1.2　污水處理工藝
1.2.1　工藝流程
　　在北京航天城污水處理廠設計中采用CASS工藝，其流程如圖1所示。

圖1　北京航天城污水處理廠工藝流程

1.2.2　主要構筑物、設備及其參數
　　污水處理廠主要構筑物及設備示于表2。

表2　主要構筑物及設備

　　工程設計參數是依據實驗室模擬試驗結果確定的：BOD污泥負荷為0.11 kgBOD/( k gMLSS^.d)；CASS池的運行周期為4 h,其中曝氣2 h，采用連續進水，周期循環延時曝氣法； 整個CASS池容積2 880 m³，長度方向分主反應區和預反應區，其長度分別為19.25 m 和 3.75 m，寬度方向分4格，每格可獨立運行，池深5 m，有效水深4.5 m(污泥區高1.3 m， 緩沖區高1.7 m)，活性污泥界面以上zui小水深為1.34 m，每周期排水比約為1/3。CASS反 應池構造簡圖示于圖2。
　　水下曝氣機由潛水泵和射流器組成，充氧量6.0～7.0 kg/h，服務面積50 m²/臺(有 效水深5 m)，射流器電機功率5.5 kW/臺。

圖2　CASS反應池構造簡圖

1.3　污水處理廠平面設計
　　污水處理廠分二期建設，總用地0.72 hm²，設計時考慮遠、近期結合，占地面積盡可能 小。 其平面規劃按規范進行，綠化率為47%，環形道路，污水與污泥處理兼顧，常規分析化驗儀 器完備(見圖3)。

圖3　北京航天城污水處理廠平面圖

2.1　污水處理廠調試
　　設備安裝完工后，按單體調試、局部聯合調試和系統聯合試運轉三個步驟進行。聯調的主要 工作包括按圖紙檢查各構筑物的施工質量；各機械設備、儀表、閥件是否滿足設計或污水處 理廠生產工藝要求；各處理單元及連接管段流量的匹配情況；自動控制系統是否靈敏可靠； 檢查設備有無異常震動和噪音；對調試中發現的問題及時解決，系統工作正常后進入污泥培 養、馴化階段。
　　污水處理廠的污泥培養采用接種培養法，具體是在CASS池中加入其他污水處理廠濃縮脫水后 的污泥，悶曝24 h,以后每天排出部分上清液并加入新的污水，逐步加大負荷，此階段不排 泥 。培養期間通過鏡檢觀察CASS池中微生物相的變化，同時進行進、出水水質及活性污泥性能 指標的測定(包括COD、BOD₅、pH、DO、SV、MLSS、SVI等)。隨著培養時間的增加，觀測到 污泥中有大量活躍的原生動物(如鐘蟲)和少量的后生動物(如輪蟲)，此時SVI＝80～100， SV＝18%～20%，MLSS＝1 200～1 800 mg/L，表明活性污泥培養基本成功 。此階段完成后，即進入污水廠全面試運行階段。
2.2　污水廠試運行
　　污水廠試運行是指在滿負荷進水條件下，摸索、優化運行控制參數，取得*的去除效果， 為今后長期穩定運行奠定基礎。此階段大致包括潷水器控制參數的確定，CASS池運行周期及 每個周期內曝氣、沉淀、排水、時延時間的分配，污泥脫水過程中混凝劑的投加量等，并以 控制系統為核心全面檢驗污水處理系統的運行穩定性及處理效果。
2.2.1　潷水器控制參數的確定
　　潷水器的特點是程序工作制，它可依據進、出水水質變化來調整工作程序，保證出水效果。 調試工作主要是根據進、出水水質來探索潷水器的排水時間、*下降速度與潷水速度的分 配 以及排水結束后潷水器的上升時間(時延階段)等。潷水器開始工作時，首先由原始位置下降 到水面上，然后隨水面緩慢下降，下降過程為：下降10 s，停止30 s，再下降10 s，停止30 s……直至設計排水zui低水位。潷水器上升過程是由低水位連續升至zui高位置(即 原始位置)，上升時間通過調試摸索確定，并設計有限位開關，保證潷水器在安全行程內工 作。
2.2.2　CASS池運行周期的確定
　　根據實驗室小試結果，原設計的CASS池運行周期是4 h，其中曝氣2 h，沉淀1 h，排水1 h。 調試過程中發現原水濃度比設計參數偏低，有必要根據實際廢水情況來確定運行周期，根據 進、出水水質指標調整周期中各階段時間的分配。實際運行周期仍為4 h，其中曝氣1.5 h ，沉淀1 h，排水1 h，時延0.5 h，這樣在保證出水水質的情況下節省了能耗。
2.2.3　運行結果
　　從每天監測的水質情況看，CASS工藝經過上述各階段的調試和試運行，取得了良好效果。運 行能耗合計0.27 元/(m^3.d)，實際運行進、出水水質如表3所示。

表3　運行進、出水水質

3　結果討論

3.1　CASS池運行情況
　　CASS反應器的進水端設置一擋板以防止進水短路，同時把反應池分為預反應區和主反應區， 其中預反應區在防止污泥膨脹、保持良好出水水質、提高基質降解速率方面起著重要的作用 。
　　污水連續進入預反應區，首先與其中的污泥充分混合，使基質濃度較高，抑制絲狀菌的 優勢 生長。在沉淀和排水期間，由于污水從預反應區緩慢進入主反應區下部，水流呈層流狀，不 會擾動池中各水層，保證了出水水質。在曝氣階段，CASS池內污水隨著時間的延長，基質濃 度由高到低，生化反應推動力大，因此，反應速率和去除有機物效率較高。

3.2　簡單易行的自控系統
　　根據我國的實際情況，本工程采用的自動控制系統為可編程控制器(PLC)，在控制室內的模 擬屏上可以對目前的運行情況一目了然，并可根據當前的液位指示綜合控制各部件的運行， 主 要控制參數有水量、CASS池曝氣時間、沉淀時間、排水時間等等。簡單易行的控制系統可以 節省勞動力，方便操作，同時又不需要昂貴的監測儀器，減少了人力和物力投入，符合我國 國情，是一種值得推廣的自動化控制模式。

3.3　曝氣裝置
　　采用自吸式射流曝氣器代替傳統鼓風機曝氣，消除了噪音污染，結構簡單，易于維護管理，充氧能力強，動力效率高，還可根據進、出水情況和水中溶解氧濃度開啟不同的臺數，在保 證處理效果的條件下達到經濟運行的目的。

3.4　潷水裝置
　　在航天城的污水處理工程中采用自行研制的新型潷水裝置，其特點是按設置的程序工作，開 始排水時，潷水器的下降速度與水面的下降速度基本相同，不會擾動已沉淀的污泥層，池子 上部上清液通過潷水器的堰式裝置排至排水井。該新型裝置的應用，解決了CASS工藝應用中 關鍵設備依靠外國進口的問題，為國家節省了外匯，為CASS工藝在我國推廣應用創造了條件 。
3.5　CASS工藝的優點
　　與傳統活性污泥法相比，CASS工藝具有占地少、投資省、管理運行方便、處理效率高等優點 ，其投資比較示于表4(以Q＝7 200 m³/d為例)。

表4　CASS工藝與傳統活性污泥法投資比較