CASS工艺调试方案.docx
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CASS工艺调试方案
一、概述
工艺调试是污水处理厂投产前的一项重要工作，关系到污水处理厂能否正常运行及效益能否充分发挥的重要工作，它有技术性强、难度高等特点，需要具备污水处理知识和长期运行经验的专业人员或专业机构来实施。
当前，城市污水处理厂工艺调试的重要性还没被普遍认识和接受，不少污水厂建成后没有进行工艺调试，这就产生了要么运行不起来，要么运行起来水质达不到设计要求，运行成本偏高等现象。
因此，需要有关部门将工艺调试列入项目，并安排足够的资金，以保证调试工作的有效开展。
污水处理厂工艺调试重要性表现在以下几个方面：
一是发现并解决设备、设施、控制、工艺等方面出现的问题，使污水厂投入正常运行；二是实现工艺设计目标，即出水各项指标达到设计要求；三是确定符合实际进水水量和水质的各项控制参数，在出水水质达到设计要求的前提下，尽可能的降低运行成本。
（一）污水处理厂CASS工艺简述
城市污水处理厂主要负责对城市污水排放达标的处理任务，本方案的污水厂建设规模为20000m3/d污水处理量，远期工程建设规模达到40000m3/d污水处理量。
污水处理厂的采CASS工艺处理，具有工艺流程简洁、建设费用低的特点。
与常规活性污泥法相比，具有以下几方面优势：
1．节省建设费用，省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可节省10%～25%，占地面积可减少20%～35%。
2．运行费用省。
由于曝气是周期性的，重新开始曝气时，氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10%～25%。
3．有机物去除率高，出水水质好。
4．管理简单，运行可靠，能有效防止污泥膨胀。
与传统的AO工艺相比，本工程CASS最大的特点在于增加了一个生物选择区，且连续进水（沉淀期、排水期仍连续进水），没有明显标志的反应阶段和闲置阶段。
设置生物选择区的主要目的是使系统选择出良好的絮凝性生物。
5．污泥产量低，性质稳定。
本工程所采用的CASS工艺应注意以下几个问题：
1．进水量影响处理能力。
城的污水主要是生活污水，其次才是工业废水，但排放通常是不均匀的，如何充分发挥CASS反应池的作用，与选择的设计流量关系很大，如果设计流量不合适，进水高峰时水位会超过上限，进水量小时反应池不能充分利用。
当水量波动较大时，应考虑在两个未投入使用的池当中设置调节池，同时从平寨河（在污水厂出水口上游）铺设一条中口径（DN300）水管到提升泵房，引平寨河水调节进水的浓度。
2．冬季、低温天气和地处高海拔地区（超过900米以上）对CASS工艺的影响较大，特别是在冬季不利于消化控制，解决方法可采用延长进水停留时间、加大接种投放、延长泥龄等措施。
（二）工艺调试的技术要求
工艺调试的目的是为了确定最佳的工艺运行条件，进行微生物细菌的培养，以适应污水的水质情况。
调试中应严格执行操作规程，定时巡回检查设备运转状况，检测工艺控制点参数，通过分析、生物镜检、外观观察、闻气味等及时掌握水处理的变化情况。
调试中应当做到如下的技术要求：
活性污泥法要求在CASS池内保持适当的营养物与微生物的比值，供给所需的氧，使微生物很好地与有机物质相接触，这些都是在试运行阶段应注意的问题。
（1）MLSS值是活性污泥法的重要参数，根据MLSS的值在确定了污泥龄后，可计算出每天应排出的污泥量。
（2）污水处理厂调试前，各工段、工种应认真培训，研究试车方案和与设备有关的技术资料，制定出污水处理工段、污泥处理工段、设备维护保养、供电和仪表自控等工艺规程操作注意事项。
