潮汕機場污水處理站處理工藝淺析

王 蓉

(清遠睿博建設(shè)工程設(shè)計有限公司，廣東 清遠 511515)

隨著中國夢的偉大復(fù)興，中國的工業(yè)在高速發(fā)展，人們的生產(chǎn)活動也在日益頻繁起來，這些人類活動都給環(huán)境帶來了巨大的壓力，其中水環(huán)境的污染已引起政府和人民的重視[1]，本文對潮汕機場污水處理站的污水處理工藝進行淺析，分析改良CASS工藝對生活污水的處理效果，以及各構(gòu)筑物的作用及之間的協(xié)調(diào)運行。

1 污水水質(zhì)情況

潮汕機場污水處理站位于揭陽空港經(jīng)濟區(qū)潮汕機場內(nèi)，處于汕頭、潮州和揭陽三市之間。主要負責(zé)處理機場的污水處理，機場生活污水進化糞池處理，餐飲廢水和油庫廢水經(jīng)隔油處理后就近排入污水管道，經(jīng)收集后通過主干管排入污水處理站，處理達標(biāo)后排放。

污水處理站于機場北部，占地5000 m2，污水總進水管為DN700，經(jīng)處理達標(biāo)后的尾水通過DN400排水管從機場圍界排出至洋淇溪后，沿洋淇溪西岸向北至鐵造供水閥再折西200 m處直接排入楓江，排水管全長1.7 km。污水站目前建成的處理量為6000 m3/d，由于處于該站處于機場內(nèi)，故對水質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格，執(zhí)行《廣東省水污染物排放限值》(DB4426-2001)第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)。

表1 揭陽潮汕機場污水處理站進水及出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

2 污水的處理工藝及流程

該站的污水主要是由生活區(qū)地下埋設(shè)的污水管道輸送，污水進入污水站后進行的工藝流程為：粗格柵+細格柵+旋流沉砂池+CASS池+清水池+活性砂過濾+紫外線消毒池。

2.1 粗格柵及提升泵站

在原水中含有一些粗大懸浮物，可能堵塞閥門管道和水泵設(shè)備的，嚴(yán)重時會損壞設(shè)備，影響污水處理工作，故在進水閥門后設(shè)置粗格柵，柵距20 mm，去除大塊懸浮物，保證后續(xù)工藝及設(shè)備能正常運行，該站還配置了1臺反撈式格柵除污機，粗格柵后設(shè)置了集水池，池中安裝了2臺潛污泵，用于提升污水至細格柵及沉砂池。

2.2 細格柵

細格柵的原理跟粗格柵相同，但細格柵主要是攔截去除通過粗格柵后個體還是較大或細長的懸浮物，對懸浮物進行二次去除，以達到更好的去除效果，保證后續(xù)單元的正常運行，該站配置了2臺轉(zhuǎn)鼓式細格柵機，柵距5 mm，同時于兩臺格柵機中間加裝了1臺螺旋輸送機，及時將攔截的柵渣輸送至垃圾桶，防止影響細格柵機的正常運行。污水在柵前渠道流速一般應(yīng)控制在0.4～0.8 m/s，過柵流速應(yīng)控制在0.6～1.0 m/s。

2.3 旋流沉砂池

旋流沉砂池是利用機械力控制水流流態(tài)與流速、加速沙粒的沉淀并使有機物隨水流帶走的沉砂裝置。其作用是去除污水中粒徑≥2.0 mm的砂粒，使無機砂粒與有機物分離開來，以減少它們在后續(xù)構(gòu)筑物中的沉降，防止淤積，造成管道堵塞、設(shè)備磨損[2]。螺旋式砂水分離器安裝于旋流沉砂池中，是沉砂池除砂系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，該站的砂水分離系統(tǒng)分為2個池體，一共包含了2臺三葉羅茨鼓風(fēng)機、1臺螺旋式砂水分離器。在鼓風(fēng)機和攪拌機的共同作用下，沉砂池池水中重度較大的砂粒在重力的作用下沉積于池低部的輸送槽內(nèi)，再通過螺旋輸送機將砂粒外排，達到除砂的效果。

