医院污水处理（CAST工艺）设计的巧妙之处

为了使回流污泥和污水进行充分混合，形成均匀的厌氧环境，在预反应区内设置2台潜水搅拌器，该搅拌器属于高转速(705r/min )、小叶轮(370mm )  类型，具有较好的混合搅拌功能，考虑到厌氧环境对磷的释放影响较大，故在预反应区内还设置有DO在线测定仪，其输出信号接入CAST反应池PLC子站，PLC子站根据DO值的大小及变化，对回流污泥量进行在线调节，以达到最佳的厌氧环境以利于磷的释放。同时PLC总站可绘制预反应区进水水量进水水质污泥回流量与DO的关系曲线，对运行工作起到高效、优质的指导作用。

4主反应区设计

为降低管理难度和污水处理成本，故设计中采用了泥龄较长，污泥负荷较低的延时曝气方式，设计泥龄为15.7d，污泥负荷取0.088kgBODs/MISS。

由于采用了延时曝气方式，故污泥产泥率比较低，取值为0.945kgSS/kgBODs，每日剩余污泥产量为3510kg，剩余污泥经主反应区内的剩余污泥泵抽升至污泥池。污泥池内设置有潜水搅拌器以保持池内有氧状态，防止磷的析出。

由于主反应区具有同步硝化和反硝化功能，反硝化主要是在泥水分离阶段使污泥结构内部处于缺氧状态而实现的，因此，PLC子站将根据CAST生物池内的DO值，对生物速率、曝气时间、曝气量、排泥速率等重要运行参数进行在线调节。

排水装置选型时，考虑到运行自动化程度较高，选用虹吸式滗水器，电磁阀控制虹吸排气管的开启，PLC控制。

曝气设备采用了较先进的超微孔膜式曝气盘，具有较高的氧转移效率，在水深为4.0m的清水中膜式曝气盘具有25%的氧转移效率;同时盘式曝气器比较节能，具备防堵塞与自清洗功能。

为使曝气系统正常运行，鼓风机房内设3台可调导叶片的单级高速罗茨鼓风机(2用1备)  ，鼓风机设计风量为Q=13.87m3/min，设计风压50000Pa。考虑到反应池为变容运行方式，水位变幅达2.0m，为减少能耗、降低成本，其中两台为电机采用变频运行方式，同时空气管路独立设置，互不干扰。

5工作周期设计

CAST生物池以一定的时间序列运行，运行过程包括进水-曝气、静止沉淀、排水排泥、闲置四个阶段，不同的运行阶段的运行方式可根据需要进行调整。本工程CAST生物池每日工作24h，分为6.0个工作周期，每周期工作时间为4.0h，其中进水-曝气3.0h，静止沉淀0.5h  ，排水排泥0.5h。在同一时间各池的工作时序均不同，不会发生重叠，同一时间只有一个反应池滗水，自动控制及操作管理较简单，具体工作时序见表2。

进水曝气阶段CAST主反应区内边充水边曝气，同时池内的回流污泥泵连续不断的向预反应区回流污泥。此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的氨氮通过微生物的硝化作用转化为硝态氮。

静止沉淀阶段CAST主反应区不充水也不曝气，此时微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解，生物池逐渐由好氧状态向缺氧状态转变，开始进行反硝化反应，活性污泥逐渐沉到池底，上层水逐渐变清。

排水排泥阶段CAST主反应区的滗水器开始工作，自上而下逐渐排出上清液，同时池内的剩余污泥泵向污泥调节池输送剩余污泥此时，生物池逐渐由缺氧状态过渡到厌氧状态，继续进行反硝化反应。

实际运行过程中，由于滗水器的滗水能力是按最不利的情况进行设计选型的，而这种最不利情况不易出现，故实际滗水时间通常要比设计滗水时间短，其剩余时间通常用于CAST主反应区内污泥的闲置，以恢复污泥的吸附能力。

结语

本文介绍的CAST工艺设计方法及设计参数取值已应用于很多大型的污水处理厂，由于一些客观原因，医院污水处理站正处于紧张的建设之中，而相同工艺相近规模的污水处理厂  已建成并已完成试运行，其各项指标值均满足设计要求，试运行效果见表3。

实践证明，上述设计方法及参数取值是合理可行的，同时也说明CAST工艺是适合医院污水处理的一种新型工艺。

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