申请日2003.08.25
公开(公告)日2004.04.21
IPC分类号C02F3/00; C02F1/00
摘要
本发明涉及一种小区污水就地回用的ICAST处理方法及自控与监测装置，ICAST是基于传统SBR，在好氧区前增加一个兼氧区，运行过程中，通过电磁流量计、水位继电器、电磁阀、控制器等与计算机联接，依据进水水质、水量和ICAST反应池内DO值，自动设定各工艺阶段的运行参数，保证出水水质指标符合中水回用标准，实现污水回用处理运行和水质监测的自动化。工艺流程为原水经调节池进入ICAST反应池进行生化处理，ICAST反应池可采用间歇式或连续式两种运行方式，连续式运行时需二沉池配合使用，经ICAST处理后的出水通过中间池流入微滤池进行过滤，滤后出水加消毒剂送至消毒池停留一段时间后出水水质达中水回用标准，可回用于如水体景观、浇灌绿化、冲洗汽车及清洁道路等。
権利要求書
1、一种小区污水回用ICAST处理方法，其特征在于，原水经预处 理调节池进入由SBR生化池(好氧区)前增加一个兼氧区而组成 的ICAST反应池进行生化处理，再经过滤消毒池后中水回用;ICAST 反应池运行方式可选择采用间歇式或连续式运行。
2、根据权利要求1所述的小区污水回用ICAST处理方法，其特征 在于，所述的ICAST反应池运行方式采用间歇式运行：间歇进水、 间歇出水，调节池内污水由水泵送入ICAST生化池，通过进水电 磁流量计控制流量，流入ICAST反应池的污水在兼氧区与活性污 泥充分混合后进入主曝气区进行好氧分解，当污水中的污染物得到 充分降解后，停止曝气，并沉淀出水至中间池。
3、根据权利要求1所述的小区污水回用ICAST处理方法，其特征 在于，所述的ICAST反应池运行方式采用连续式运行：连续进水、 连续出水，调节池内污水由水泵送入ICAST反应池，通过进水电 磁流量计控制流量，流入ICAST反应池的污水在兼氧区与活性污 泥充分混合后进入主曝气区进行好氧分解，自然停留一段时间后溢 流入二沉池，沉淀上清液溢流至中间池。
4、实现小区污水回用的ICAST处理方法而所需的自控与监测装装置， 其特征在于，它包括调节池(1)、ICAST池(2)、中间池(3)、二沉池(4)、 微滤池(5)、消毒池(6)、进水泵(7)、电磁流量计(8)、空压机(9)、减 压阀(10)、进气电磁阀(11)、转子流量计(12)、微孔曝气管(13)、排 水电磁阀(14)、污泥回流泵(15)、手动阀门(16)、过滤泵(17)、加药 泵(18)、水位继电器(19)、PLC控制器(20)、计算机(21)、CODcr在 线监测仪(22)、NH3-N在线监测仪(23)、浊度在线监测仪(24)、DO 在线监测仪(25)、pH在线监测仪(26)、打印机(27);调节池(1)通 过进水泵(7)、管道、电磁流量计(8)与ICAST池(2)相连， 向ICAST池提供空气的回路由空压机(9)、减压阀(10)、管道、 空气电磁阀(11)、转子流量计(12)、微孔曝气管(13)组成，ICAST 反应池(2)内的好氧区通过管道和污泥回流泵(15)与兼氧区连接; ICAST池通过管道、排水电磁阀(14)与中间池(3)连接，通过 手动阀门(16)与二沉池(4)相连，二沉池(4)通过管道与中间 池(3)连接，中间池(3)经过滤泵(17)通过管道与微滤池(5) 连接，微滤池(5)后接有加药泵(18)和消毒池(6)。
说明书
小区污水回用ICAST处理方法及自控与监测装置
技术领域
本发明涉及一种小区污水就地回用的ICAST处理方法及自控与监测装置， 属于环境工程水处理技术和水资源循环利用技术领域。
背景技术
水污染及其水资源危机是制约我国当前城市小区建设可持续发展的重要因 素，因此需建立一个比较完善的经济高效污水回用处理系统，真正实现污水就 地资源化和无害化。国外经济发达城市从20世纪80年代就开始着手建立和推 广“小区生活污水处理至中水并循环回用系统”，即中水回用于浇灌绿化、水系 景观、清洁道路、清洗汽车及冲洗厕所等，走可持续发展之路。污水回用处理 技术，国内外研究主要集中在活性污泥法、生物膜法及化学强化一级处理等。 序批式活性污泥法(SBR)也称间歇式活性污泥法，是近几十年来活性污泥法 中比较引人注目的一种废(污)水处理工艺。自20世纪80年代起，国外将此 工艺逐步用于工业废水、城市污水和生活污水处理。近年来，国内就此工艺的 研究和应用也日益增多。传统的SBR技术具有工艺简单、处理装置集约化程度 高、初期投资少、运行过程中处理能力强、脱磷除氮效果好、耐冲击负荷又可 防止污泥膨胀、运行方式灵活可自动控制和监测水质、运行费用低等优点。但 是由于其在实际工程应用中具有一定的局限性，为适应实际工程的需要，逐渐 衍生了各种新的形式。比较有代表性的有1)ICEAS(Intermittent Cycle Extend Aeration System/间歇循环延时曝气系统)是20世纪80年代初在澳大利亚兴起， 是变形的SBR工艺。