活污水的处理效果，以及各构筑物的作用及之间的协调运行。

1 污水水质情况

潮汕机场污水处理站位于揭阳空港经济区潮汕机场内，处于汕头、潮州和揭阳三市之间。主要负责处理机场的污水处理，机场生活污水进化粪池处理，餐饮废水和油库废水经隔油处理后就近排入污水管道，经收集后通过主干管排入污水处理站，处理达标后排放。

污水处理站于机场北部，占地5000 m2，污水总进水管为DN700，经处理达标后的尾水通过DN400排水管从机场围界排出至洋淇溪后，沿洋淇溪西岸向北至铁造供水阀再折西200 m处直接排入枫江，排水管全长1.7 km。污水站目前建成的处理量为6000 m3/d，由于处于该站处于机场内，故对水质的排放标准较为严格，执行《广东省水污染物排放限值》(DB4426-2001)第二时段一级标准。

表1 揭阳潮汕机场污水处理站进水及出水水质标准

2 污水的处理工艺及流程

该站的污水主要是由生活区地下埋设的污水管道输送，污水进入污水站后进行的工艺流程为：粗格栅+细格栅+旋流沉砂池+CASS池+清水池+活性砂过滤+紫外线消毒池。

2.1 粗格栅及提升泵站

在原水中含有一些粗大悬浮物，可能堵塞阀门管道和水泵设备的，严重时会损坏设备，影响污水处理工作，故在进水阀门后设置粗格栅，栅距20 mm，去除大块悬浮物，保证后续工艺及设备能正常运行，该站还配置了1台反捞式格栅除污机，粗格栅后设置了集水池，池中安装了2台潜污泵，用于提升污水至细格栅及沉砂池。

2.2 细格栅

细格栅的原理跟粗格栅相同，但细格栅主要是拦截去除通过粗格栅后个体还是较大或细长的悬浮物，对悬浮物进行二次去除，以达到更好的去除效果，保证后续单元的正常运行，该站配置了2台转鼓式细格栅机，栅距5 mm，同时于两台格栅机中间加装了1台螺旋输送机，及时将拦截的栅渣输送至垃圾桶，防止影响细格栅机的正常运行。污水在栅前渠道流速一般应控制在0.4～0.8 m/s，过栅流速应控制在0.6～1.0 m/s。

2.3 旋流沉砂池

旋流沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速、加速沙粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。其作用是去除污水中粒径≥2.0 mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，以减少它们在后续构筑物中的沉降，防止淤积，造成管道堵塞、设备磨损[2]。螺旋式砂水分离器安装于旋流沉砂池中，是沉砂池除砂系统的关键设备，该站的砂水分离系统分为2个池体，一共包含了2台三叶罗茨鼓风机、1台螺旋式砂水分离器。在鼓风机和搅拌机的共同作用下，沉砂池池水中重度较大的砂粒在重力的作用下沉积于池低部的输送槽内，再通过螺旋输送机将砂粒外排，达到除砂的效果。

图1 揭阳潮汕机场污水处理站工艺流程图

2.4 改良CASS池

改良CASS池整个污水站处理污水的核心，通过营造厌氧、缺氧、好氧不同的生存环境，培养相关优势菌种，吸附、分解污水中胶体状和溶解状的有机污染物，完成生物脱氮除磷功能，将污水中的COD、氨氮、总磷等指标降低以达到排放标准，使污水得到净化[3]。改良CASS工艺一共分为四个阶段，分别为厌氧反应阶段，缺氧反应阶段以及好氧反应阶段，最后是沉淀滗水阶段，改良CASS生物反应池共2组，按照周期间隔排水，可单独运行。设计规模为3000 m3/d，污泥回流比按R=20%。每组改良CASS池按流程分为厌氧区、预反应区和主反应区，每组每天运行16个周期，每周期4 h，三个区的具体情况见图2。

图2 改良CASS池结构示意图

2.4.1 厌氧区(厌氧阶段)

在厌氧阶段，池中的厌氧微生物通过厌氧反应将磷释放出来，同时将水进行氮化和反硝化，降解部分有机物，同时会产生甲烷、乙酸及氮气[4]，这也是CASS工艺的生物选择阶段，在厌氧反应区，该站还配置了2台潜水搅拌器，保证污水正常稳定进入CASS池及污水与微生物的充分反应。厌氧区的溶解氧一般控制在0.2 mg/L以下。

2.4.2 预反应(缺氧阶段)

污水进入缺氧反应区后，在兼性微生物的作用下，磷进一步的被释放，氮的反硝化也被进一步加强[5]。该区配置了2台射流曝气机。缺氧区的溶解氧一般控制在0.5mg/L以下。