确保试运行中设备与人身的安全。
（3）试运行期间除工艺参数调整外，对于设备的运行情况也应有详细的记录，应把全部的设备状况记录在设备档案中。
设备档案表格的设计由机械动力部门与污水、污泥工段共同研究制定。
（4）在调试阶段，工艺运行的控制、调整应以培养、驯化污泥为主，检查各工艺设备运行状况。
对污水处理厂的运行切实做好控制、观察、记录和分析检验工作。
对处理污水量、污泥产量、污泥处理量、药剂耗用量、生产电耗量、自来水耗量等应有记录，对进出水水质和活性污泥等均应有足够的分析数据。
（5）调试阶段的出水水质和污染物的去除率可低于正常运行时的出水水质要求，特别对磷和氮的去除，在调试初期不做要求。
（三）工艺调试的基本内容
工艺与运行调试的主要内容有以下几个方面：
1．做好调试前的准备工作，调试人员要尽快掌握原设计要求，组织好参试人员，做好调试计划和设计，准备好检测仪器，协助业主完成工程项目验收。
2．带负荷试车，解决影响连续运行的各种问题，为下一步工作打好基础。
3．活性污泥培养与驯化，主要是积累处理所需微生物的量，选择适应实际水质情况的微生物，淘汰无用的微生物。
4．确定符合实际进水水质水量的工艺控制参数，在确保出水水质达标的前提下，尽可能降低能耗。
5．确定电气设备运行参数，使用设备运行接近最佳状态。
6．编制工艺控制规程，以指导今后的运行。
二、调试前准备工作
工艺与运行调试是一项较为艰巨的任务，在进入调试工作之前必须要做好充分的准备工作。
（一）充分掌握工程项目情况
调试工程师应根据设计方案、图纸、可研报告和设计说明书，认真阅读，了解整个工程项目概况。
熟悉整个处理工艺的自控系统和作用原理，主要自控设备的规格、型号、数量、位置等；对其中有问题的地方要及时提出，尤其对关键的设计参数、构筑物尺寸等，要做到心中有数；在条件具备的情况下，应该参观同类工艺的污水处理厂，了解运行情况以及运行参数。
（二）明确调试内容和范围
明确调试的具体内容，了解各项内容的执行负责责任人；负责建立调试班子，做好各方面的协调工作，把责任事前明确到人。
通常的调试任务包括：
工程试车、管理人员和操作人员培训、建立生产运行制度和日常监控机制、工艺调试、工程试运行、工程验收等。
由于每个工程都有其特殊性，因此调试工程师在接到任务后，应向项目经理和设计负责人了解工程的各种情况，包括工程性质、目前的工程进度等内容。
明确自己的工作内容后，准备相关的资料，选择合适的进场时间，估计调试难度和安排进度计划等。
（三）做好调试前的准备工作
1．准备调试记录
在调试过程中，需要对每天的工作内容和工艺状况做相应的记录，也就是工作日志。
一方面可以和理论预测值比较，及时调整相应的工艺控制状态；另一方面，可以提前预测可能发生的问题，避免造成工期延误。
需要记录的数据是由工艺特点决定的，一般可以分为监测数据和计算数据两部分，记录尽量做到简单明了。
监测数据是指由仪器直接测量所得到的数据和化验结果数据，如由仪器直接测量显示出来的流量、温度、DO值、pH值等，由化验结果所得的污泥浓度，CODcr，BOD5，SS等。
还有的工艺需要记录氮、磷、药剂耗用量、碱度、污泥沉降比、镜检微生物等。
以上数据应该每天测定后及时记录下来，并定期整理成册，与各方面需要协调的单位和个人交流。
计算数据是根据监测数据而计算出来的结果，通常需要计算的有污泥负荷或容积负荷、各项指标的去除率、污水停留时间等。
其他还需要记录的内容包括机械的运转情况、生产耗电量、微生物的生物相及活性等。
通过计算结果和生物相观察确定目前的工艺状况，再根据理论和经验，通过调节相应的可控制参数如流量、溶解氧、pH值、添加营养成分等，使微生物保持最佳的生长条件。
2．联系接种污泥
