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[摘 要]对于城市污水来说，水中的主要污染物通过常规工艺的处理，基本都能达到较为满意的去除效果，达到排放要求。但是随着一级A标准的提出，中水回用等现状，常规的污水处理技术和工艺，很难满足更高的要求。CWSBR工艺作为污水处理新工艺具有其独特的优点逐渐被广泛采用，本文我们来探讨一下CWSBR工艺在某北方寒冷地区城镇污水处理厂中的应用。
[关键词]CWSBR工艺 污水处理 工艺特点
中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0191-01
1 我国污水处理工艺现状
随着污水处理事业的发展，多种污水处理工艺都在我国得到了一定规模的应用，其中以A/O、A2/O、氧化沟、SBR为主，其它工艺如AB工艺、曝气生物滤池、水解-好氧工艺、生物接触氧化工艺、稳定塘、土地处理等工艺为辅。每种处理工艺各有优缺点，我们要针对不同的水质水量、进出水指标等具体要求进行综合方案比选，从而确定应用哪种工艺。
2 CWSBR工艺
2.1 CWSBR工艺的简介
CWSBR工艺即恒水位序批式反应器，是由德国G.A.A公司在SBR工艺的基础上研发出来的，继承了SBR的精髓真正实现按照动态设计运行，并完全克服了SBR各池容积利用率较低的缺点。
CWSBR工艺的核心技术有两个：一是利用水力帆的往复运动使常规SBR的变水位运行改为恒水位运行，即在单个水池中连续进水连续出水，周期性的完成SBR工艺的充水、搅拌、曝气、沉淀、滗水的全过程。二是恒水位滗水器的应用。
2.2 CWSBR的工艺特点
（1）投资省
水帆的灵活设计，提高了容积利用率，没有二沉池和污泥回流系统，因此所需管道、阀门等设备材料都大大降低，基建投资减少约15%，每吨废水的投资费用比传统SBR工艺降低约28%。
（2）抗冲击负荷强，模块化设计、运行灵活，处理效果好
CWSBR工艺抗冲击负荷能力强，进水控制区可有效调节污水的水质，使进水反应过程的污染物浓度的变化较小，降低对生化系统的冲击，有利于保证活性污泥的良好生长；CWSBR反应池既可设计成多池模块组合，又可设计为单池独立运行。
（3）适用于现有污水处理厂的改建
可在原有的污水处理工艺上改建而成，并充分利用原有的污水处理设备，利用率达90%以上。
（4）运行费用低恒水位运行，水力损失小，提升泵能耗减少约65%，运行费用降低约10%。
（5）自动化程度高
运行过程全自动管理，实施无人执守，定时维护。
3 工艺设计
3.1 某北方寒冷地区城镇污水厂工艺流程
根据进水水质条件及出水水质要求，采用的工艺流程如下：
污水——粗格栅间——污水提升泵房——细格栅间——旋流沉砂池——CWSBR反应池——紫外消毒间——自然水体
3.2 单体设计
污水处理厂设计规模为4000m3/d，预处理部分按远期6000m3/d设计。
（1）預处理间
粗格栅间、提升泵房与细格栅、旋流沉砂池合建，污水提升泵、旋流沉砂池按近期4000m3/d，最大时变化系数为1.7。预处理间尺寸20.0m×9.0m×11.0m。
①污水提升泵房前设粗格栅间，设栅槽2格，内设机械格栅除污机，栅槽宽700mm，格栅栅条宽度10mm，栅间隙20mm，安装角度75°，栅前水深0.4m，过栅流速0.9m/s。
②污水提升泵房及粗格栅间为半地下式，集水池为钢筋混凝土结构。细格栅设在粗格栅间与污水提升泵房的上层。提升泵房内设潜水排污泵3台，2用1备，其中1台变频。
③细格栅间栅槽2格，格栅栅条宽度10mm，栅间隙10mm，过栅流速0.9m/s，格栅倾角60°，有效宽度B=800mm。采用回转式格栅机械除污机2台，型号：HZG800，功率：1.1KW，近期1用1备，远期2台工作。
④本设计采用1座旋流沉砂池，设计流量采用最大流量，型号：XLC360，功率：1.1kw，水力停留时间20-30S，水力表面负荷200m3/m2·h，直径Φ=2.13m、高H=2.80m，叶轮转速12～20r/min，鼓风机功率2.2kw。
（2）CWSBR反应池
CWSBR生化池由能往复运动的水利帆分割成三个独立的区域，分别为控制区、反应区、平衡区。
设计流量按平均流量：4000m3/d=167m3/h，变化系数：1.0
CWSBR池为钢筋混凝土形式，采用2座CWSBR池。单池尺寸24.0m×22.0m×6.0m，地上3.5m，地下2.5m。