与SBR法相比，最大的特点就是在反应器的进水端增加 了一个预反应区，运行方式为连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水)，间歇排 水，没有明显的反应阶段和闲置阶段，该系统在处理市政污水和工业废水方面 比经典的SBR系统费用更省，管理更方便。2)CAST/CASS/CASP(Cyclic Activated Sludge Technology/Cyclic Activated Sludge System/Cyclic Activated Sludge Process)即称为循环活性污泥技术/循环活性污泥系统/循环活性污泥工 艺，CAST方法在70年代开始得到研究和应用，与ICEAS相比，预反应区容 积较小，并成为设计更加优化合理的生物选择器，该工艺将主反应区部分污泥 回流到该选择器中，在运行方式上其沉淀阶段不进水，使排水的稳定性得到保 障。通常CAST一般分为三个反应区：一区为生物选择器，二区为缺氧区，三 区为好氧区，各区容积比一般为1∶5∶30。SBR技术由于其独特的特点，特别 适用于小区生活污水回用处理，已被许多国外经济发达城市广泛运用。我国近 三年来也对之进行了一些研究与示范，但鉴于其运行调控参数选择、自动控制 和监测、维护管理等各个系统之间的最优化集成方面问题，造成一次投入过高 和管理不便，致使无法正常运行。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有SBR及其衍生各种技术处理时存在的问题以 及运行调控参数选择、自动控制和监测、维护管理等各系统间集成方面的最优 化问题，提供一种小区污水回用的ICAST处理方法及自控与监测装置。
本发明的技术方案是在ICEAS和CAST/CASS/CASP等技术基础上，进一 步改进SBR处理技术，其工艺流程的特点是为原水经预处理调节池进入由SBR 生化池(好氧区)前增加一个兼氧区而组成的ICAST反应池进行生化处理，再 经过滤消毒池后中水回用;ICAST反应池可选择采用间歇式或连续式运行。
ICAST生化池运行方式为：间歇式运行：间歇进水、间歇出水，调节池内 污水由水泵送入ICAST生化池，通过进水电磁流量计控制流量，流入ICAST 反应池的污水在兼氧区与活性污泥充分混合后进入主曝气区进行好氧分解，当 污水中的污染物得到充分降解后，停止曝气，并沉淀出水至中间池;连续式运 行：连续进水、连续出水，调节池内污水由水泵送入ICAST反应池，通过进水 流量计控制流量，流入ICAST反应池的污水在兼氧区与活性污泥充分混合后进 入主曝气区进行好氧分解，自然停留一段时间后溢流入二沉池，沉淀上清液溢 流至中间池，处理过程中回流主曝气区内的部分污泥至兼氧区。
为实现小区污水回用的ICAST处理方法而所需的自控与监测装置，特点 是：它包括调节池、ICAST池、中间池、二沉池、微滤池、消毒池、进水泵、 电磁流量计、空压机、减压阀、进气电磁阀、转子流量计、微孔曝气管、排水 电磁阀、污泥回流泵、手动阀门、过滤泵、加药泵、水位继电器、PLC控制器、 计算机、CODcr在线监测仪、NH3-N在线监测仪、浊度在线监测仪、DO在线监 测仪、pH在线监测仪、打印机;调节池通过进水泵、管道、电磁流量计与ICAST 池相连，向ICAST池提供空气的回路由空压机经减压阀减压后通过管道、空气 电磁阀、转子流量计、微孔曝气管而组成，ICAST反应池内的好氧区通过管道 和污泥回流泵与兼氧区连接;ICAST池通过管道、排水电磁阀与中间池连接， 通过手动阀门与二沉池相连，二沉池通过管道与中间池连接，中间池经过滤泵 通过管道与微滤池连接，微滤池后接有加药泵和消毒池。
本发明的效果是：1、由于ICAST是基于SBR处理技术，在好氧区前增加 一个兼氧区，可有效的缓冲进水水质波动对好氧区活性污泥的冲击，并起到生 物选择的作用，抑制丝状菌生长，控制污泥膨胀;运行过程中，前置的兼氧区 可减轻好氧区部分的有机物负荷，使残留有机物更有效的去除;同时采用灵活 的运行方式，可根据实际的需要自由选择间歇式或连续式的运行方式。其中间 歇式运行时，装置一体化程度高，可以节省基建费用;连续式运行时增设的污 泥回流系统，可保证在相对较短的停留时间内取得理想的处理效果，无需外加 碳源也可使回流混合液NH3-N在兼氧区内利用原水中的碳源反硝化，提高脱氮 效果，处理量较大。
2、将ICAST用于小区生活污水回用处理的自动控制及监测装置，可依据 进水水质、水量和ICAST生化反应池内DO值，自动设定各工艺阶段的运行参 数，使出水水质达到中水回用标准(CJ/T 95-2000)，可回用于中水回用系统， 如水体景观、浇灌绿化、冲洗汽车及清洁道路等，且实现小区污水就地回用处 理的自动化。
3、整个回用处理装置系统集约化程度高、运行安全可靠、维护方便，具有 强大的故障报警及故障处理功能，操作除含现场操作功能外，还具有数据采集、 处理、报表及打印功能。自控系统实用且经济，设计和编程均考虑主要设备的 自动运行，与常规智能直接数字控制仪表相比，投资少，寿命长，易维护且故 障率低，可节约一次投资。
