小區汙水處理設計原則及常用流程

　　2.1　設計原則

　　2.2　常用流程

　　根據小區廢（fèi）水處理的原則，應（yīng）選擇處理效果穩（wěn）定、產泥少、節能的處（chù）理方法。小區係統中的各類建築物一般均建有化糞池，所以化糞池應（yīng）與汙水處理方法相（xiàng）結合。常用的工藝流程有：

　　國內小區汙水處理設計中（zhōng）組合式處理廠曾（céng）風靡一時，組合式處（chù）理指裝配好的（de）或易於組裝的定型設備（bèi），其主（zhǔ）要優點是施工快，不占綠（lǜ）地。但實（shí）際應用表明，存在不（bú）少問題（tí）。如設備的維修管理困難，對運行情況考核不便（biàn），單機處（chù）理水量有限，使用壽命等（děng）均有待時間驗證。根據工程設計（jì）及實際運行經驗，建議日處理能力1000m³以上的汙水（shuǐ）處理廠宜采用地上式。在水量不大，場地十分緊張時可考慮用埋地（dì）設備。

CASS工藝處理小區汙水

　　3.1　工（gōng）作原理（lǐ）

　　CASS(Cyclic Activated Sludge System)是在SBR的基礎上發展起來的，即在SBR池內進水（shuǐ）端增加了一個生物選（xuǎn）擇器，實現了連續進水(沉澱期、排水期（qī）仍連續進水)，間歇排水。設置生（shēng）物選擇器的主要目的是使係統選擇出絮凝性細菌，其容積（jī）約（yuē）占整個池子（zǐ）的10%。生物（wù）選擇（zé）器的工藝過程遵（zūn）循活性汙泥的基（jī）質積（jī）累--再生理論，使活性汙泥（ní）在（zài）選擇器中經曆一個高負荷的吸附階段(基質積（jī）累)，隨後在主反應區經曆一個較低負荷的基質降解（jiě）階段，以完成整個基質降解的全過程和汙泥再生。

　　據有關資料（liào）介紹，汙泥膨脹的（de）直接原（yuán）因是絲狀菌的過量繁殖。由於絲（sī）狀（zhuàng）菌比菌膠團（tuán）的比表麵積大，因此（cǐ）有利於攝取低濃度底物。但一般絲狀菌的比（bǐ）增殖速率比非絲狀菌小，在高底物濃（nóng）度下菌膠團和絲（sī）狀菌（jun1）都以較大速率降解底（dǐ）物與增殖，但由於膠團細菌（jun1）比增殖速（sù）率較大，其增殖量也較（jiào）大，從（cóng）而較絲狀菌占優勢，這樣利用基質作為推動力選擇（zé）性地培養膠團細菌，使其成為曝氣池中的優（yōu）勢菌。所以，在CASS池（chí）進水端增加一個設計合理的生（shēng）物選擇器，可以（yǐ）有（yǒu）效地抑製絲狀菌（jun1）的生長和繁殖，克服汙泥膨脹，提高係統的運行（háng）穩定（dìng）性（xìng）。

　　CASS工藝對汙染物質降解是一個時間（jiān）上的推流過程（chéng），集反應、沉（chén）澱、排水於一體，是一個好氧-缺氧-厭氧交替運行的過程，因此（cǐ）具有一定脫氮（dàn）除磷效（xiào）果。

　　3.2　與傳統活性汙泥法的比較

　　與傳統活性汙泥工藝相比，CASS工藝具有以下優點：

　　(1)建設（shè）費用（yòng）低。省去了初次沉澱（diàn）池、二次沉澱池及汙（wū）泥回流設備，建設費用可節省20%～30 %。工藝流（liú）程簡潔，汙水廠主要構築物為集（jí）水池、沉砂池、CASS曝氣池、汙泥池，布局緊湊，占地麵積可（kě）減少35%。

　　(2)運轉費用省。由於曝氣是周期性（xìng）的，池內溶解氧的（de）濃度（dù）也是（shì）變化的，沉澱階段和排水階段溶（róng）解氧降低，重新開始曝氣時，氧濃度梯度大，傳遞效率高，節能效果顯著，運轉費（fèi）用可節省（shěng）10%～25%。

　　(3)有機物去除率高，出水水質好。不僅（jǐn）能有效去除汙水中有機碳源汙染物，而且具有良好的脫氮、除磷功能。

　　(4)管理簡單，運行可靠，不易發生汙泥膨脹。汙水處理廠設備種類和數量較少，控製係統簡單，運行安全可靠（kào）。

　　(5)汙（wū）泥產量低，性質穩定。

　　3.3　曝氣方式的選擇

　　由（yóu）於小（xiǎo）區大都是居（jū）民居住區，對環境的要求比較高，因此汙水廠建設時（shí）應充分考慮噪音擾民問題和汙水廠操作人員的工作環境，采用水下曝氣機代替傳統的鼓風機曝（pù）氣可有效解決噪音汙染。另外（wài），由於（yú）CASS工藝獨（dú）特的運（yùn）行方式，采用水下曝氣機可省去複雜的管路及閥門，安裝、維修方便，使用靈（líng）活，可根據進出水（shuǐ）情況開不同的台數，在保證效果（guǒ）的條（tiáo）件下（xià），達到經濟運行的目的。