CWSBR池设计中采用的污水冬季最低水温值为8℃，单池参数如下：
污泥负荷：0.05kgBOD/kgMLSS·d，污泥浓度3500mg/l，SVI=100mg/L，污泥产率=1.188kgTS/kgBOD，剩余污泥总量=148.5m3/d，剩余污泥浓度=12.60kgTS/m3，污泥龄21.15d，运行周期为按6.0小时计。
CWSBR一个周期循环的几个状态及时间（如表1）
主要设备技术参数：
①进水潜污泵2台，将控制区的污水打入反应区，本设计采用2组反应池，反池按4周期运行，潜水泵参数为：Q=630m3/h，H=0.7m，N=6.5KW；运行时间1.0h/周期。
②潜水搅拌器4台，安装在反应区，在反应区进水时进行工作，参数为D=1500mm，F=1700N，N=3.5KW；
潜水搅拌机8台，安装在控制区，间歇式工作，参数为D=620mm，480rpm，N=5.0KW；运行时间1.0h/周期。
③恒水位滗水器2台，型号LD500，Q=650m3/h，滗水时间为1.0h；
④出水潜污泵2台：经生化处理后的清水通过重力自流到出水泵的井筒中，然后由出水泵将清水打入平衡区，参数Q=630m3/h，H=0.7m，N=6.5KW；
⑤剩余污泥泵2台，将CWSBR反应区内的剩余污泥排入到污泥浓缩池，参数为Q=80m3/h，H=8m，N=4.0KW；
⑥管式曝气器，数量280根，Q=8-10m3/h，Φ=67mm，L=1000mm；
⑦水力帆2对，尺寸按池形单独设计；
⑧仪表：DO仪2套，红外反射器2套。
（3）鼓风机房及变配电间
CWSBR池总供气量为3000Nm3/h，设罗茨风机3台（2用1备，2台变频）。
性能参数：Q=26.10m3/min，H=6.0m，N=37.50kw。
（4）紫外消毒间
紫外消毒间设一座。紫外消毒间尺寸：13.0×8.0×4.5m
4 结论
通过该工艺的运行，该城镇的污水完全可以达到预期的排放标准，从而也证明了CWSBR工艺适应寒冷地区的运行条件，即使在寒冷地区最低水温8℃时亦能取得良好的处理效果，该工艺在城镇污水处理中拥有十分广阔的应用前景。
参考文献
[1] 张自杰，林荣枕，金儒霖.排水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.
[2] 王宝贞，王琳.水污染治理新技术-新工艺、新概念、新理论[M].北京：科学出版社，2004.
[关键词]CWSBR工艺 污水处理 工艺特点
中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0191-01
1 我国污水处理工艺现状
随着污水处理事业的发展，多种污水处理工艺都在我国得到了一定规模的应用，其中以A/O、A2/O、氧化沟、SBR为主，其它工艺如AB工艺、曝气生物滤池、水解-好氧工艺、生物接触氧化工艺、稳定塘、土地处理等工艺为辅。每种处理工艺各有优缺点，我们要针对不同的水质水量、进出水指标等具体要求进行综合方案比选，从而确定应用哪种工艺。
2 CWSBR工艺
2.1 CWSBR工艺的简介
CWSBR工艺即恒水位序批式反应器，是由德国G.A.A公司在SBR工艺的基础上研发出来的，继承了SBR的精髓真正实现按照动态设计运行，并完全克服了SBR各池容积利用率较低的缺点。
CWSBR工艺的核心技术有两个：一是利用水力帆的往复运动使常规SBR的变水位运行改为恒水位运行，即在单个水池中连续进水连续出水，周期性的完成SBR工艺的充水、搅拌、曝气、沉淀、滗水的全过程。二是恒水位滗水器的应用。
2.2 CWSBR的工艺特点
（1）投资省
水帆的灵活设计，提高了容积利用率，没有二沉池和污泥回流系统，因此所需管道、阀门等设备材料都大大降低，基建投资减少约15%，每吨废水的投资费用比传统SBR工艺降低约28%。
（2）抗冲击负荷强，模块化设计、运行灵活，处理效果好
CWSBR工艺抗冲击负荷能力强，进水控制区可有效调节污水的水质，使进水反应过程的污染物浓度的变化较小，降低对生化系统的冲击，有利于保证活性污泥的良好生长；CWSBR反应池既可设计成多池模块组合，又可设计为单池独立运行。
（3）适用于现有污水处理厂的改建
可在原有的污水处理工艺上改建而成，并充分利用原有的污水处理设备，利用率达90%以上。
（4）运行费用低恒水位运行，水力损失小，提升泵能耗减少约65%，运行费用降低约10%。
