CN203582660U - 一种基于cass工艺的中水回用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于CASS工艺的中水回用系统，主要由预处理装置、水解酸化池、CASS生物反应池、鼓风机房、加药间、过滤池、预留强氧化处理池、消毒渠、蓄水池、储泥池和浓缩脱水机房构成，预处理装置、水解酸化池、CASS生物反应池、鼓风机房、过滤池、预留强氧化处理池、消毒渠、蓄水池依次相连，CASS生物反应池还与储泥池、浓缩脱水机房依次连接，鼓风机房与CASS生物反应池相连接，加药间位于CASS生物反应池与过滤池之间。采用水解酸化、CASS工艺和过滤工艺相结合的污水处理方式，实现中水回用的同时减少污水处理过程的能源消耗。

Description

一种基于CASS工艺的中水回用系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，具体是指一种基于CASS工艺的中水回用系统。

背景技术

随着人类文明的进步和社会经济的发展，人类已逐步认识到环境保护对促进社会进步和经济持续、稳定、协调发展的重要意义。环境保护工作已成为我国的一项基本国策，受到社会普遍的关注和重视。我国水资源总量丰富，但由于人口众多，人均年水量只有2710m3，约为世界人均年水量的1/4，人均水资源不足。在全国600多个建制市中，有近400个城市缺水，其中130多个严重缺水。再加上水资源时空分布不均，严重制约了我国经济和社会的发展。水资源的可持续利用，合理配置水资源，提高水资源利用率，建立节水型社会，显得尤为迫切和重要。     由于缺水现象严重，加之城市主要是受污染较轻的大量生活污水，经处理后，能够得到数量可观的再生水，可以使中水成为城市第二水源，大大缓解城市缺水状况。中水回用，指通过提高水资源的重复利用率，解决城市水资源危机，促进水资源可持续循环利用，是处理城市水资源缺乏的一条重要途径。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于CASS工艺的中水回用系统，采用水解酸化、CASS工艺和过滤工艺相结合的污水处理方式，实现中水回用的同时减少污水处理过程的能源消耗。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于CASS工艺的中水回用系统，主要由预处理装置、水解酸化池、CASS生物反应池、鼓风机房、加药间、过滤池、预留强氧化处理池、消毒渠、蓄水池、储泥池和浓缩脱水机房构成，预处理装置、水解酸化池、CASS生物反应池、鼓风机房、过滤池、预留强氧化处理池、消毒渠、蓄水池依次相连，CASS生物反应池还与储泥池、浓缩脱水机房依次连接，鼓风机房与CASS生物反应池相连接，加药间位于CASS生物反应池与过滤池之间。城市污水经过预处理装置去除污水中的悬浮物后进入水解酸化池，将污水中有机物转化成不完全氧化物后流入CASS生物反应池进行处理，CASS生物反应池处理后的污水经过加药间加药后流入过滤池进行过滤并流入预留强氧化处理池进行氧化处理，强氧化处理后的污水进入消毒渠，消毒后达标的中水储存到蓄水池，鼓风机房为CASS生物反应池供氧，CASS生物反应池处理产生的剩余污泥排放到储泥池，经过浓缩脱水机房将污水处理过程中产生的污泥进行浓缩、脱水，降低含水率，便于污泥运输和最终处置，最后将泥饼外运处理。

所述预处理装置由粗格栅井、提升泵房、细格栅井、曝气沉砂池和电磁流量计构成，粗格栅井、提升泵房、细格栅井和曝气沉砂池依次相连，曝气沉砂池与水解酸化池相连接，电磁流量计位于曝气沉砂池出水管处。污水流入粗格栅井拦截污水中较大悬浮物，以确保水泵正常运行，提升泵房中的提升水泵将经过粗格栅井处理的污水提升至细格栅井截除污水中较小漂浮物后流入曝气沉砂池，曝气沉砂池通过向池中鼓入空气而产生旋流，使砂粒间产生摩擦作用，可使砂粒与悬浮性有机物得以分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于砂粒和有机物的分别处理和处置，电磁流量计测定污水处理系统进水流量，电磁流量计安装于曝气沉砂池出水管处，具有安装方便、无水头损失、测量精度高和占地少的优点。

