1 工程概况
百特医疗用品有限公司位于上海市金山区朱行镇，主要生产软袋输液、腹膜透析液、冲洗液、脂肪乳剂等。公司废水主要为生产过程产生的生产废液、清洗废水和生活污水。公司内现有废水处理站采用生物接触氧化＋消毒工艺，处理规模为110m3/d。
公司实施扩建生产车间、灭菌及塑料袋加工项目后，废水水量增加至400m3/d，生产工况更为复杂，水质水量变化更大，而现有废水处理站的处理能力已不能满足扩建后的生产要求。因此，决定在2个月停产期间对原有废水处理工艺进行改造。
2 进出水水质、水量
扩建后废水处理规模为400m3/d，出水执行金山区排海公司的纳管标准，进出水水质指标见表1。
3 工艺流程
改造前废水处理站工艺流程见图1。该工艺运行中存在的问题有：①集水井内粗格栅不能去除废水中橡胶接头、小片塑料纸等细小悬浮物，堵塞后续接触氧化池填料；②集水井到调节池为重力流，调节池停留时间仅为4h，对水质水量调节作用小；③废水主要为葡萄糖等可生化性高的有机废水，接触氧化池经常发生污泥膨胀问题。
为有效解决以上问题，本改造项目采用CASS工艺。改造后的工艺流程如图2所示。
生产废水进入集水井，生活污水经隔油池重力流入集水井，经集水井内机械细格栅拦截一些大的污物后，废水由集水井潜污泵提升至调节池，调节水质水量后，出水由自吸泵提升至CASS池进行曝气生化处理，大部分有机污染物得到了去除；一个周期后，CASS池排水至消毒池，根据需要消毒后达标排放至金山排海管。CASS池污泥定期排入储泥池，储泥池内污泥外运处理。
4 主要处理构筑物及设备参数
改造后的废水处理站除增加两组钢结构的CASS池外，其他均利用原有水池。
（1）集水井（原有集水井和闲置的酸碱中和池改造）。1座，钢筋混凝土结构。尺寸为1．8m×3．38m×4．3m，有效水深2．1m。新增机械细格栅1台，宽B=400mm，格栅间距5mm，安装角度75°；新增提升泵2台（1用1备），单台参数为：Q=48m3/h，H=8m，N=2．2kW。
（2）调节池（原有调节池）。1座，钢筋混凝土结构。尺寸为8．1m×4．98m×4．3m，有效水深4m，调节时间9．7h。为防止SS沉积并进行预曝气，在调节池内设空气搅拌。新增提升泵2台（1用1备），单台参数为：Q=17m3/h，H =15m，N =3．7kW。
（3）CASS池。2座，钢结构。单组尺寸￠6m×H9m，有效水深8．3m，每组有效容积234m3。中间设圆筒作为生物选择区，生物选择区尺寸为￠0．6m×H 8．2m。CASS池结构及管线见图3。调节池出水由泵提升进入CASS池中央生物选择区，在CASS池内曝气一段时间后沉淀，再依次进行排水和排泥。CASS 池内污泥负荷为0．32kg－BOD5/（kgMLSS·d），污泥浓度4g/L，排水比30％（可调节范围为25％～40％）。每组每天运行3个周期，采用连续进水的方式，一个周期为8h，具体为：进水、曝气5h→进水、沉淀1．5h→进水、排水（泥）1．5h。每组新增微孔曝气管45根，单根参数为D90mm×L1000mm；Q=12～15m3/h；污泥回流泵2台（1用1备），单台参数为：Q=10m3/h，H=10m，N=0．75kW。
控制方式：CASS池运行采用PLC 全自动控制。同时可根据进水水量的变化调整排水比，以节省能耗。CASS池出水和排泥均通过电动阀控制。
在设计过程中应注意CASS池通过电磁阀排水，出水方式为薄壁小孔口非恒定出流，出水管流量随水池液面下降而变小，需校核排水时间是否满足运行周期要求及确定消毒池出水管管径流速是否满足规范要求。CASS池排水最大流量Q=μA，其中μ为流量系数，取值为0．62，计算可得出水管流量Qmax=140．9m3/h。当排水比为30％时，排水量为70．4m3，可知排水时间为1h＜1．5h，满足运行周期要求。消毒池出水管为DN250，在最大流量下消毒池出水管流速为1．59m3/s，满足规范要求。