（5）自动化程度高
运行过程全自动管理，实施无人执守，定时维护。
3 工艺设计
3.1 某北方寒冷地区城镇污水厂工艺流程
根据进水水质条件及出水水质要求，采用的工艺流程如下：
污水——粗格栅间——污水提升泵房——细格栅间——旋流沉砂池——CWSBR反应池——紫外消毒间——自然水体
3.2 单体设计
污水处理厂设计规模为4000m3/d，预处理部分按远期6000m3/d设计。
（1）預处理间
粗格栅间、提升泵房与细格栅、旋流沉砂池合建，污水提升泵、旋流沉砂池按近期4000m3/d，最大时变化系数为1.7。预处理间尺寸20.0m×9.0m×11.0m。
①污水提升泵房前设粗格栅间，设栅槽2格，内设机械格栅除污机，栅槽宽700mm，格栅栅条宽度10mm，栅间隙20mm，安装角度75°，栅前水深0.4m，过栅流速0.9m/s。
②污水提升泵房及粗格栅间为半地下式，集水池为钢筋混凝土结构。细格栅设在粗格栅间与污水提升泵房的上层。提升泵房内设潜水排污泵3台，2用1备，其中1台变频。
③细格栅间栅槽2格，格栅栅条宽度10mm，栅间隙10mm，过栅流速0.9m/s，格栅倾角60°，有效宽度B=800mm。采用回转式格栅机械除污机2台，型号：HZG800，功率：1.1KW，近期1用1备，远期2台工作。
④本设计采用1座旋流沉砂池，设计流量采用最大流量，型号：XLC360，功率：1.1kw，水力停留时间20-30S，水力表面负荷200m3/m2·h，直径Φ=2.13m、高H=2.80m，叶轮转速12～20r/min，鼓风机功率2.2kw。
（2）CWSBR反应池
CWSBR生化池由能往复运动的水利帆分割成三个独立的区域，分别为控制区、反应区、平衡区。
设计流量按平均流量：4000m3/d=167m3/h，变化系数：1.0
CWSBR池为钢筋混凝土形式，采用2座CWSBR池。单池尺寸24.0m×22.0m×6.0m，地上3.5m，地下2.5m。
CWSBR池设计中采用的污水冬季最低水温值为8℃，单池参数如下：
污泥负荷：0.05kgBOD/kgMLSS·d，污泥浓度3500mg/l，SVI=100mg/L，污泥产率=1.188kgTS/kgBOD，剩余污泥总量=148.5m3/d，剩余污泥浓度=12.60kgTS/m3，污泥龄21.15d，运行周期为按6.0小时计。
CWSBR一个周期循环的几个状态及时间（如表1）
主要设备技术参数：
①进水潜污泵2台，将控制区的污水打入反应区，本设计采用2组反应池，反池按4周期运行，潜水泵参数为：Q=630m3/h，H=0.7m，N=6.5KW；运行时间1.0h/周期。
②潜水搅拌器4台，安装在反应区，在反应区进水时进行工作，参数为D=1500mm，F=1700N，N=3.5KW；
潜水搅拌机8台，安装在控制区，间歇式工作，参数为D=620mm，480rpm，N=5.0KW；运行时间1.0h/周期。
③恒水位滗水器2台，型号LD500，Q=650m3/h，滗水时间为1.0h；
④出水潜污泵2台：经生化处理后的清水通过重力自流到出水泵的井筒中，然后由出水泵将清水打入平衡区，参数Q=630m3/h，H=0.7m，N=6.5KW；
⑤剩余污泥泵2台，将CWSBR反应区内的剩余污泥排入到污泥浓缩池，参数为Q=80m3/h，H=8m，N=4.0KW；
⑥管式曝气器，数量280根，Q=8-10m3/h，Φ=67mm，L=1000mm；
⑦水力帆2对，尺寸按池形单独设计；
⑧仪表：DO仪2套，红外反射器2套。
（3）鼓风机房及变配电间
CWSBR池总供气量为3000Nm3/h，设罗茨风机3台（2用1备，2台变频）。
性能参数：Q=26.10m3/min，H=6.0m，N=37.50kw。
（4）紫外消毒间
紫外消毒间设一座。紫外消毒间尺寸：13.0×8.0×4.5m
4 结论
通过该工艺的运行，该城镇的污水完全可以达到预期的排放标准，从而也证明了CWSBR工艺适应寒冷地区的运行条件，即使在寒冷地区最低水温8℃时亦能取得良好的处理效果，该工艺在城镇污水处理中拥有十分广阔的应用前景。
参考文献
[1] 张自杰，林荣枕，金儒霖.排水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.
[2] 王宝贞，王琳.水污染治理新技术-新工艺、新概念、新理论[M].北京：科学出版社，2004.