粗格栅井与提升泵房合建，设计流量 Q=3.96万m3/d，KZ=1.4，过栅流速V=0.67m/s，栅条间隙为20mm，栅前水深为1.20m，每台格栅前后设有1000×1000方形闸门作检修和切换时用，根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可就地手动控制清渣。曝气沉砂池主要去除污水中密度为2.65t/m3、粒径大于0.2mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生物处理。

所述细格栅井共两道细格栅，分别选用LHG和XQ型回转式细格栅，每道宽1.5m，配用电机功率1.5kw。设计流量Q=3.96万m3/d，过栅流速Vmax=0.7m/s，栅条间隙为3mm，栅前水深h=1.2m，根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可就地手动控制清渣。

曝气沉砂池去除污水中砂粒，去除率为：粒径≥0.10mm为65％，粒径≥0.20mm为85％，粒径≥0.30mm为95％。同时使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生化处理，有机物分离率≥70％，设计流量Q=3.96万m3/d，平均日水力停留时间为7.1min，最高时水力停留时间为5.0min。曝气沉砂池共1座2格，钢筋砼结构，尺寸为L×B×H=30.5x8.0x3.6m。每座池中间设有一台可调速的立式浆叶分离机和一套空气提砂装置，砂水混合物经提砂管输送至砂水分离器，Q=5~12L/S,N=0.37KW。

加药间与浓缩脱水机房合建，采用FeCl3作为絮凝剂。设加药间内设溶液池2座，单座有效容积V=1000L，配搅拌机及支架；溶解罐1只，单只有效容积V=1000L，配搅拌机及支架；加药计量泵近期2台，1用1备，Q=250L/H，H=0.3MPa，N=0.25Kw。加药装置采用流量——比例投加方式，投加药剂采用FeCl3，设计FeCl3投加量按8～13.1mg/L，平均投加量为10mg/L。投加浓度10%。投加点设在滤池进口处。

所述过滤池选用连续流活性砂滤池。CASS生物反应池处理后的污水经过加药间加入絮凝剂后流入过滤池，进一步去除二级处理后水中生物絮体和胶体物质，增加悬浮固体、浊度、磷、BOD、COD、重金属、细菌、病毒和其他物质的去除效率，去除化学絮凝过程中产生的铁盐、铝盐、石灰等沉积物，去除化学法除磷时水中不溶性磷，由于去除了悬浮物和其他干扰物质，因而可增进消毒效率，并降低消毒剂用量，在深度处理厂中，过滤能克服生物和化学处理的不规则性，从而提高回用的连续性和可靠性。设两座滤池，设计流量Q=1.98万m3/d，最大流量时正常滤速为12m/h，滤池面积为112.5㎡，滤池数量为             16 格，水头损失为0.4～1.4m，滤池供气螺杆空气压缩机2台，1用1备，每台风量为3.0Nm3/min，风压8bar，配套电机功率9kw。滤料采用石英砂，粒径1.2～2.0mm。滤池鼓风机和反冲洗水泵根据滤池反冲洗信号即水位、时间来控制开停。

