CAST生化池

摘要

本发明涉及污水处理技术领域，提供了一种CAST生化池，包括隔墙，所述隔墙设置于所述CAST生化池内，且所述隔墙设有多个闸口，所述隔墙将所述CAST生化池分隔出整体式选择区和主反应区组；所述整体式选择区设有第一进水口，用于连续进水，且所述整体式选择区内设有储水室，所述储水室的顶部设有第二进水口，所述储水室的室壁设有多个闸门，所述闸门对应所述闸口设置；所述主反应区组包括多个主反应区，所述主反应区通过所述闸门与所述储水室相连。本发明增加了污水的有效处理池容，进而增强了CAST工艺的脱氮除磷效果，可以对现有污水厂完成升级改造。

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种CAST生化池。

背景技术

CAST工艺是一种应用广泛的污水处理工艺，该工艺集曝气、沉淀于一池，不需要二沉池及污泥回流设备。典型的CAST系统分为：充水、反应、沉淀、排水与闲置5个阶段。CAST工艺通过充氧、缺氧和厌氧条件的连续变化可满足多种微生物的生长，交替进行不同的生物过程，从而达到去除有机物、硝化、脱氮及除磷的目的。CAST工艺生化池由选择区和主反应区组成，该工艺将SBR技术和生物选择器加以有机结合，通过前置生物选择区进一步强化除磷及抑止污泥膨胀。

现有污水厂采用CAST工艺均为满足较低出水标准，无法达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，污水厂采用的生化池为保证连续出水，通常会设置多组反应格，以便实现每组反应格间歇进出水，整体连续进出水，同时每组反应格都分为选择区与主反应区，选择区与主反应区相连通，这样造成两个区的水位相同，沉淀出水时水位最低，进水时水位在逐渐升高至最高水位，不能保证选择区一直按照最高水位运行，减少了有效处理容积，即减少了污水的有效处理时间，通常为1-2小时，而这样短的停留时间，无法满足一级A工艺脱氮除磷所需要的厌氧和缺氧时间，池容不足，效果不佳，因此，亟需改造。

发明内容

本发明提供一种CAST生化池，增加了污水的有效处理池容，进而增强了CAST工艺的脱氮除磷效果，可以对现有污水厂完成升级改造。

本发明提供一种CAST生化池，包括隔墙，所述隔墙设置于所述CAST生化池内，且所述隔墙设有多个闸口，所述隔墙将所述CAST生化池分隔出整体式选择区和主反应区组；所述整体式选择区设有第一进水口，用于连续进水，且所述整体式选择区内设有储水室，所述储水室的顶部设有第二进水口，所述储水室的室壁设有多个闸门，所述闸门对应所述闸口设置；所述主反应区组包括多个主反应区，所述主反应区通过所述闸门与所述储水室相连。

根据本发明提供的一种CAST生化池，所述整体式选择区包括相互连通的多个选择区。

根据本发明提供的一种CAST生化池，所述整体式选择区内固定有悬挂式填料层，且所述悬挂式填料层位于所述整体式选择区的污水内。

根据本发明提供的一种CAST生化池，所述整体式选择区内的底部设有搅拌器。

根据本发明提供的一种CAST生化池，在所述主反应区内沿长度方向的1/3-2/3处垂直设有竖向拦截筛网，构造出填料区和出水区，所述填料区内设有多个悬浮性生物填料。

根据本发明提供的一种CAST生化池，所述主反应区内还设有横向拦截筛网，所述横向拦截筛网沿水平方向设置于所述填料区的上部。

根据本发明提供的一种CAST生化池，所述竖向拦截筛网的网孔间隙和所述横向拦截筛网的网孔间隙均为3mm，所述竖向拦截筛网的高度超过所述主反应区的最高水位1m，所述横向拦截筛网设置于所述最高水位的下方0.5m处。

根据本发明提供的一种CAST生化池，所述填料区内设有曝气器和空气管，所述曝气器设置于所述填料区的底部，所述空气管的第一端与所述曝气器相连，所述空气管的第二端外接供气装置；所述出水区设有滗水器。

