煤礦生活污水處理CASS工藝
高陽煤礦生活污水處理廠始建于1994年5月，排放標(biāo)準(zhǔn)為二級排放標(biāo)準(zhǔn)，隨著企業(yè)的不斷發(fā)展，于2010年4月對生活污水處理站進(jìn)行改造，處理能力為5000m3/d;日均處理量為3000m3，進(jìn)水COD：190mg/L，氨氮：38mg/L，出水COD：20.5mg/L，氨氮：3.8mg/L。安裝有COD、氨氮、總磷、總氮在線監(jiān)測設(shè)備。
1、工藝流程詳述
1.1 格柵
進(jìn)水從集水井流入調(diào)節(jié)池，利用格柵將不溶于水的漂浮物、大的懸浮物截留，避免對后續(xù)的水處理設(shè)備、管路造成堵塞，減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。
1.2 調(diào)節(jié)池
由于礦區(qū)送水時間為一天兩次，所以污水排放相對集中，所以必須設(shè)置調(diào)節(jié)池來勻質(zhì)勻量。
1.3 旋流沉砂池
用來去除比重較大的無機(jī)顆粒物，使得有機(jī)懸浮物隨水流走。污水由切線方向進(jìn)入，在離心力作用下，砂粒被甩向池壁并下落入砂斗排出。
1.4 預(yù)反應(yīng)區(qū)
設(shè)置于曝氣池的前端，通常在厭氧或兼氧條件下運(yùn)行。主反應(yīng)區(qū)的污泥回流并與進(jìn)水在此混合，不僅充分利用微生物快速吸附作用，加速對溶解性底物的去除，而且對難降解的有機(jī)物起到良好的水解作用，同時使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。設(shè)置預(yù)反應(yīng)區(qū)還有利于改善污泥的沉降性能，防止污泥膨脹的發(fā)生，促進(jìn)了微生物的增殖及菌膠團(tuán)的生長。
1.5 主反應(yīng)區(qū)
主反應(yīng)區(qū)主要分為四個階段：曝氣、沉淀、潷水、閑置。
由鼓風(fēng)曝氣機(jī)向反應(yīng)池充氧，污水中的有機(jī)物被微生物氧化分解，同時污水中的氨氮經(jīng)微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化硝態(tài)氮。此外，聚磷菌在好氧狀態(tài)下從外部攝取磷，并以聚合形態(tài)儲存在體內(nèi)，形成高磷污泥，排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷效果。
停止曝氣，微生物利用污水中剩余溶解氧進(jìn)行氧化分解，反應(yīng)池逐漸由好氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，開始進(jìn)行反硝化作用，將硝態(tài)N轉(zhuǎn)化為N2?；钚晕勰嘀饾u沉入池底，上層成清水。
沉淀結(jié)束后，潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液，此時反應(yīng)池過渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。
排水結(jié)束后，潷水器上升到原始位置。
1.6 細(xì)砂過濾罐
主要是去除重力沉淀法不能有效去除的細(xì)小顆粒，對污水中的COD和BOD等也有一定的去除作用。
1.7 消毒
經(jīng)汞燈發(fā)出紫外光殺死污水中的病原微生物和病毒等，防止疾病的傳播。
1.8 污泥脫水
利用離心作用將污泥中的固體與水分離，上清液回流至調(diào)節(jié)池，向污泥中投加絮凝劑使污泥絮凝，提高脫水性能，脫水后裝車外運(yùn)。
2、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)孝義市政府《孝義市2018年環(huán)境污染治理清單》要求，高陽煤礦生活污水處理站外排水中COD、氨氮、總磷3項主要污染物達(dá)地表水吁類標(biāo)準(zhǔn)。其余污染物執(zhí)行GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。
3、超標(biāo)原因分析及改進(jìn)措施
經(jīng)檢測，出水水質(zhì)中氨氮超地表水吁類標(biāo)準(zhǔn)。其余污染物均達(dá)標(biāo)排放反硝化是脫氮工藝中去除氨氮的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而碳源的充足與否將決定缺氧對氨氮的去除率。反硝化是一個耗碳、產(chǎn)生堿度同時去除氨氮的過程，理論上還原1mg的氨氮需要消耗8.67mg的COD。
氨氮超標(biāo)原因分析為進(jìn)水中碳源不足。
改進(jìn)措施：在主反應(yīng)區(qū)中投加適量的葡萄糖作為碳源。采用人工投加的方式，在主反應(yīng)區(qū)進(jìn)水口處投加。利用水的流動、曝氣及攪拌機(jī)攪拌，使葡萄糖與活性污泥充分混合。化驗人員實施監(jiān)測出水水質(zhì)。葡萄糖投加上限為出水COD濃度不超標(biāo)，投加下限為出水中氨氮、總氮濃度達(dá)標(biāo)。通過水質(zhì)檢測，實時對葡萄糖的投加量進(jìn)行調(diào)整，使得滿足出水水質(zhì)要求。經(jīng)測算，最佳葡萄糖的投加量約為450kg/d，主反應(yīng)池每進(jìn)水投加一次，每次約80kg。
下一步應(yīng)逐步改善碳源投加方式，改為設(shè)備管道計量投加，既減少人工，操作簡單，有保證加藥效果及加藥量。
4、CASS工藝優(yōu)點(diǎn)
經(jīng)過幾年的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，CASS工藝主要有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)運(yùn)行費(fèi)用低，主反應(yīng)池的溶解氧濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效果顯著。
(2)有機(jī)物去除效率較高，出水水質(zhì)好，且具有良好的脫氮除磷功能。
5、結(jié)語
通過長時間的生產(chǎn)實踐，最終使得出水中COD、氨氮、總磷三項主要污染物滿足地表水吁類標(biāo)準(zhǔn)，為生活污水處理CASS工藝運(yùn)行提供了技術(shù)借鑒，也為其他相似的污水處理技術(shù)提供了寶貴經(jīng)驗。(來源：山西汾西礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司高陽煤礦)