所述水解酸化池是利用水解和产酸微生物，将污水中的固体、大分子和难降解有机物降解为易于生物降解的小分子有机物，提高废水的可生化性，以利于后续好氧生物处理。因此水解酸化池不仅可以降低COD总量，同时可以提高污水可生化性。单座设计流量Q＝1.96万m3/d，停留时间为3hr，污泥排放量为5.4吨，含固率1.5％，污泥回流比为100％，钢筋混凝土结构。单座水解酸化池尺寸为L×B×H=(34×8+23×20)×5.0m。为增加水解效果，池内安装弹性填料，填料体积1350m3。水解酸化池由混合反应区、分离区和污泥回流区组成，二座。混合反应区为方形池。分离区为矩形，有效水深4.0米，表面负荷4.1m3/㎡.h，水平流速10mm/s。分离区采用机械刮泥，泥斗重力排泥。混合反应区设置立式搅拌机一台，功率7.5KW；分离区安装往复式底部刮泥机一台，功率2.2KW；污泥回流区进泥采用套筒阀，每侧内设污泥回流潜水轴流泵一台，剩余污泥排放潜水泥浆泵一台。

CASS生物反应池采用CASS反应器工艺，CASS反应器工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种具有系统组成简单、运行灵活和可靠性好等优良特点的废水处理新工艺，尤其适合要求脱氮除磷处理的中小型城市污水处理厂。CASS的整个工艺为一间歇式反应器，在此反应器中进行交替的曝气——不曝气过程的不断重复，将生物反应过程及泥水的分离过程结合在一个池子中完成。设计规模1.98万m3/d，共1座，2格，单格0.99万m3/d·座。单座设计流量Q＝0.99万m3/d，有机负荷为0.05~0.10Kg·BOD5 /Kg·MLSS·d，混合液浓度为4.22g/L，停留时间为14.9hr，曝气系统总泥龄为23.3天，污泥回流率为r=20%，剩余污泥量为4吨，需气量为810kg/h供气量为11570m3/h，气水比为6.94∶1，共1座2格，单座2格CASS池尺寸为B×L×H=60×30×6.5m，有效水深5.7米，钢筋混凝土结构。每格池循环运行一个周期4h，一天6个周期。主反应区通过调节鼓风机的送风量，分阶段控制池内溶解氧在0.5～2.0mg/L。

所述提升泵房为矩形地下式，回流污泥泵采用潜水泵4台，3用1备，水泵流量585 m3/d、H=18m、N=55kw，每台泵采用独立出水管，自由出流。在泵房上部设有1台起吊重量为2吨的电动葫芦用于水泵安装和检修。水泵的开、停根据集水井内水位自动控制。设计流量Q=4万m3/d，设备分期安装。

储泥池储存剩余污泥及回用水。设计剩余污泥量合计为4～6T/d，污泥水力停留时间为≤60min，储泥池与冲洗水池合建，共一座，2格，平面尺寸B×LH=5.0×10.0×3.6m。储泥池内设1台搅拌器，功率1.5kw。

污泥浓缩脱水机房与加药间合建，一栋，建筑尺寸L× B=36.5×18.0m 高7.5m。设计剩余污泥量合计为 10T/d，需浓缩污泥量为870m3/d，浓缩后污泥量为420m3/d，含水率97.5%，浓缩脱水后污泥量为52 m3/d，含水率不超过80%，浓缩机絮凝剂投加量为1～3kgPAM/Td.s，脱水机絮凝剂投加量为3～5 kgPAM/Td.s，转鼓浓缩机2台，处理能力50m3/h台，配用电机功率1.5KW。离心脱水机2台，处理能力20m3/h台，配用电机功率30KW。浓缩机、脱水机连续运行时间8～10h。

本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果为：

（1）采用水解酸化、CASS工艺和过滤工艺相结合的方式，具有运行稳定、管理方便，脱氮除磷效果好，经济合理等优点。

（1）污泥回流采用技术先进的潜污泵，效率高，对生物池供氧系统采用自动控制，根据各池中溶解氧控制要求，调节充氧机和推进器的启停，节省了能耗。

附图说明

图1为基于CASS工艺中水回用系统流程图。

图2为CASS工艺平面示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，本实用新型为了克服现有技术的缺陷，采用水解酸化、CASS工艺和过滤工艺相结合的污水处理方式，实现中水回用的同时减少污水处理过程的能源消耗。

