1 工程概況
百特醫療用品有限公司位于上海市金山區朱行鎮，主要生產軟袋輸液、腹膜透析液、沖洗液、脂肪乳劑等。公司廢水主要為生產過程產生的生產廢液、清洗廢水和生活污水。公司內現有廢水處理站采用生物接觸氧化＋消毒工藝，處理規模為110m3/d。
公司實施擴建生產車間、滅菌及塑料袋加工項目后，廢水水量增加至400m3/d，生產工況更為復雜，水質水量變化更大，而現有廢水處理站的處理能力已不能滿足擴建后的生產要求。因此，決定在2個月停產期間對原有廢水處理工藝進行改造。
2 進出水水質、水量
擴建后廢水處理規模為400m3/d，出水執行金山區排海公司的納管標準，進出水水質指標見表1。
3 工藝流程
改造前廢水處理站工藝流程見圖1。該工藝運行中存在的問題有：①集水井內粗格柵不能去除廢水中橡膠接頭、小片塑料紙等細小懸浮物，堵塞后續接觸氧化池填料；②集水井到調節池為重力流，調節池停留時間僅為4h，對水質水量調節作用小；③廢水主要為葡萄糖等可生化性高的有機廢水，接觸氧化池經常發生污泥膨脹問題。
為有效解決以上問題，本改造項目采用CASS工藝。改造后的工藝流程如圖2所示。
生產廢水進入集水井，生活污水經隔油池重力流入集水井，經集水井內機械細格柵攔截一些大的污物后，廢水由集水井潛污泵提升至調節池，調節水質水量后，出水由自吸泵提升至CASS池進行曝氣生化處理，大部分有機污染物得到了去除；一個周期后，CASS池排水至消毒池，根據需要消毒后達標排放至金山排海管。CASS池污泥定期排入儲泥池，儲泥池內污泥外運處理。
4 主要處理構筑物及設備參數
改造后的廢水處理站除增加兩組鋼結構的CASS池外，其他均利用原有水池。
（1）集水井（原有集水井和閑置的酸堿中和池改造）。1座，鋼筋混凝土結構。尺寸為1．8m×3．38m×4．3m，有效水深2．1m。新增機械細格柵1臺，寬B=400mm，格柵間距5mm，安裝角度75°；新增提升泵2臺（1用1備），單臺參數為：Q=48m3/h，H=8m，N=2．2kW。
（2）調節池（原有調節池）。1座，鋼筋混凝土結構。尺寸為8．1m×4．98m×4．3m，有效水深4m，調節時間9．7h。為防止SS沉積并進行預曝氣，在調節池內設空氣攪拌。新增提升泵2臺（1用1備），單臺參數為：Q=17m3/h，H =15m，N =3．7kW。
（3）CASS池。2座，鋼結構。單組尺寸￠6m×H9m，有效水深8．3m，每組有效容積234m3。中間設圓筒作為生物選擇區，生物選擇區尺寸為￠0．6m×H 8．2m。CASS池結構及管線見圖3。調節池出水由泵提升進入CASS池中央生物選擇區，在CASS池內曝氣一段時間后沉淀，再依次進行排水和排泥。CASS 池內污泥負荷為0．32kg－BOD5/（kgMLSS·d），污泥濃度4g/L，排水比30％（可調節范圍為25％～40％）。每組每天運行3個周期，采用連續進水的方式，一個周期為8h，具體為：進水、曝氣5h→進水、沉淀1．5h→進水、排水（泥）1．5h。每組新增微孔曝氣管45根，單根參數為D90mm×L1000mm；Q=12～15m3/h；污泥回流泵2臺（1用1備），單臺參數為：Q=10m3/h，H=10m，N=0．75kW。
控制方式：CASS池運行采用PLC 全自動控制。同時可根據進水水量的變化調整排水比，以節省能耗。CASS池出水和排泥均通過電動閥控制。
在設計過程中應注意CASS池通過電磁閥排水，出水方式為薄壁小孔口非恒定出流，出水管流量隨水池液面下降而變小，需校核排水時間是否滿足運行周期要求及確定消毒池出水管管徑流速是否滿足規范要求。CASS池排水最大流量Q=μA，其中μ為流量系數，取值為0．62，計算可得出水管流量Qmax=140．9m3/h。當排水比為30％時，排水量為70．4m3，可知排水時間為1h＜1．5h，滿足運行周期要求。消毒池出水管為DN250，在最大流量下消毒池出水管流速為1．59m3/s，滿足規范要求。