圖1 揭陽潮汕機場污水處理站工藝流程圖

2.4 改良CASS池

改良CASS池整個污水站處理污水的核心，通過營造厭氧、缺氧、好氧不同的生存環(huán)境，培養(yǎng)相關(guān)優(yōu)勢菌種，吸附、分解污水中膠體狀和溶解狀的有機污染物，完成生物脫氮除磷功能，將污水中的COD、氨氮、總磷等指標(biāo)降低以達到排放標(biāo)準(zhǔn)，使污水得到凈化[3]。改良CASS工藝一共分為四個階段，分別為厭氧反應(yīng)階段，缺氧反應(yīng)階段以及好氧反應(yīng)階段，最后是沉淀潷水階段，改良CASS生物反應(yīng)池共2組，按照周期間隔排水，可單獨運行。設(shè)計規(guī)模為3000 m3/d，污泥回流比按R=20%。每組改良CASS池按流程分為厭氧區(qū)、預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)，每組每天運行16個周期，每周期4 h，三個區(qū)的具體情況見圖2。

圖2 改良CASS池結(jié)構(gòu)示意圖

2.4.1 厭氧區(qū)(厭氧階段)

在厭氧階段，池中的厭氧微生物通過厭氧反應(yīng)將磷釋放出來，同時將水進行氮化和反硝化，降解部分有機物，同時會產(chǎn)生甲烷、乙酸及氮氣[4]，這也是CASS工藝的生物選擇階段，在厭氧反應(yīng)區(qū)，該站還配置了2臺潛水?dāng)嚢杵鳎ＷC污水正常穩(wěn)定進入CASS池及污水與微生物的充分反應(yīng)。厭氧區(qū)的溶解氧一般控制在0.2 mg/L以下。

2.4.2 預(yù)反應(yīng)(缺氧階段)

污水進入缺氧反應(yīng)區(qū)后，在兼性微生物的作用下，磷進一步的被釋放，氮的反硝化也被進一步加強[5]。該區(qū)配置了2臺射流曝氣機。缺氧區(qū)的溶解氧一般控制在0.5mg/L以下。

2.4.3 主反應(yīng)區(qū)(好氧反應(yīng)階段)

在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)，大量的好氧微生物將污水進行最后有機物降解，將污水中的COD、NH3-N、TP等水質(zhì)指標(biāo)降低到標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)，然后經(jīng)過一段時間的靜置沉淀，將水體的上清液外排，該區(qū)每個池配備了7臺射流曝氣機，共14臺，對活性污泥提供足夠的溶解氧，保證活性污泥能充分的與污水進行反應(yīng)，溶解氧一般控制在1.0～2.0 mg/L。同時在2個池的末端各安裝了1臺潷水器，在曝氣完沉淀后水體的上清液從潷水器排出至清水池。

2.5 清水池

由于是2個CASS池交替處理污水，故出水不均勻，在進入后續(xù)的活性砂過濾器工藝之前先進入清水池做調(diào)節(jié)暫存，清水池中還配置潛水泵將出水均勻抽送至后續(xù)工藝。

2.6 活性砂濾罐

活性砂過濾，是一種集絮凝、沉淀、過濾處理于一體的污水處理技術(shù)，其優(yōu)點是簡化了傳統(tǒng)處理工藝，且易操作、維護成本低。該站采用了設(shè)備化的反應(yīng)器，共3個活性砂過濾罐并聯(lián)處理，作用是進一步去除污水中的SS和TP。于清水池出水管加裝了加藥管，水經(jīng)過加藥絮凝后通過活性砂過罐進行進一步處理，已達到去除水中的污染物及磷酸鹽的作用，保障出水的總磷指標(biāo)達標(biāo)。