根据工程的特点，联系工地附近的污水处理厂，购买接种污泥。
尽量采用选择同类污水处理厂的脱水污泥接种培养，这样可以降低调试难度，缩短调试时间。
3．做好人员配备
应根据污水处理厂的需要配备相应数量的调试操作人员；
调试工程师结合现场实际情况对管理或操作人员进行初步的理论培训。
4．调试制定计划
污水处理厂的调试进度计划见下表。
污水处理厂工艺与运行调试进度计划表
序号
日期（周）
调试项目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
说明
1
工程状况调研
2
调试前的准备工作
3
协助工程项目验收
4
工艺调试设计
5
设备单体试车
6
清水联动试车
7
污水联动试车
8
CASS池设备工艺调试
9
CASS池活性污泥培养
10
CASS池生化功能调试
11
CASS池异常情况对策
12
工艺系统试车
13
污泥脱水工艺调试
14
自控系统工艺规程设计
15
自控系统工艺软件开发
16
用水调试
17
用电调试
18
运行经济核算方法
19
岗位培训
20
编写污水厂运行规程说明书
21
编写污水厂维护规程说明书
22
调试文档整理移交
23
污水处理厂正常投运
（四）协助业主进行工程项目验收
在调试工作开展之前，必须先进行工程验收，验收合格后再进行工程调试，只有这样才能保证工程调试的连续性。
工程验收是由建设方即甲方组织相关人员，包括施工单位、监理单位、设计单位、质量监督单位等对竣工后的污水处理构筑物进行认真而全面的验收。
验收的工作内容包括：
土建工程的验收、设备安装的验收、电气仪表验收和安装工程等方面的验收。
1．土建工程验收，根据设计图纸，按工艺流程逐一检查，竣工建筑物是否完好，核对其尺寸，检查其管道、孔洞的位置，注意其施工质量（如混凝土池壁是否有蜂窝或其他隐患），将构筑物注满清水，以检查其是否漏水。
应检查各构筑物的细部，重力流管渠等的标高是否符合要求，可使水沿各构筑物流动。
还应有其他隐蔽工程的竣工图和验收合格证明。
2．设备安装验收，对于单项设备如水泵、格栅机、螺旋输送机、栅渣压榨机、鼓风机、滗水器、电动阀门、污泥脱水机、加药设备、粪便处理设备等在安装完毕后按照图纸设计以及出厂说明书检查其安装情况是否符合设计与设备的要求，必须检查配套附件是否齐全，能否各自正常运转，为联动试车做好准备。
3．在线仪表与自控验收，电气仪表装置安装及验收，应符合电气、消防等现行的有关标准、规范的规定，自控系统必须安装完毕。
4．化验室设备验收，化验室设备在到货后应立即组织验收，验收将根据合同和供货范围，认真检查到货的化验设备是否缺项或缺少零部件。
验收的重点：
电子精密天平、紫外分光光度计、显微镜、BOD测定仪、便携式分析仪表等。
化验设备是否好用及分析误差大小最终应由计量部门确认，如发现问题应及早与供货商联系。
在验收的过程中，调试工程师应该在熟悉现场情况的基础上，通过对照图纸，核对构筑物的尺寸，各个管道的管径、位置和走向；了解各设备的作用和工作状态（常开/常关）；查看各种设备的铭牌是否符合设计要求，对各种设备的工作原理和正常运行时的状态要有充分的了解，认清每种设备在整个工艺系统中的地位和作用，要求能够达到指导工人操作的程度。
三、带负荷试车
工程验收结束后，对各处理单元分别进行清水试车，验证运行参数，目的是检验工艺系统中的机械设备、电器、仪表、以及各单体建（构）筑物在制造、检验、安装和建设等环节是否符合要求。
全部设备的单体试验均应作好记录。
（一）单体调试的一般程序要求及检查项目
设备安装完毕达到相应的技术要求，具备单体调试条件时，应进行单体调试工作，设备单体调试前应编制详细的设备单体调试指导书并经监理认可后进行。
设备单体调试一般遵循以下原则：