2.4.3 主反应区(好氧反应阶段)

在主反应区内，大量的好氧微生物将污水进行最后有机物降解，将污水中的COD、NH3-N、TP等水质指标降低到标准值内，然后经过一段时间的静置沉淀，将水体的上清液外排，该区每个池配备了7台射流曝气机，共14台，对活性污泥提供足够的溶解氧，保证活性污泥能充分的与污水进行反应，溶解氧一般控制在1.0～2.0 mg/L。同时在2个池的末端各安装了1台滗水器，在曝气完沉淀后水体的上清液从滗水器排出至清水池。

2.5 清水池

由于是2个CASS池交替处理污水，故出水不均匀，在进入后续的活性砂过滤器工艺之前先进入清水池做调节暂存，清水池中还配置潜水泵将出水均匀抽送至后续工艺。

2.6 活性砂滤罐

活性砂过滤，是一种集絮凝、沉淀、过滤处理于一体的污水处理技术，其优点是简化了传统处理工艺，且易操作、维护成本低。该站采用了设备化的反应器，共3个活性砂过滤罐并联处理，作用是进一步去除污水中的SS和TP。于清水池出水管加装了加药管，水经过加药絮凝后通过活性砂过罐进行进一步处理，已达到去除水中的污染物及磷酸盐的作用，保障出水的总磷指标达标。

2.7 紫外线消毒池

紫外线消毒系统采用低压高强度紫外线杀灭水中的细菌，处理后即可满足国家环保部门排放要求，紫外线灯管排架于明渠中，灯管于水流方向一致平行排放，排列间距均等，按4列4排分布共16支灯管，灯管采用机械自动清理。

2.8 出水计量井

水处理达标后通过排放管排至机场外的河流，该站在排放井上安装了电磁流量进行计量。

2.9 污泥暂存池

CASS池中的剩余污泥排出后暂时存储在污泥暂存池内，池内设置搅拌器防止污泥沉淀，暂存的污泥经污泥泵输送至污泥脱水机。

2.10 污泥脱水

污泥脱水系统由带式浓缩脱水一体化机，絮凝投机系统和装泥系统组成，污泥螺杆泵从暂存池将污泥送入带式浓缩脱水机，作用是将污水处理过程中产生的剩余污泥浓缩，脱水，降低含水率，便于污泥运输和最终处置，脱水后污泥含水率约为80%，通过污泥车辆外运处置。絮凝投机系统与除磷加药系统共用一套加药装置，其中PAM(聚丙烯酰胺)的投配比浓度一般控制在0.3%～0.5%之间，投加比例控制在2%～6%之间。同时脱水机进泥量与剩余污泥排放量保持一致，以免造成储泥池污泥外溢或空转，还要保证剩余污泥浓度在5000 mg/L以上，以提高脱水机脱泥效率。

2.11 除磷加药系统

在CASS生化处理后TP(总磷)不能满足达标要求时，通过清水池出水管上的加药管投加硫酸铝后再经活性砂过滤系统处理，以保障除磷效果。

2.12 生物除臭系统

在污水进行预处理过程中，厌氧微生物的新陈代谢会产生一定量的硫化氢和氨气以及臭气，其中前两种气体都是会对人身安全产生重大的影响，甚至危及生命，故对于这类危险气体要有专门的处理系统，故该站配置了生物除臭系统，收集工艺处理过程产生的臭气，采用生物过滤的方法，去除臭气中的有害物质，使排放的气体达标，系统配套了两台离心风机和两台喷淋多级水泵。

3 处理工艺浅析

该工艺的主要特点如下：

(1)采用“粗格栅+细格栅+砂水分离器+CASS池+清水池+活性砂滤罐+紫外线消毒池”的处理工艺，对污水的处理效果好，且投资少，见效快，运行流程简单易操作，符合科学绿色环保的设计要求；

(2)采用了改良的CASS工艺，利用活性污泥高效地分解了污水中的有机污染物，出水COD明显降低，对比传统工艺，具有工艺流程简单，投资低，占地面积小，运行灵活，抗冲击能力强等优点；

(3)采用活性砂过滤技术，有效降低水中总磷的指标，且采用了一体化设备，具有操作便捷，过滤效果好，维护成本低等特点；

(4)拥有污泥脱水处理系统，能有效及时地处理剩余污泥，保障CASS生化池的正常稳定运行；

(5)在尾水排放前加设了紫外线消毒系统，能有效的杀灭水体中的病原微生物，从而进一步优化水质；

(6)配置生物除臭装置，防止有害气体扩散至空气中，既阻止了间接的大气污染，又保障了人身安全，符合了绿色排放的要求。