根据本发明提供的一种CAST生化池，还包括污泥回流泵和回流管，所述污泥回流泵设置于所述出水区内的底部，所述回流管的第一端与所述污泥回流泵相连，所述回流管的第二端与所述整体式选择区相连，用于向所述整体式选择区提供回流比为100％-150％的污泥，所述回流比为污泥回流量与进水量的比值。

根据本发明提供的一种CAST生化池，所述储水室由出水堰板与所述隔墙围成。

本发明提供的CAST生化池，通过设置一个整体式选择区对应多个主反应区，采用连续进水方式，提高整体式选择区的运行水位，使污水上升进入储水室后，再通过闸门周期间歇性放水至主反应区，整体上提高了污水的有效处理池容，相比于传统方式，整体式选择区的有效处理池容增加了2-3倍，大大提高了污水处理能力。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是传统CAST生化池的俯视图；

图2是传统CAST生化池的正视图；

图3是本发明提供的CAST生化池结构的俯视图；

图4是本发明提供的CAST生化池结构的正视图；

附图标记：

101：隔墙； 102：闸门； 2：整体式选择区；

3：主反应区； 4：第一进水口； 5：储水室；

6：第二进水口； 7：悬挂式填料层； 8：搅拌器；

9：竖向拦截筛网； 10：填料区； 11：出水区；

12：悬浮性生物填料； 13：横向拦截筛网； 14：最高水位；

15：曝气器； 16：空气管； 17：滗水器；

18：污泥回流泵； 19：回流管； 20：出水堰板；

21：选择区； 22：出水口； 23：闸口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1和图2所示，为传统的CAST生化池的结构，主要包括多组反应格，以便实现每组反应格间歇进出水，每组反应格都分为选择区21与主反应区3，选择区21池容约为主反应区3池容的10-20％，相邻两个选择区21分隔开，互不干扰，每组选择区21与主反应区3通过底部设置的闸口23相互连通，水流经过选择区21后再进入与之相连的主反应区3，这样造成选择区21与主反应区3的水位相同，同升同降，沉淀出水时水位最低，进水时水位在逐渐升高至最高水位，不能保证选择区一直按照最高水位运行，减少了有效处理容积，即减少了污水的有效处理时间，通常为1-2小时，而这样短的停留时间，通常无法满足一级A标准工艺脱氮除磷所需要的厌氧和缺氧时间，因此，污水的有效处理池容不足。

为此，本发明提出了一种新型的CAST生化池，如图3和图4所示，包括隔墙101，隔墙101设置于CAST生化池内，且隔墙101设有多个闸口23，隔墙101将CAST生化池分隔出整体式选择区2和主反应区组；整体式选择区2设有第一进水口4，用于连续进水，且整体式选择区2内设有储水室5，储水室5的顶部设有第二进水口6，储水室5的室壁设有多个闸门102，闸门102对应闸口23设置，便于对闸口进行开闭；主反应区组包括多个并列设置的主反应区3，主反应区3通过闸门102与储水室5相连。本发明通过设置一个整体式选择区2对应多个主反应区3，通过第一进水口4连续进水，使整体式选择区2的运行水位始终保持高水位，使污水上升后通过顶部的第二进水口6进入储水室5后，再通过闸门102周期间歇性放水至主反应区3，保证每个主反应区3周期间歇性进水、曝气反应、沉淀及出水。因此，本发明将传统的两个区同步间歇进水的方式进行了改进，本发明的整体式选择区为连续进水保持高水位，且通过储水室和闸门，实时向主反应区供水，主反应区的进水方式为间歇进水，提高了整体式选择区的有效处理池容，相对于传统分组式的选择区，本发明污水的有效处理池容增加了2-3倍，提高了污水处理能力。

根据本发明的具体实施例，储水室5由出水堰板20与隔墙101围成，此时闸门102设置于隔墙101上，且位于闸口23处。

可以理解的是，本发明整体式选择区包括相互连通的多个选择区，将传统的分组式的多个选择区相互连通，不改变原有池容的主要结构，即可进行改造，节约了成本。

作为进一步的改进，当污水的有效处理池容仍不足时，可在整体式选择区2内固定悬挂式填料层7，且悬挂式填料层7位于整体式选择区2的污水内，具体的：悬挂式填料层的高度为至少距池底0.8m，距水面最多1m。可以理解的是，悬挂式填料层包括多片上下并列分布的悬挂式填料，通过悬挂式填料上聚集的较多生物菌，增加了微生物量，提高了脱氮除磷的处理能力。