（4）消毒出水池（利用原有接触氧化池、好氧池和消毒池）。1座，钢筋混凝土结构，CASS池出水在此消毒杀菌。尺寸为5m×4．98m×4m（有效水深3．5m），采用次氯酸钠消毒。为使废水和消毒剂充分混合，在消毒池内设空气搅拌。
（5）储泥池（利用原有沉淀池和污泥池）。1座，钢筋混凝土结构，储存剩余污泥。尺寸为5m×4．98m×4m（有效水深3．6m）。每天产生污泥量为12．3m3（含水率为99％），储泥池上清液回流至调节池。池内通气，防止污泥发酵，并使微生物自身氧化，从而减少污泥量。污泥定期外运。
（6）工程用房（利用原有工程用房）。尺寸为4．98m×3．5m×4m。利用原有1台接触氧化池风机作为调节池、消毒池和储泥池风机；新增CASS池鼓风机3台（2用1备），参数为Q=4～6．5m3/min，H=100kPa，N=18．5kW。新增低噪声轴流风机，原有门窗全部改成隔声门窗。
5 调试期间出现的问题、措施及注意事项
5．1 系统调试
（1）在原有储泥池中的污泥由泵抽送至调节池，再通过调节池水泵泵入CASS池，为CASS池提供污泥。
（2）将CASS池污水 控制在正常水位后，不进水，不出水，进行48h闷曝，加速活性污泥的生长。（3）此后控制CASS池溶解氧为3mg/L左右，按每天1个周期，即曝气22h，静置沉淀1．5h，排水0．5h运行一周。不排泥。
（4）此后控制CASS池溶解氧为4mg/L左右，按每天2个周期，即曝气10h，静置沉淀1．5h，排水0．5h运行一周，不排泥。
（5）一周后，运行发现CASS池污泥呈黄褐色，池中出现大量褐色泡沫，采用尼龙网＋喷淋自来水的消泡措施，防止泡沫飞出并消泡。
（6）减少曝气量，继续运行一周后，观察CASS池内污泥，表观显淡黄色，镜检观察，菌胶团较活跃，原生动物数量明显增多。
（7）运行稳定后两周，按每天3个周期，即曝气5h，静置沉淀1．5h，排水1．5h运行两周。不排泥。此时再观察CASS池内污泥表观显深咖啡色，沉降性良好。镜检观察，发现污泥中有大量活跃的原生动物钟虫、纤毛虫和少量的后生动物。此时MLSS=2 600mg/L，同时泡沫消失，表明活性污泥培养基本成功。
5．2 泡沫现象
在本工程中，接种污泥投加在调节池，调试初期CASS池内活性污泥量较少，泡沫现象没有很快显现。在污泥接种16d后，CASS池内出现大量褐色泡沫，且粘稠不易破碎，堆积性好，分析主要是调试前期曝气过量等原因造成。通过采用在池顶增加尼龙网和自来水喷淋等措施控制并消除泡沫。
6 处理效果
废水处理工程经过2个月的调试后进入稳定运行状态，目前该系统已稳定运行2年，出水稳定达标。金山监测站提供的出水监测数据见表2。
7 经济性分析
该改造工程总投资为215万元，其中工程直接费为180万元，其他费用为35万元。次氯酸钠投加量为10mg/L，废水处理站配备管理人员2名。改造前由于废水处理站出水不达标的原因，导致运行费用偏高；改造后废水处理站运行费用为1 067．5元/d，折合成废水处理成本为2．67元/m3。。
8 结语
将原有的接触氧化工艺改造为CASS工艺，不仅有效地解决了废水处理站的扩容问题，而且该工艺系统能够承受较高的有机负荷，抗冲击能力强；污泥产量低；占地面积小；可有效控制污泥膨胀；同时当系统处于低负荷状态运行时，可通过调整一个周期内各环节时间达到节能的目的。改造后系统出水COD 为98mg/L、BOD5为14．5mg/L、SS为28mg/L、TKN为2．04mg/L，可完全达到金山区排海管的纳管要求。
