[发明专利]一种节能型强化脱氮的CASS工艺

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种节能型强化脱氮的CASS工艺。

背景技术

由于因氮、磷污染引起的水体富营养化问题日益严重，新颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》中增加了总氮、总磷最高允许排放浓度，同时也对出水氨氮提出了更严格的要求；污水处理的主要矛盾已逐渐由有机污染物的去除转变为氮磷污染物的去除。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，再通过反硝化作用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,A2/0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。

CASS是周期循环活性污泥法的简称，是在序批式活性污泥法（SBR）的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动滗水装置。污水连续进入预反应区，经过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下，使有机物被池中的微生物降解。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可连续进水、间断排水，微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。

目前，污水处理厂主要采用的CASS工艺进行非限制性曝气模式对污水进行处理，单池循环周期为4.0h，其中进水/曝气2h，沉淀1h，滗水、排泥1h。但该运行工艺存在如下弊端：预反应区容积小，在进水阶段，很大一部分碳源直接进入主反应区。主反应区的好氧条件使得原水中碳源被异养菌吸附降解，而不能被反硝化菌有效的利用，总氮去除率低。如果再外加碳源，则会增加基建和运行成本，不符合节能降耗的要求。因此，随着国家对环境保护要求的不断提高，对城市污水处理厂出水及节能降耗的要求越来越严格，寻求既可满足出水高要求，又可以节约能耗的CASS工艺模式是未来发展趋势。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述不足，提供一种既可满足出水水质高的要求，又可以节约能耗的节能型强化脱氮的CASS工艺。

本发明提供一种节能型强化脱氮的CASS工艺，包括经预处理的城市污水进入CASS反应池的进水及曝气阶段、沉淀阶段、排水阶段，所述曝气阶段之前设有缺氧搅拌阶段，所述缺氧搅拌阶段是与进水同步进行。

所述缺氧搅拌阶段是由设于CASS反应池主反应区内的低速推流器对主反应区内的污水进行搅拌；所述缺氧搅拌阶段的时间按照下述式（1）计算获得：

（式1）

式中：TN₀─进水总氮浓度，mg/L；

V₀─进水体积，L；

Ne─出水氨氮浓度，mg/L；

V─CASS反应池的有效容积，L；

NONe─出水硝态氮浓度，mg/L；

Ve─出水体积，L；

v─硝态氮质量降解速度mg/h。

其中硝态氮质量降解速度（v）的得到方法为：在缺氧搅拌阶段，每隔10min取样测定污水中的硝态氮浓度，再用硝态氮浓度*（进水流量*进水时长+滗水后体积），得到该时刻的硝态氮质量。最终得到以时间为横坐标，硝态氮质量为竖坐标的线性关系图，该直线的斜率即为硝态氮质量降解速度（v）。

所述低速推流器设于主反应区的池底两侧，左右相邻两个低速推流器之间的水平距离为9-11米；所述低速推流器的功率密度为3-11w/m³。

所述缺氧搅拌阶段的溶解氧浓度为0.2-0.5mg/L。

所述曝气阶段的时间为从缺氧搅拌阶段结束至出水氨氮浓度为2-3mg/L为止；曝气阶段的溶解氧浓度为2-3mg/L。

本发明中缺氧搅拌阶段利用低速推流器对污水进行搅拌，以保证泥、水充分混合，防止污泥下沉。低速推流器的数量根据CASS主反应区的长度和安装的间隔距离确定安装台数，一般两两之间的水平距离为9-11m。

曝气阶段、沉淀阶段、排水阶段是现有技术，其中曝气阶段采取鼓风好氧曝气，溶解氧浓度控制在2-3mg/L。好氧曝气阶段的时间为从缺氧搅拌阶段结束至出水氨氮浓度为2-3mg/L为止。沉淀阶段时间依据污水中污泥的沉淀速度来决定，当污泥泥位降至滗水装置的滗水水位以下，可以保证出水时无翻泥现象即可结束沉淀。排水（滗水）阶段时间依据滗水速度来决定，滗水速度尽量调快但要保证出水SS达标，且滗水流量低于出水管道的最大流量，从而保证出水管道不拥堵。

所以本发明相比于现有技术具有如下有益效果：