在该实施例中，悬挂式填料采用弹性或半软性聚丙烯填料，用线绳安装固定于固定支架上，固定支架安装于整体式选择区内。

具体的，每片悬挂式填料的直径为150mm，每两片悬挂式填料之间安装间距为150mm，悬挂式填料的体积比表面积大于120m

根据本发明的一些实施例，整体式选择区2的底部设有搅拌器8，用于推动水流流动，保证水流速度为0.6m/s，防止污泥沉淀，并保持污水与悬挂式填料层充分接触，进而保证较好的搅拌及传质效果。

根据本发明的实施例，在主反应区3内沿长度方向的1/3-2/3处垂直设有竖向拦截筛网9，构造出填料区10和出水区11，填料区10内设有多个悬浮性生物填料12，通过在主反应区3内增加悬浮性生物填料12，依靠悬浮性生物填料12上聚集的较多生物菌，来提高处理能力，以解决污水的有效处理池容不足的问题。

在该实施例中，悬浮性生物填料结构为柱状或球状，比重接近于水的比重，可悬浮漂流在水中，无需固定。

具体的，悬浮性生物填料的直径为20-25mm，体积比表面积为500-600m

由于CAST生化池的主反应区兼具有曝气池与二沉池两种功能，因此，悬浮性生物填料12在沉淀后，会随出水流出造成流失，因此，本发明通过设置竖向拦截筛网9对悬浮性生物填料12拦截，优选的，竖向拦截筛网的网孔间隙为3mm，竖向拦截筛网9的高度在主反应区3的最高水位14上方1m处。

并且，主反应区3内还设有横向拦截筛网13，横向拦截筛网13沿水平方向设置于填料区10的上部，防止悬浮性生物填料随出水水流流失，且由于CAST生化池按进水、曝气反应、沉淀及排水周期间歇性运行，每周期排水的体积不超过最高蓄水容积的1/3，因此，横向拦截筛网13设置于最高水位14的下方0.5m处，网孔间隙均为3mm。

根据本发明的实施例，填料区10内设有曝气器15和空气管16，曝气器15设置于填料区10的底部，空气管16的第一端与曝气器15相连，空气管16的第二端外接鼓风机等供气装置，将空气通过空气管16输送至曝气器15，从而对污水进行曝气充氧，氧气可以分解污水中含有的杂质，即有机物和无机物。

进一步的，出水区11设有滗水器17，用于经出水口22排水。

根据本发明的实施例，本发明还包括污泥回流泵18和回流管19，污泥回流泵18设置于出水区11内的底部，回流管19的第一端与污泥回流泵18相连，回流管19的第二端与整体式选择区2相连，用于向整体式选择区提供回流比为100％-150％的污泥，为整体式选择区提供一定浓度的污泥环境，回流比为污泥回流量与进水量的比值。由于传统的生化池的回流比均为20％左右，污水处理效果不理想，本发明通过将回流比提高至100％-150％，提高了污水处理的脱氮除磷能力。

基于上述实施例，下面以具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

污水流量为40000m

采用本发明CAST生化池，污水在整体式选择区停留时间为4小时，主反应区停留时间为18小时，传统CAST生化池分为四组，每组分为选择区和主反应区两格，本方案将四个分隔开的选择区连通形成一个整体式选择区，在整体式选择区装上多片悬挂式填料，悬挂式填料采用弹性或半软性聚丙烯填料，用线绳安装固定于固定支架上，固定支架安装于整体式选择区内。悬挂式填料的直径为150mm，每两片悬挂式填料之间安装间距为150mm，悬挂式填料的体积比表面积大于120m

在填料区内增加悬浮性生物填料，悬浮性生物填料结构为柱状或球状，比重接近于水的比重，可悬浮漂流在水中，无需固定；悬浮性生物填料的直径为20-25mm，体积比表面积为500-600m

最终处理完的出水水质为：BOD

因此，本发明CAST生化池，增加了污水的有效处理池容，进而增强了CAST工艺的脱氮除磷效果，可以对现有低标准的污水厂完成升级改造。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。