Upgrading CASS sewage treatment station of university with inverted AAO process

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2023-1144

Abstract

Abstract:

Although cyclic activated sludge system(CASS) is widely used, there is a significant risk of exceeding nitrogen and phosphorus in effluent. Especially the university sewage with the characteristics of “emission peak in morning, mid-evening,and significant differences in water quality and quantity”, it's more difficult to meet the discharge standards. These CASS treatment stations are commonly faced with the upgrade problem. In this paper, the upgrading practice of a 2 200 m³/d CASS sewage treatment station in an independent college was taken as an example. Only through four-step in-situ reconstruction: 1)enhanced vertical mixing of regulating tank by installing submersible water impeller; 2)cutting and connecting the 1-3# CASS pre-reaction pool to create a baffled anaerobic pool;3)increased biological filler in 1-2# CASS main reaction pools to improve the aerobic biochemical load; 4)partitioning 3# CASS main reaction pool in a 3∶2 ratio to construct an anoxic pool and a secondary sedimentation tank. The CASS was successfully upgraded to an improved inverted AAO process. Meanwhile, the renovation project was equipped with a three-stage treatment unit of “coagulation+fiber filtration”, with an investment of only 1.2 million RMB. The upgrading process exhibited an excellent performance of denitrification and phosphorus removal. It could overcome the effects of water quality fluctuations of university wastewater effectively, significantly improve the process of nitrogen and phosphorus removal performance, and present a significant economic advantage and reference value.

Key words: university sewage, cyclic activated sludge system, fluctuations in water quality and quantity, in-situ transformation, inverted AAO, denitrification and phosphorus removal

摘要：

循环活性污泥技术（CASS）工艺应用广泛但出水氮磷超标风险大，尤其针对以“早中晚排放高峰水质水量差异性大”为典型特征的高校污水，更难达标排放，普遍面临升级改造问题。以某独立学院2 200 m³/d的CASS污水处理站升级为例，仅通过四步原位改造：1）加装旋流推进器强化调节池竖向混合；2）切割连通1~3#CASS预反应池打造成折流厌氧池；3）增加挂膜实现1~2#CASS主反应池好氧生化负荷提升；4）3∶2分隔3#CASS主反应池构建缺氧池与二沉池，成功将CASS升级改造为改良型倒置AAO工艺。同时配套“混凝+纤维过滤”三级处理单元，在仅投资120万元的情况下，有效克服了高校水质波动的影响，极大地提升了工艺脱氮除磷性能，具有较好的经济优势和借鉴意义。

关键词: 高校污水, 循环活性污泥技术, 水质水量波动, 原位改造, 倒置AAO, 脱氮除磷

CLC Number:

X703

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URL: https://www.iwt.cn/EN/10.19965/j.cnki.iwt.2023-1144

https://www.iwt.cn/EN/Y2024/V44/I8/192

Figures/Tables 7

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项目	COD	BOD₅	TN	NH₃-N	TP	SS	pH	动植物油
水质	358.5±24.7	204.8±21.9	35.5±2.7	19.7±4.5	6.3±0.9	158.8±14.5	6.0~9.0	19.7±4.5
设计进水	400	200	40	25	6	200	6.0~9.0	15
设计出水	50	10	15	5（8）	0.5	10	6.0~9.0	1

项目	COD	BOD₅	TN	NH₃-N	TP	SS	pH	动植物油
水质	358.5±24.7	204.8±21.9	35.5±2.7	19.7±4.5	6.3±0.9	158.8±14.5	6.0~9.0	19.7±4.5
设计进水	400	200	40	25	6	200	6.0~9.0	15
设计出水	50	10	15	5（8）	0.5	10	6.0~9.0	1