2.7 紫外線消毒池

紫外線消毒系統(tǒng)采用低壓高強度紫外線殺滅水中的細菌，處理后即可滿足國家環(huán)保部門排放要求，紫外線燈管排架于明渠中，燈管于水流方向一致平行排放，排列間距均等，按4列4排分布共16支燈管，燈管采用機械自動清理。

2.8 出水計量井

水處理達標(biāo)后通過排放管排至機場外的河流，該站在排放井上安裝了電磁流量進行計量。

2.9 污泥暫存池

CASS池中的剩余污泥排出后暫時存儲在污泥暫存池內(nèi)，池內(nèi)設(shè)置攪拌器防止污泥沉淀，暫存的污泥經(jīng)污泥泵輸送至污泥脫水機。

2.10 污泥脫水

污泥脫水系統(tǒng)由帶式濃縮脫水一體化機，絮凝投機系統(tǒng)和裝泥系統(tǒng)組成，污泥螺桿泵從暫存池將污泥送入帶式濃縮脫水機，作用是將污水處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥濃縮，脫水，降低含水率，便于污泥運輸和最終處置，脫水后污泥含水率約為80%，通過污泥車輛外運處置。絮凝投機系統(tǒng)與除磷加藥系統(tǒng)共用一套加藥裝置，其中PAM(聚丙烯酰胺)的投配比濃度一般控制在0.3%～0.5%之間，投加比例控制在2%～6%之間。同時脫水機進泥量與剩余污泥排放量保持一致，以免造成儲泥池污泥外溢或空轉(zhuǎn)，還要保證剩余污泥濃度在5000 mg/L以上，以提高脫水機脫泥效率。

2.11 除磷加藥系統(tǒng)

在CASS生化處理后TP(總磷)不能滿足達標(biāo)要求時，通過清水池出水管上的加藥管投加硫酸鋁后再經(jīng)活性砂過濾系統(tǒng)處理，以保障除磷效果。

2.12 生物除臭系統(tǒng)

在污水進行預(yù)處理過程中，厭氧微生物的新陳代謝會產(chǎn)生一定量的硫化氫和氨氣以及臭氣，其中前兩種氣體都是會對人身安全產(chǎn)生重大的影響，甚至危及生命，故對于這類危險氣體要有專門的處理系統(tǒng)，故該站配置了生物除臭系統(tǒng)，收集工藝處理過程產(chǎn)生的臭氣，采用生物過濾的方法，去除臭氣中的有害物質(zhì)，使排放的氣體達標(biāo)，系統(tǒng)配套了兩臺離心風(fēng)機和兩臺噴淋多級水泵。

3 處理工藝淺析

該工藝的主要特點如下：

(1)采用“粗格柵+細格柵+砂水分離器+CASS池+清水池+活性砂濾罐+紫外線消毒池”的處理工藝，對污水的處理效果好，且投資少，見效快，運行流程簡單易操作，符合科學(xué)綠色環(huán)保的設(shè)計要求；

(2)采用了改良的CASS工藝，利用活性污泥高效地分解了污水中的有機污染物，出水COD明顯降低，對比傳統(tǒng)工藝，具有工藝流程簡單，投資低，占地面積小，運行靈活，抗沖擊能力強等優(yōu)點；

(3)采用活性砂過濾技術(shù)，有效降低水中總磷的指標(biāo)，且采用了一體化設(shè)備，具有操作便捷，過濾效果好，維護成本低等特點；

(4)擁有污泥脫水處理系統(tǒng)，能有效及時地處理剩余污泥，保障CASS生化池的正常穩(wěn)定運行；

(5)在尾水排放前加設(shè)了紫外線消毒系統(tǒng)，能有效的殺滅水體中的病原微生物，從而進一步優(yōu)化水質(zhì)；

(6)配置生物除臭裝置，防止有害氣體擴散至空氣中，既阻止了間接的大氣污染，又保障了人身安全，符合了綠色排放的要求。