一种基于CASS工艺的中水回用系统，主要由预处理装置、水解酸化池、CASS生物反应池、鼓风机房、加药间、过滤池、预留强氧化处理池、消毒渠、蓄水池、储泥池和浓缩脱水机房构成，预处理装置、水解酸化池、CASS生物反应池、鼓风机房、过滤池、预留强氧化处理池、消毒渠、蓄水池依次相连，CASS生物反应池还与储泥池、浓缩脱水机房依次连接，鼓风机房与CASS生物反应池相连接，加药间位于CASS生物反应池与过滤池之间。城市污水经过预处理装置去除污水中的悬浮物后进入水解酸化池，水解酸化池将污水中有机物转化成不完全氧化物后流入CASS生物反应池进行处理，CASS生物反应池处理后的污水经过加药间加药后流入过滤池进行过滤并流入预留强氧化处理池进行氧化处理，强氧化处理后的污水进入消毒渠，消毒后达标的中水储存到蓄水池，鼓风机房为CASS生物反应池供氧，CASS生物反应池处理产生的剩余污泥排放到储泥池，经过浓缩脱水机房将污水处理过程中产生的污泥进行浓缩、脱水，降低含水率，便于污泥运输和最终处置，最后将泥饼外运处理。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，公开了一种基于CASS工艺的中水回用系统的优选结构，所述预处理装置由粗格栅井、提升泵房、细格栅井、曝气沉砂池和电磁流量计构成，粗格栅井、提升泵房、细格栅井和曝气沉砂池依次相连，曝气沉砂池与水解酸化池相连接，电磁流量计位于曝气沉砂池出水管处。污水流入粗格栅井拦截污水中较大悬浮物，以确保水泵正常运行，提升泵房中的提升水泵将经过粗格栅井处理的污水提升至细格栅井截除污水中较小漂浮物后流入曝气沉砂池，曝气沉砂池通过向池中鼓入空气而产生旋流，使砂粒间产生摩擦作用，可使砂粒与悬浮性有机物得以分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于砂粒和有机物的分别处理和处置，电磁流量计测定污水处理系统进水流量，电磁流量计安装于曝气沉砂池出水管处，具有安装方便、无水头损失、测量精度高和占地少的优点。

实施例3：

本实施例参考实施例1，加药间与浓缩脱水机房合建。设加药间内设溶液池2座，单座有效容积：V=1000L，配搅拌机及支架；溶解罐1只，单只有效容积：V=1000L，配搅拌机及支架；加药计量泵近期2台，1用1备，Q=250L/H，H=0.3MPa，N=0.25Kw。远期增加1台计量泵；另设起吊设备、排风设备。加药装置采用流量－比例投加方式，投加药剂采用FeCl3，设计FeCl3投加量按8～13.1mg/L，平均投加量为10mg/L。投加浓度10%。投加点设在滤池进口处。

所述过滤池选用连续流活性砂滤池。CASS生物反应池处理后的污水经过加药间加入絮凝剂后流入过滤池，进一步去除二级处理后水中生物絮体和胶体物质，增加悬浮固体、浊度、磷、BOD、COD、重金属、细菌、病毒和其他物质的去除效率，去除化学絮凝过程中产生的铁盐、铝盐、石灰等沉积物，去除化学法除磷时水中不溶性磷，由于去除了悬浮物和其他干扰物质，因而可增进消毒效率，并降低消毒剂用量，在深度处理厂中，过滤能克服生物和化学处理的不规则性，从而提高回用的连续性和可靠性。设两座滤池，设计流量Q=1.98万m3/d，最大流量时正常滤速为12m/h，滤池面积为112.5㎡，滤池数量为             16 格，水头损失为0.4～1.4m，滤池供气螺杆空气压缩机2台，1用1备，每台风量为3.0Nm3/min，风压8bar，配套电机功率9kw。滤料采用石英砂，粒径1.2～2.0mm。滤池鼓风机和反冲洗水泵根据滤池反冲洗信号即水位、时间来控制开停。

