小區(qū)污水的處理工藝因污水排入的水體功能不同而異,常用處理方法有:化糞池、一級(jí)處理 (初次沉淀池)、生物二級(jí)處理及二級(jí)處理后再經(jīng)過濾消毒回用等。由于小區(qū)污水量較小,管理者水平不高,所以在工藝設(shè)計(jì)時(shí)盡可能選用無污泥或少污泥的處理工藝,以防因污泥處理不善造成二次污染。本文在介紹小區(qū)污水處理設(shè)計(jì)原則及常用流程的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)介紹了周期循環(huán)活性污泥(CASS)工藝處理小區(qū)污水及回用的設(shè)計(jì)參數(shù)與應(yīng)用情況。
建筑小區(qū)是具有一種功能或多種功能的相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域,其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保標(biāo)準(zhǔn),必須設(shè)置獨(dú)立的污水處理設(shè)施,這就是我們所指的小區(qū)污水處理。小區(qū)污水不同于城市污水(常包括部分工業(yè)廢水),屬于生活污水范疇。其水質(zhì)水量特征可概括為:水質(zhì)水量變化較大,污染物濃度偏低,即比城市污水低,污水可生化性好,處理難度小。
CASS工藝處理小區(qū)污水的工作原理
CASS(Cyclic Activated Sludge System)是在SBR的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,即在SBR池內(nèi)進(jìn)水端增加了一個(gè)生物選擇器,實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水(沉淀期、排水期仍連續(xù)進(jìn)水),間歇排水。設(shè)置生物選擇器的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性細(xì)菌,其容積約占整個(gè)池子的10%。生物選擇器的工藝過程遵循活性污泥的基質(zhì)積累–再生理論,使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的吸附階段(基質(zhì)積累),隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解階段,以完成整個(gè)基質(zhì)降解的全過程和污泥再生。
據(jù)有關(guān)資料介紹,污泥膨脹的直接原因是絲狀菌的過量繁殖。由于絲狀菌比菌膠團(tuán)的比表面積大,因此有利于攝取低濃度底物。但一般絲狀菌的比增殖速率比非絲狀菌小,在高底物濃度下菌膠團(tuán)和絲狀菌都以較大速率降解底物與增殖,但由于膠團(tuán)細(xì)菌比增殖速率較大,其增殖量也較大,從而較絲狀菌占優(yōu)勢(shì),這樣利用基質(zhì)作為推動(dòng)力選擇性地培養(yǎng)膠團(tuán)細(xì)菌,使其成為曝氣池中的優(yōu)勢(shì)菌。所以,在CASS池進(jìn)水端增加一個(gè)設(shè)計(jì)合理的生物選擇器,可以有效地抑制絲狀菌的生長(zhǎng)和繁殖,克服污泥膨脹,提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。
CASS工藝對(duì)污染物質(zhì)降解是一個(gè)時(shí)間上的推流過程,集反應(yīng)、沉淀、排水于一體,是一個(gè)好氧-缺氧-厭氧交替運(yùn)行的過程,因此具有一定脫氮除磷效果。
與傳統(tǒng)活性污泥工藝相比,CASS工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)建設(shè)費(fèi)用低。省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設(shè)備,建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省20%~30 %。工藝流程簡(jiǎn)潔,污水廠主要構(gòu)筑物為集水池、沉砂池、CASS曝氣池、污泥池,布局緊湊,占地面積可減少35%。
(2)運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用省。由于曝氣是周期性的,池內(nèi)溶解氧的濃度也是變化的,沉淀階段和排水階段溶解氧降低,重新開始曝氣時(shí),氧濃度梯度大,傳遞效率高,節(jié)能效果顯著,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用可節(jié)省10%~25%。
(3)有機(jī)物去除率高,出水水質(zhì)好。不僅能有效去除污水中有機(jī)碳源污染物,而且具有良好的脫氮、除磷功能。
(4)管理簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,不易發(fā)生污泥膨脹。污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少,控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單,運(yùn)行安全可靠。
(5)污泥產(chǎn)量低,性質(zhì)穩(wěn)定。
眾所周知,水資源緊缺已經(jīng)成為世界性問題。我國(guó)也同樣面臨水資源短缺的現(xiàn)實(shí)。我國(guó)目前人均年占有水資源2700m3,僅相當(dāng)于世界平均水平的1/4。我國(guó)的城市缺水現(xiàn)象更為嚴(yán)重,在300多個(gè)大中城市中有180個(gè)城市缺水,其中50多個(gè)城市嚴(yán)重缺水。以北京為例,全市水資源人均占有量?jī)H為全國(guó)人均占有量1/6,而其年用水量已達(dá)42億m3,每年大約缺水7~10億m3。由于水資源的短缺,近年來城市供水水價(jià)持續(xù)上漲,小區(qū)污水經(jīng)過適當(dāng)處理后,用于小區(qū)綠化、廁所便器沖洗、洗車和清潔等有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。