序号	原构筑物	尺寸（ L× B× H）	改造思路	改造后构筑物	尺寸（ L× B× H）
1	调节池	14.4 m×13.7 m×5.5 m	改造进水方式为多点进水	调节池	14.4 m×13.7 m×5.5 m
2	1#预反应池	3.9 m×2.2 m×6.9 m	原1~3#CASS预反应池侧面打通改造	折流厌氧池	13.7 m×2.2 m×6.9 m
3	2#预反应池	3.9 m×2.2 m×6.9 m
4	3#预反应池	5.1 m×2.2 m×6.9 m
5	1#CASS池	20.3 m×3.9 m×7.0 m	增加生物膜填料及更换布水布气设施，增加混合液系统	1#生物接触氧化池	20.3 m×3.9 m×6.8 m
6	2#CASS池	20.3 m×3.9 m×7.0 m	增加生物膜填料及更换布水布气设施，增加混合液系统	2#生物接触氧化池	20.3 m×3.9 m×6.8 m
7	3#CASS池	20.3 m×5.1 m×7.0 m	分隔为缺氧池和二沉池，二沉池增加周边进水设施和出水溢流沿系统，增加钢板泥斗和污泥回流、排泥设施	缺氧池	12 m×5.1 m×7.0 m
7	3#CASS池	20.3 m×5.1 m×7.0 m	分隔为缺氧池和二沉池，二沉池增加周边进水设施和出水溢流沿系统，增加钢板泥斗和污泥回流、排泥设施	二沉池	8.3 m×5.1 m×7.0 m
8	1号中间水池	13.8 m×4.45 m×3.3 m	利用原1#中间水池和污泥池合并而成	污泥浓缩池	12.3 m×3.25 m×5.5 m
9	污泥池	12.3 m×3.25 m×2.0 m	利用原1#中间水池和污泥池合并而成	污泥浓缩池	12.3 m×3.25 m×5.5 m
10	雨水收集池	18.0 m×13.8 m×5.5 m	新建雨水直排管网，增加雨水重力自动控制阀门	事故池	18.1 m×14.1 m×4.5 m
11	斜管沉淀池	13.8 m×5.0 m×5.5 m	新增三排出水溢流堰，8个汽提排泥装置；分步添加药剂，将PAM加药位置调至横向折流槽后端；在斜管前端设置浮泥挡板和浮泥应急刮出口	高效混凝沉淀池	13.8 m×5.0 m×5.5 m

序号	原构筑物	尺寸（ L× B× H）	改造思路	改造后构筑物	尺寸（ L× B× H）
1	调节池	14.4 m×13.7 m×5.5 m	改造进水方式为多点进水	调节池	14.4 m×13.7 m×5.5 m
2	1#预反应池	3.9 m×2.2 m×6.9 m	原1~3#CASS预反应池侧面打通改造	折流厌氧池	13.7 m×2.2 m×6.9 m
3	2#预反应池	3.9 m×2.2 m×6.9 m
4	3#预反应池	5.1 m×2.2 m×6.9 m
5	1#CASS池	20.3 m×3.9 m×7.0 m	增加生物膜填料及更换布水布气设施，增加混合液系统	1#生物接触氧化池	20.3 m×3.9 m×6.8 m
6	2#CASS池	20.3 m×3.9 m×7.0 m	增加生物膜填料及更换布水布气设施，增加混合液系统	2#生物接触氧化池	20.3 m×3.9 m×6.8 m
7	3#CASS池	20.3 m×5.1 m×7.0 m	分隔为缺氧池和二沉池，二沉池增加周边进水设施和出水溢流沿系统，增加钢板泥斗和污泥回流、排泥设施	缺氧池	12 m×5.1 m×7.0 m
7	3#CASS池	20.3 m×5.1 m×7.0 m	分隔为缺氧池和二沉池，二沉池增加周边进水设施和出水溢流沿系统，增加钢板泥斗和污泥回流、排泥设施	二沉池	8.3 m×5.1 m×7.0 m
8	1号中间水池	13.8 m×4.45 m×3.3 m	利用原1#中间水池和污泥池合并而成	污泥浓缩池	12.3 m×3.25 m×5.5 m
9	污泥池	12.3 m×3.25 m×2.0 m	利用原1#中间水池和污泥池合并而成	污泥浓缩池	12.3 m×3.25 m×5.5 m
10	雨水收集池	18.0 m×13.8 m×5.5 m	新建雨水直排管网，增加雨水重力自动控制阀门	事故池	18.1 m×14.1 m×4.5 m
11	斜管沉淀池	13.8 m×5.0 m×5.5 m	新增三排出水溢流堰，8个汽提排泥装置；分步添加药剂，将PAM加药位置调至横向折流槽后端；在斜管前端设置浮泥挡板和浮泥应急刮出口	高效混凝沉淀池	13.8 m×5.0 m×5.5 m

序号	设计规模/ （m ³·d ^-1）	总投资/万元	运行费用/ （元·m ^-3）	参考文献
1	2 000	510	—	〔 20〕
2	1 500	1 181.33	1.50	〔 21〕
3	1 000	588.82	1.40	〔 22〕
4	1 500	747.51	1.72	〔 23〕

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