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        污水處理,CASS反應池,紫外消毒,技術改造,中水回用
        CASS工藝出水的紫外消毒系統改造


        CASS工藝出水的紫外消毒系統改造

        發布時間:11-09-28    作者:dg288    信息來源:原創

        某污水處理廠采用紫外線對CASS池出水進行消毒,實際運行中由于CASS池出水 流量波動與設計值差距較大,造成紫外消毒系統損壞,殺菌效果達不到設計要求。通過對紫外消毒 系統進行技術改造,出水水質能夠穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002) 的一級B標準。介紹了紫外消毒系統的改造方案,可為今后采用紫外線對CASS反應池出水進行消毒的工藝提供參考。

        關鍵詞: 污水處理; CASS反應池; 紫外消毒; 技術改造 

        紫外線消毒具有消毒速度快、效率高、對大腸桿菌的平均去除率高、操作簡單、便于理等優點,目 前已在污水處理領域廣泛應用。

        1 工程概況

        大連市某污水處理廠的原水為生活污水,設計 規模為6.0×10 m。/d,總變化系數K=1.3,主體工 藝采用CASS工藝,消毒方式采用紫外線消毒,設計 出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)的一級B標準。該工程經調試 后于2005年正式投入使用。 工藝流程見圖1。

        圖1 污水處理工藝流程

        2 主要構筑物及設計參數

        ① CASS反應池

        設計CASS反應池2座,每座分4格,每格按程 序交替運行,運行周期為6 h,其中進水1.5 h、曝氣 3.5 h(進水同時進行曝氣)、沉淀1 h、潷水1.5 h。通過時問排布控制2座CASS池連續進水、連續出水。

        ② 紫外消毒渠

        設紫外消毒渠1座,連續進水,水量為2 500 m3 /h,共配置6個模塊108支320 W 紫外燈,且配 套設置導流板、跨水渠箱、空壓機、中控柜及無動力自動堰門等。

        3 實際運行狀況分析

        該工程運行后發現,CASS反應池不能實現24 h 連續出水,沒有達到設計預期效果,實際每格的潷水時間約為1 h,且潷水器的流量并不均衡。經過多次 調整潷水器的控制方式,CASS池在潷水期間的水量一般為3 500—4 500 in /h,平均流量>3 600 m3/h, 少數時段峰值流量>4 500 m3/h,且每1.5 h有一次 停水過程。

        由于該工程紫外消毒系統以24 h連續流的方 式進行設備配置,故實際運行過程中的流量波動使 紫外消毒系統損壞,運行不穩定,主要表現在以下幾個方面:

        ① 峰值流量時殺菌效果不達標

        瞬時大流量為1.25 m3/s(4 500 m3 /h),已經 達到設計流量0.69 m3 /s(2 500 m3/h)的1.8倍,因 而出現了燈數量不足,紫外劑量不夠,進而殺菌效 果不達標的問題。

        ② 燈頻繁啟動,嚴重影響使用壽命

        紫外消毒系統的紫外燈完全浸沒于水中,利 用流動的水體自然冷卻,以避免燈干燒損壞。因 此設計時,設備供應商考慮了燈的干燒保護,即當 水位低于設定水位30 S后,排燈自動熄滅并 報警;低水位信號持續5 min后,所有燈自動熄滅 并報警。該工程實際運行過程中,每1.5 h燈自 動關閉一次,來水后重新啟動,頻繁啟動導致燈頭發 黑、燈發紅、紫外光強衰減很快,即單支燈的輸出 光強迅速衰減,影響系統總體劑量。

        ③ 水位控制裝置動作頻繁

        按照連續流方式設計的自動堰門,在流量變化 頻繁時動作頻繁,設備磨損較大。為了避免小的波 浪及虛假信號的影響,水位控制裝置設置了一定的 反應延時,但該工程潷水開始和即將結束時水量變 化太大,水位控制裝置來不及反應,導致消毒模塊處 的水位過高或過低。

        ④ 套結垢加重

        當水位低于設定水位時,會導致燈于燒,于燒 時燈、套表面溫度較高,套上附著的水分迅速 蒸發,而水中的鈣、鎂離子極易在套表面形成碳酸 鹽垢,進而影響套紫外光的透過率。

        4 改造方案

        為解決該工程紫外消毒系統在運行中出現的諸 多問題,現提出以下兩種可行的改造方案,具體內容 如下:

        方案一:對消毒系統進水水量進行調節,維持現 有紫外消毒系統不變。即在CASS反應池與紫外消 毒渠之間增加調節池,由提升均勻向消毒系統供 水,保證紫外燈在24 h內連續運行。

        改造方案程見圖2。

        圖2 改造方案程

        此方案需新建調節池1座,有效容積為5 000 m3 ,停留時間為2.0 h;增加污水提升2臺(1用1 備),單臺流量為2 500 m3/h,揚程為80 kPa,功率為 55 kW 。

        方案二:對紫外消毒系統進行改造。新建1座 紫外消毒渠,原有渠道作為檢修超越渠道使用。新 建紫外消毒系統按照大流量(4 500 m3/h)進行設 計,增加3個紫外消毒模塊,燈數量由原108支增 加到162支,同時將水位控制裝置由無動力自動控 制堰門改為固定溢流堰,保證在零流量時燈全部 淹沒在水中,不會頻繁啟動,保持24 h連續點亮;同 時保證在大流量時堰上水深不會超出燈有效殺 菌范圍。

        改造方案二流程見圖3。

        圖3 改造方案二流程

        兩種改造方案的技術經濟比較見表1。

        表1 兩種改造方案的技術經濟比較

        5 結論

        對上述兩個方案從技術可行性、工程實施、工程 投資、運行能耗及運行費用等方面進行綜合比較,可 以看出方案一投資高、占地面積大,由于沒有足夠的 預留用地,此方案較難實現;方案二優勢較明顯,雖 按大流量設計會造成一定的浪費,但該方案投資 低、運行成本低、占地面積小、改造方便、運行理簡 單,終被采納。水廠經改造后于2008年正式運 行,實踐證明改造后的紫外消毒系統運行正常,出水 水質穩定達標。

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        關鍵字:污水處理 CASS反應池 紫外消毒 技術改造

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