先模拟动作后操作，先手动后自动，先空载后负载。
1．单体设备检查：
设备本体检查齐全，清洁完好，润滑良好，安装质量达到有关技术要求；电气线路安装质量是否达到要求检查；控制系统空操作试验，满足控制逻辑程序和各种控制功能的实现和行程扭矩、压力安全的试动功能。
2．电机一般性检查项目：
电机绝缘电阻，接线与极性检查；空载运转检查，空载电流，振动值测定。
3．通电试车：
所有回路和电气设备的绝缘检查；清除临时接线与障碍物；再次检查接线处于正常状态，有无松动脱落现象；再次对系统控制、保护、信号回路进行空操作，检查所有元件可动部件动作可靠，所有仪表、保护装置可靠有效；在电机空载运转前，用手动盘车，转动应灵活；在试车之前，必须经机、电、仪控安装调试人员对被调设备每个部分进行检查；试车前应编制调试开车程序，经会审并批准后执行；做好调整试验记录。
（二）单体试车的条件
单体试车应符合下列条件:
各构筑物应全部施工结束。
建（构）筑物的内部及外围应认真、彻底地清除全部建筑垃圾。
应能接通供电及上、下水系统，以检查各类电气的性能及上、下水管道、阀门的性能。
设备应完成全部安装工作。
设备应完成通电试车的一切准备，包括配套的电气工程，电缆工程。
设备本身已具备试运转条件。
包括设备本身应保持清洁，加入足够的润滑油和其他外部条件等。
厂内污水管网系统功能正常。
厂外管网系统或泵站系统具备向厂内输水的功能。
联系好厂外清水输送部门，准备向厂内输送清水。
试车人员应认真阅读设备的有关材料、熟悉设备的机械、电气性能，做好单体试车的各项技术准备。
主要设备单体试车时应通知生产厂家或供货商到场。
国外引进设备的单体试车必须在国外相关人员到场和指导的情况下进行。
（三）单体试车的方法与步骤
单体试车就是将污水厂所安装设备按设计要求和设备厂家所提供参数，对设备的上下限进行包线测试，具体设备试车的方法和步骤则按厂家提供的操作规程进行。
1．粗/细格栅的单体试车
（1）检查格栅间的闸门、格栅、输送机等通电运转是否正常；
（2）检查格栅槽底部有无异物卡住格栅下的链轮；
（3）根据进厂清水的流量控制粗格栅开停的台数，逐个检查格栅的各项功能；
（4）检查螺旋输送机的运行情况；
（5） 检查除污机对垃圾的清除效果。
2．提升泵的单体试车
（1）空载试车前应点车以确定泵的叶轮旋转方向是否正确；
（2） 当泵房水位达到启泵水位后，按启泵操作规程启动水泵；
（3）轮换启动污水泵，检查各污水泵的启动、停止功能和运行状况；
（4）检查设定水位、保护（警戒）水位的设施和信号是否正常；
3．沉砂池的单体试车
在有清水径流的情况下，检查以下几项：
（1）检查搅拌机、砂水分离器、闸门以及相应配套阀门、电器设备等项目是否工作正常；
（2） 检查沉砂池设备的启动顺序和停车顺序是否符合工艺要求；
（3）检查搅拌机和砂水分离器的各项功能；
（4）检查沉砂池在自动状态下的运行是否正常；
（5） 检查各设备如电磁阀、砂水分离器能否按程序自动投入工作。
4．CASS池的单体试车
对CASS池构筑物内的每个设备逐个单体试车。
主要有：
CASS池及罗茨鼓风机、污泥回流泵、滗水器以及相应配套阀门、电器设备等。
试车时应针对不同的设备做好检查工作和通电运转测试。
5．污泥脱水机房的单体试车
对污泥脱水机房内的全套设备逐个单体试车。
主要有：
污泥脱水机、螺旋输送机、冲洗水泵；配药系统、加药泵以及配套阀门电器设备等。
试车时应针对不同的设备做好检查工作和通电运转测试。
如：
认真查阅供货方有关资料，并对带式污泥脱水机纠偏系统及冲洗系统进行试验；在污泥脱水机单体试车时还应检查每台脱水机的进泥阀，以手动和电动两种方式进行启闭试验。
6．消毒渠的单体试车