（4）消毒出水池（利用原有接觸氧化池、好氧池和消毒池）。1座，鋼筋混凝土結構，CASS池出水在此消毒殺菌。尺寸為5m×4．98m×4m（有效水深3．5m），采用次氯酸鈉消毒。為使廢水和消毒劑充分混合，在消毒池內設空氣攪拌。
（5）儲泥池（利用原有沉淀池和污泥池）。1座，鋼筋混凝土結構，儲存剩余污泥。尺寸為5m×4．98m×4m（有效水深3．6m）。每天產生污泥量為12．3m3（含水率為99％），儲泥池上清液回流至調節池。池內通氣，防止污泥發酵，并使微生物自身氧化，從而減少污泥量。污泥定期外運。
（6）工程用房（利用原有工程用房）。尺寸為4．98m×3．5m×4m。利用原有1臺接觸氧化池風機作為調節池、消毒池和儲泥池風機；新增CASS池鼓風機3臺（2用1備），參數為Q=4～6．5m3/min，H=100kPa，N=18．5kW。新增低噪聲軸流風機，原有門窗全部改成隔聲門窗。
5 調試期間出現的問題、措施及注意事項
5．1 系統調試
（1）在原有儲泥池中的污泥由泵抽送至調節池，再通過調節池水泵泵入CASS池，為CASS池提供污泥。
（2）將CASS池污水 控制在正常水位后，不進水，不出水，進行48h悶曝，加速活性污泥的生長。（3）此后控制CASS池溶解氧為3mg/L左右，按每天1個周期，即曝氣22h，靜置沉淀1．5h，排水0．5h運行一周。不排泥。
（4）此后控制CASS池溶解氧為4mg/L左右，按每天2個周期，即曝氣10h，靜置沉淀1．5h，排水0．5h運行一周，不排泥。
（5）一周后，運行發現CASS池污泥呈黃褐色，池中出現大量褐色泡沫，采用尼龍網＋噴淋自來水的消泡措施，防止泡沫飛出并消泡。
（6）減少曝氣量，繼續運行一周后，觀察CASS池內污泥，表觀顯淡黃色，鏡檢觀察，菌膠團較活躍，原生動物數量明顯增多。
（7）運行穩定后兩周，按每天3個周期，即曝氣5h，靜置沉淀1．5h，排水1．5h運行兩周。不排泥。此時再觀察CASS池內污泥表觀顯深咖啡色，沉降性良好。鏡檢觀察，發現污泥中有大量活躍的原生動物鐘蟲、纖毛蟲和少量的后生動物。此時MLSS=2 600mg/L，同時泡沫消失，表明活性污泥培養基本成功。
5．2 泡沫現象
在本工程中，接種污泥投加在調節池，調試初期CASS池內活性污泥量較少，泡沫現象沒有很快顯現。在污泥接種16d后，CASS池內出現大量褐色泡沫，且粘稠不易破碎，堆積性好，分析主要是調試前期曝氣過量等原因造成。通過采用在池頂增加尼龍網和自來水噴淋等措施控制并消除泡沫。
6 處理效果
廢水處理工程經過2個月的調試后進入穩定運行狀態，目前該系統已穩定運行2年，出水穩定達標。金山監測站提供的出水監測數據見表2。
7 經濟性分析
該改造工程總投資為215萬元，其中工程直接費為180萬元，其他費用為35萬元。次氯酸鈉投加量為10mg/L，廢水處理站配備管理人員2名。改造前由于廢水處理站出水不達標的原因，導致運行費用偏高；改造后廢水處理站運行費用為1 067．5元/d，折合成廢水處理成本為2．67元/m3。具體參見http://m.dongaorq.cn更多相關技術文檔。
8 結語
將原有的接觸氧化工藝改造為CASS工藝，不僅有效地解決了廢水處理站的擴容問題，而且該工藝系統能夠承受較高的有機負荷，抗沖擊能力強；污泥產量低；占地面積小；可有效控制污泥膨脹；同時當系統處于低負荷狀態運行時，可通過調整一個周期內各環節時間達到節能的目的。改造后系統出水COD 為98mg/L、BOD5為14．5mg/L、SS為28mg/L、TKN為2．04mg/L，可完全達到金山區排海管的納管要求。