　　3.4　撇水方式（shì）的選擇

　　撇水機是CASS工藝的關鍵組成部分，其性能是否穩定可靠直接影響到CASS工藝的正常運行。目前，國內外對撇（piě）水機仍在進行研究和開發（fā），按照目前所用的原理，撇水機可分為三種類型，即浮球式、旋轉式和虹吸（xī）式。撇水機研製的（de）關（guān）鍵是解決（jué）潷水過程中，堰口、導水軟管和升降控製裝置與水流之間形成（chéng）的動態平衡，使之可隨排水量的不同調整浮動水（shuǐ）堰浸沒的深度，並隨水位均（jun1）勻地升降，將排水對底層汙泥的幹擾降低到最低限度，保證出水水質穩定。

　　我院自（zì）主研（yán）製開發的撇水機屬絲杠旋轉式（shì），自動（dòng）撇水裝置主要組成部分是：潷水器、可擾動的軟管（guǎn）、水位控製器、可伸縮推動（dòng）杆和驅動電（diàn）機等（děng）。其（qí）中潷水器又叫自動浮（fú）動式水堰，上部為堰口和防止浮渣進入出水的（de）浮筒，下部出水管兼起支撐作用，部分浸沒在水中，通（tōng）過可伸縮推動杆使方形堰口達到連續均勻地排出反應池中的上清液。具（jù）有升降平穩、排水均勻（yún）、自動控製、價格低廉等優點。

　　3.5　主要（yào）設計參（cān）數

　　CASS設計參數（shù）：汙泥（ní）負荷0.1～0.2 kg BOD₅/(kgMLSS·d)，汙泥齡15～30 d。

　　水力（lì）停留時間12 h，工作周期4 h，其中曝氣2.5 h，沉澱0.75 h，排水0.5～0.75 h。

CASS工藝的出水回用

　　眾所（suǒ）周知，水資源緊缺已經成為世界性問題。我國也同樣麵臨水資源短缺的現實。我國目前人均年占有水資源（yuán）2700m³，僅相當於世界平均水平的1/4。我國的城市缺水現象更為（wéi）嚴重，在300多個大中城市中有180個城市缺（quē）水，其中50多個城市嚴重缺水。以北京為例，全市水資源人均占有量僅為全國人（rén）均占（zhàn）有量1/6，而其年用水量已達42億m³，每年大約缺水7～10億m³。由於水資源的短缺，近年來城市供（gòng）水水價持續（xù）上漲，小區汙水經過適當處理後，用於（yú）小區綠（lǜ）化、廁所便器衝洗、洗車和清潔等有很好的社會效益和（hé）經濟效益。

　　采（cǎi）用CASS工（gōng）藝處理小區汙水，出水水質穩定，優於一般傳統生物處理工藝，其出水接近《生活雜用水水質標準》(CJ25.1-89)，主要項目見表1。通過過（guò）濾和消毒處理後，就可以作為中水回用。

　　表1　生活雜用水水（shuǐ）質標準

　　過濾采用膜分離技（jì）術，膜分離技（jì）術是物質分離技術中的一個單元操作。膜法分離的最大特點是動（dòng）力為壓力，不伴隨大量（liàng）熱量變化。因而有節能、可連續（xù）操作、便於自動化等優點。為開拓CASS工藝的出水回用領（lǐng）域（yù），開發了一（yī）種新型過濾膜(盤片式過濾膜)，該膜具有通量大、壽命長、耐汙染強度大（dà）、易於反衝洗等優點。工程應用表明具有（yǒu）良好的應用前（qián）景。

　　由於小區汙水中含有（yǒu）致病細菌，消毒後回用可確保使用安全，在膜過濾前進行消毒還有利於（yú）對膜的保護。消毒采用次（cì）氯酸鈉消毒劑（jì）即（jí）可達消毒要求。

　　汙水處理量在1000m³/d以上時，其汙泥處理（lǐ）一般采用濃縮後脫水處理的（de）方法，小規模時由於所產汙泥量少，一般濃縮後定期用大（dà）糞車外（wài）運填埋或（huò）作農肥。

　　在多個工程應用基礎上，近期（qī）推出的CASS+膜（mó）過濾工藝已經應用於裝備指（zhǐ）揮技術學院汙水處理及回用（yòng）(2000m³/d)、總參某部汙水處理及回用(3000m³/d)和中華人民共和（hé）國濟南海（hǎi）關（guān）汙水處理及回用(100m³/d)等工程。在濟南（nán）海（hǎi）關的汙水工程設計中，充分利用所提供的地形（xíng），既保護了原有的綠化統（tǒng）一規劃，又可以利用處理後的水進行綠化和衝洗（xǐ）車輛，節約了大量的自來水，使用戶（hù）受益匪淺。