消毒设备单体调按厂家给出的说明书进行操作，看是否能满足工艺要求。
7．厂区工艺进出水管线及其配水井的单体试车
厂区工艺进出水管线包括各类配水井、进水管道、出水管道、回流污泥管道等。
检查管道是否堵塞；各配水井上的手、电两用电动提板闸门的开启及关闭试验等。
8．仪表和自控系统的单体试车
仪表单体试车主要包括：
各监测控制仪表二次表的通电试验、各监测控制仪表一次表的通电试验、测试实验等。
自控系统的单体试车主要包括：
各PLC系统的调试、检查各PLC系统与相应控制柜之间的连线是否正确、各电机状态与信号在PLC系统上反映是否正确、检查各控制仪表及分析仪表信号输入显示情况等等。
9．辅助生产设施的单体试车
除工艺、动力和仪表自控系统，另外还需要对机修间和泵房内的电动葫芦进行安全性能检查。
污水处理厂单体试车后应对存在问题的设备和土建工程及时进行处理．不合格的设备应维修或更换，然后再组织验收。
只有全部设备安装工程合格，才能确认单体试车合格，并进行污水处理厂的污水联动试车和通水试运行。
（四）清水联动试车
在单体试车合格的基础上，按设计工艺的顺序和设计参数及生产要求，将所有单体设备和构筑物连续性地依次从头到尾进行清水联动试车，检查设备在联动时是否满足设计要求，并建立相关档案材料；如运行正常，经过确认后则可进入污水联动调试；如发现问题，找出原因，现场修复至运行完全正常为止。
在清水试车同时对构筑物的抗压、抗渗进行试验，按照有关规定验收合格后进入生产联动的工艺调试；否则进行相应的措施现场进行修复至合乎要求为止。
四、工艺调试方法与步骤
工艺调试方法与步骤：
首先要进行污水联动调试，设备运行达到要求后，进行CASS工艺调试，再进行污泥脱水处理调试。
（一）污水联动调试
清水联动试车经确认正常后，开通污水管道，使污水进入污水处理系统，进行整个工程的污水联动调试。
污水联动试车是为进一步考核设备的机械性能和设备安装的质量，并检查设备、电气、仪表、自控在联动条件下的能否满足工艺运行的要求；进一步检查电气、仪表和自控设备的性能和与工艺设备联动的效果。
特别是通过中央控制室和各PLC分站开停各用电设备必须准确无误。
污水联动调试必须具备以下外部条件方能进行：
1．联动试车时，厂外管道及泵站具备输水的条件；污水处理厂的出水管道具备向外排水的能力；
2．单体试车和清水联动试车完成，各种设备通过初步验收；有问题的设备经过检修和更换已合格；
3．供电能力满足联动试车的负荷条件。
厂内的各主变压器应投入运行或部分投入运行，基本满足联动试车的用电负荷；
4．电气和自控系统通过单体试车，能达到控制用电设备的条件；
5．人员经过充分的培训；各类操作规程已初步建立；对设备的性能及调试方法已基本掌握；
6．供货商技术人员在场。
（二）CASS池工艺调试
CASS工艺调试是联动试车阶段的主要工作，工艺调试的重点任务在于CASS反应池活性污泥的培养与驯化。
1．CASS池活性污泥的培养
CASS工艺处理污水的关键在于有足够数量性能良好的活性污泥，因此活性污泥的培养是CASS法生产运行的第一步，驯化则是对混合微生物群体进行淘汰和诱导，使之成为具有处理污水能力的微生物体系。
所谓活性污泥的培养，就是为活性污泥微生物提供一定的生长增殖条件，包括营养物质、溶解氧、适宜的温度和酸碱度等。
在此条件下，经过一段时间的培养，活性污泥形成并逐渐增多，最后达到处理污水所需的污泥浓度。
城市污水处理厂工艺调试中污泥培养与驯化同地域的气候密切相关，为了实现调试进度计划，可采用直接培养法、放大培养法或间歇培养法。
（1）直接培养法。
直接培菌方法在生活污水处理厂应用较多。
在温暖季节，先使曝气池充满生活污水，闷曝（即曝气而不进污水）数小时后，即可连续进水出水。
进水量从小逐渐增大，污泥不外排，全部回流至曝气池。