所述水解酸化池是利用水解和产酸微生物，将污水中的固体、大分子和难降解有机物降解为易于生物降解的小分子有机物，提高废水的可生化性，以利于后续好氧生物处理。因此水解酸化池不仅可以降低COD总量，同时可以提高污水可生化性。单座设计流量Q＝1.96万m3/d，停留时间为3hr，污泥排放量为5.4吨，含固率1.5％，污泥回流比为100％，钢筋混凝土结构。单座水解酸化池尺寸为L×B×H=(34×8+23×20)×5.0m。为增加水解效果，池内安装弹性填料，填料体积1350m3。水解酸化池由混合反应区、分离区和污泥回流区组成，二座。混合反应区为方形池。分离区为矩形，有效水深4.0米，表面负荷4.1m3/㎡.h，水平流速10mm/s。分离区采用机械刮泥，泥斗重力排泥。混合反应区设置立式搅拌机一台，功率7.5KW；分离区安装往复式底部刮泥机一台，功率2.2KW；污泥回流区进泥采用套筒阀，每侧内设污泥回流潜水轴流泵一台，剩余污泥排放潜水泥浆泵一台。

CASS生物反应池采用CASS反应器工艺，CASS反应器工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种具有系统组成简单、运行灵活和可靠性好等优良特点的废水处理新工艺，尤其适合要求脱氮除磷处理的中小型城市污水处理厂。CASS的整个工艺为一间歇式反应器，在此反应器中进行交替的曝气——不曝气过程的不断重复，将生物反应过程及泥水的分离过程结合在一个池子中完成。设计规模1.98万m3/d，共1座2格，单格0.99万m3/d·座。单座设计流量Q＝0.99万m3/d，有机负荷为0.05~0.10Kg·BOD5 /Kg·MLSS·d，混合液浓度为4.22g/L，停留时间为14.9hr，曝气系统总泥龄为23.3天，污泥回流率为r=20%，剩余污泥量为4吨，需气量为810kg/h供气量为11570m3/h，气水比为6.94∶1，共1座2格，单座CASS池尺寸为B×L×H=60×30×6.5m，有效水深5.7米，钢筋混凝土结构。每格池循环运行一个周期4h，一天6个周期。主反应区通过调节鼓风机的送风量，分阶段控制池内溶解氧在0.5～2.0mg/L。CASS生物反应池由选择区、厌氧区、配水区和主反应区组成。选择区进口设电动调节堰门一台，堰宽5.0m。池内设2.0kW潜水搅拌机1台，以防止污泥沉积。为满足主反应区的配水要求，选择区设在每格反应池中央。厌氧区布置在选择区两侧，以便向主反应区配水。每侧厌氧区内设3.5kW潜水搅拌机一台。单格池内设盘式微孔膜片式曝气器，规格D215，0～4m3/h，共4930套，配气管采用ABS管，管径DN90~DN150。每格设回流污泥泵一台，剩余污泥泵一台，旋转式滗水器一台。

储泥池储存剩余污泥及回用水。设计剩余污泥量合计为4～6T/d，污泥水力停留时间为≤60min，储泥池与冲洗水池合建，共一座，平面尺寸B×LH=5.0×10.0×3.6m。储泥池内设1台搅拌器，功率1.5kw。

污泥浓缩脱水机房与加药间合建，一栋，建筑尺寸L× B=36.5×18.0m 高7.5m。设计剩余污泥量合计为 10T/d，需浓缩污泥量为870m3/d，浓缩后污泥量为420m3/d，含水率97.5%，浓缩脱水后污泥量为52 m3/d，含水率不超过80%，浓缩机絮凝剂投加量为1～3kgPAM/Td.s，脱水机絮凝剂投加量为3～5 kgPAM/Td.s，转鼓浓缩机2台，处理能力50m3/h台，配用电机功率1.5KW。离心脱水机2台，处理能力20m3/h台，配用电机功率30KW。浓缩机、脱水机连续运行时间8～10h。