连续运行数天后可见活性污泥开始出现并逐渐增多。
或者从同类污水处理厂提取的脱水污泥按一定比例投入反应池内，同法培养，直到MLSS和SV达到适宜数值为止。
由于生活污水营养适合，所以污泥很快就会增长至所需的浓度。
培菌时期（尤其是初期），由于污泥浓度较低，要注意控制曝气量，防止曝气过量，造成污泥解体。
（2）放大培养法。
对于附近无生化处理系统的地区，或者规模较大的工业污水处理系统，在污泥接种有困难的情况下，也可以采用级数扩大法培菌。
根据微生物生长繁殖快的特点，仿照发酵工业中的菌种→种子罐→发酵罐级数扩大培养的工艺，因地制宜，寻找合适的容器，分级扩大培菌。
例如，一座反应池中，投加高浓度粪便以增加污水的浓度和营养，随后以污水充满廊道并按上述方法培菌。
然后加以扩大，最后将污泥扩大至整个曝气池。
（3）间歇培养法。
本法适用于生活污水所占比例较小的城市污水厂，将污水引入曝气池，水量约为曝气池容积的1/4～1/3，曝气一段时间（约4～6小时），再静置1～1.5小时。
排放上清液，排放量约占总水量的50%左右。
此后再注入污水，污水量缓慢增加，重复上述操作，每天1-3次，直到混合液中的污泥量达到15～20%时为止。
为缩短培养时间，也可用同类污水处理厂的剩余污泥进行接种。
本方案拟采用间歇培养法，活性污泥接种量按0.5～1.0g/L进行投配。
当CASS池水位达到设计水位时，开启罗茨鼓风机进行充分曝气，推动CASS池内混合液流动混合，将接种污泥按照生化池MLSS浓度为2～3g/L量投加到CASS池内。
在不对CASS池进水的条件下，闷曝气24～48小时后，观察池内活性污泥颜色、生物相和CODcr等指标的变化情况，确定可否向反应池内连续进水及进水量的大小。
直到MLSS和SV达到适宜数值为止。
2．CASS池活性污泥的驯化
对CASS池的活性污泥，除培养外还应加以驯化，使其适应于所处理的污水。
驯化方法可分为异步驯化法和同步驯化法两种。
异步驯化法是先培养后驯化，即先用生活污水或粪便稀释水将活性污泥培养成熟，此后再逐步增加工业污水在培养液中的比例，以逐步驯化污泥。
同步驯化法是在开始用生活污水培养活性污泥时，就投加少量的工业污水，以后则逐步提高工业污水在混合液中的比例，逐步使活性污泥适应工业污水的特性。
CASS池活性污泥量达到要求后，应逐步向池中进水，使活性污泥以推流方式依次进入生物选择器-----反应区，进一步将活性污泥驯化以适应脱磷除氮的要求。
当CASS池系统出水各项指标均达到设计要求，并稳定运行2～3日后，CASS池工艺调试合格。
3．CASS池处理系统的生理生化功能调试
CASS池是本工艺的主要反应区，有机物在该反应池降解除去，硝化和除磷均在此进行，最终的泥水分离和出水也在这里完成。
运行是周期性的循环操作，可分为进水和曝气、沉淀、滗水、闲置五个阶段，各阶段的生理生化功能如下：
曝气阶段：
由曝气系统向反应池内供氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH3--N通过微生物的硝化作用转化为NO3--N。
沉淀阶段：
此时停止曝气，微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解。
反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化反应。
活性污泥逐渐沉到池底，上层水变清。
滗水阶段：
沉淀结束后，置于反应池末段的滗水器开始工作，自下而上逐渐排出上清液。
此时，反应池逐渐过渡到厌氧状态继续
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