实施例4：

本实施例参考实施例2，粗格栅井与提升泵房合建，设计流量 Q=3.96万m3/d，KZ=1.4，过栅流速V=0.67m/s，栅条间隙为20mm，栅前水深为1.20m，每台格栅前后设有1000×1000方形闸门作检修和切换时用，根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可就地手动控制清渣。曝气沉砂池主要去除污水中密度为2.65t/m3、粒径大于0.2mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生物处理。

所述细格栅井共两道细格栅，分别选用LHG和XQ型回转式细格栅，每道宽1.5m，配用电机功率1.5kw。设计流量Q=3.96万m3/d，过栅流速Vmax=0.7m/s，栅条间隙为3mm，栅前水深h=1.2m，根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可就地手动控制清渣。

曝气沉砂池去除污水中砂粒，去除率为：粒径≥0.10mm为65％，粒径≥0.20mm为85％，粒径≥0.30mm为95％。同时使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生化处理，有机物分离率≥70％，设计流量Q=3.96万m3/d，平均日水力停留时间为7.1min，最高时水力停留时间为5.0min。曝气沉砂池共1座2格，钢筋砼结构，尺寸为L×B×H=30.5x8.0x3.6m。每座池中间设有一台可调速的立式浆叶分离机和一套空气提砂装置，砂水混合物经提砂管输送至砂水分离器，Q=5~12L/S,N=0.37KW。

所述提升泵房为矩形地下式，回流污泥泵采用潜水泵4台，3用1备，水泵流量585 m3/d、H=18m、N=55kw，每台泵采用独立出水管，自由出流。在泵房上部设有1台起吊重量为2吨的电动葫芦用于水泵安装和检修。水泵的开、停根据集水井内水位自动控制。设计流量Q=4万m3/d，设备分期安装。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于CASS工艺的中水回用系统，其特征在于：主要由预处理装置、水解酸化池、CASS生物反应池、鼓风机房、加药间、过滤池、预留强氧化处理池、消毒渠、蓄水池、储泥池和浓缩脱水机房构成，预处理装置、水解酸化池、CASS生物反应池、鼓风机房、过滤池、预留强氧化处理池、消毒渠、蓄水池依次相连，CASS生物反应池还与储泥池、浓缩脱水机房依次连接，鼓风机房与CASS生物反应池相连接，加药间位于CASS生物反应池与过滤池之间。

2.根据权利要求1所述的一种基于CASS工艺的中水回用系统，其特征在于：所述预处理装置由粗格栅井、提升泵房、细格栅井、曝气沉砂池和电磁流量计构成，粗格栅井、提升泵房、细格栅井和曝气沉砂池依次相连，曝气沉砂池与水解酸化池相连接，电磁流量计位于曝气沉砂池出水管处。

3.根据权利要求1所述的一种基于CASS工艺的中水回用系统，其特征在于：所述过滤池选用连续流活性砂滤池，滤料采用石英砂。

4.根据权利要求1所述的一种基于CASS工艺的中水回用系统，其特征在于：所述消毒渠选用紫外线消毒。

5.根据权利要求1所述的一种基于CASS工艺的中水回用系统，其特征在于：所述水解酸化池内安装弹性填料。

6.根据权利要求1所述的一种基于CASS工艺的中水回用系统，其特征在于：所述加药间与浓缩脱水机房合建，采用FeCl3作为絮凝剂。

7.根据权利要求2所述的一种基于CASS工艺的中水回用系统，其特征在于：所述提升泵房为矩形地下式，回流污泥泵采用潜水泵。

8.根据权利要求2所述的一种基于CASS工艺的中水回用系统，其特征在于：所述细格栅井共两道细格栅，分别选用LHG和XQ型回转式细格栅。

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