近年来，我国污水处理行业的发展取得了较大程度上的进步，已经成为当代环境工作的重要项目，新型且能达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)的标准污水处理厂的建立，也已经成为污水处理的工作重点。基于此，针对天津港保税区实际特点，根据《天津港保税区总体规划》，拟在天津港保税区起步区雨污水泵站处建设污水处理厂。本文对此污水处理及回用工程采用CASS与MBR相结合的工艺，不需要大量的污泥回流和内回流，运行管理简单。采用这种组合式工艺，结构紧凑，分期建设和扩建方便，同时也为国内类似污水处理厂的设计提供借鉴。
1进出水水质和工艺流程
1.1进出水水质
工程再生水可用于园林绿化、环境卫生、工程施工，根据国家《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)标准，对出水的各项指标都有较严格要求。综合考虑工程经济和管理等因素，污水二级处理过程中利用生物优势处理废水，使出水水质能达到要求。表1分别列出了进出水水质情况。
1.2工艺流程
污水处理设计中最重要的是工艺选择，工艺的确定直接影响污水处理效果、出水水质，同时还会对污水处理厂的经济消耗、设备管理、安全运转等各方面产生影响，因此，必须根据实际条件客观合理地选择处理工艺，以达到最佳的污水处理效果。根据工程设计的进水水质和所要达到的出水排放标准，所采用的污水处理工艺除具有去除有机污染物和悬浮固体的效果外，还应具有除磷脱氮的功能。
目前，主要有两大类中水处理工艺：一类是以污水处理厂二级出水为原水，经物理化学方法为主的深度净化处理，达到回用水水质要求。最常用的深度处理工艺为混凝+沉淀+过滤和连续微滤。另一类是采用生化法与膜分离结合的处理工艺，将污水直接处理使其达到回用水水质要求，如膜生物反应器。
结合工程的具体情况和国内外的实际经验，该项目工艺部分决定将生物处理与膜分离两种技术相结合，以保证再生水水质。循环式活性污泥法(CASS)工艺是在传统SBR工艺基础上开发出来的新工艺，由预处理、CASS反应池、消毒、污泥处理等工序构成。CASS工艺在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水与间歇排水。CASS具有工艺流程比较简单，占地小，投资低，生化反应推动力大，沉淀效果好，抗冲击能力强，不易发生污泥膨胀，适用范围广，适合分期建设等优点。
近年来，随着膜生产技术的提高和生产成本的降低，膜技术在污水处理领域中的应用，特别是与生物反应器相组合的膜生物反应器(MBR)作为一种新型高效污水处理技术在国际上受到了广泛关注。MBR是将传统的生物处理工艺与膜技术结合为一体的新型污水处理技术。MBR采用膜分离与活性污泥法相结合的方法处理含碳有机物，能使有机物深度氧化的同时保留体系中的硝化细菌，也可同时进行硝化与反硝化作用，成功除氮，在低温时亦具有高处理能力。使用MBR进行污水处理不仅可以节约大量水资源，还可以减少设备占地，节约能源，减少设备购置、运行和管理的费用，避免二次污染，具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。为保证再生水水质，最终选定CASS+MBR的处理工艺。
污泥处理工艺推荐采用直接浓缩脱水处理。工艺流程如图1所示。
2主要构筑物和处理设备设计
2.1细格栅间
主要功能：拦截部分杂物和纤维状物质。确保在后续的处理过程中各个系统能够正常运行。
2.1.1构筑物
细格栅间：采用一座矩形钢筋砼构筑物，工艺尺寸：3.5m×1.6m×2.0m，有效水深：H=1.5m。
2.1.2主要设备。
①回转式污细格栅：2台，型号GSHZ800，栅条间隙：b=5mm，功率：1.5kW。②机械除污细格网：4个，设计流量：0.15m3/s，网格间隙：b=3mm，配有栅渣运输皮带运输机一台。
2.2曝气沉砂池
2.2.1构筑物
曝气沉砂池：确定为一座矩形钢筋砼构筑物，工艺尺寸：5m×2.5m×3.0m，有效水深：H=2.5m，最大流量时的停留时间为3min。
2.2.2主要设备
①吸砂机：管道布气带浮渣撇除系统共2个，型号S-2。②潜水无堵塞泵：采用型号AV1.4-4的泵一台，N=1.4kW，Q=54m3/h，H=2m。
2.3生物处理池
主要功能：中空纤维膜分离与生物处理相结合，污水处理后达到回用水标准。
2.3.1CASS池
CASS池1座(4格)，矩形钢筋砼构筑物，设计流量：Q=85m3/h，总有效池容：V=1500m3，工艺尺寸：20m×4m×5.8m×4，有效水深：H=5.0m，污泥龄：SRT=15d，混合液悬浮固体浓度：MLSS=4000mg/L，污泥负荷：F/M=0.08kgBOD5/(kgMLSS˙d)，产泥率：E=0.55kgSS/kgBOD5，水力停留时间：T=18h，标准状况下空气量：850m3/h。
2.3.2MBR池
MBR池1座(4格)，设计流量：Q=125m3/h，总有效池容：V=1500m3，工艺尺寸：20m×4m×5.8m×4，有效水深：H=5.0m，污泥龄：SRT=30d，混合液悬浮固体浓度：MLSS=6000mg/L，污泥负荷：F/M=0.06kgBOD5/(kgMLSS˙d)，产泥率：E=0.45kgSS/(kgBOD5)，水力停留时间：T=12h，标准状况下空气量：2500m3/h。
2.3.3主要设备
(1)潜水搅拌器，可提升式大叶片潜水推进器，16台，型号：QJB2.2/6-1800/2-56/P，单机功率：N=2.2kW，叶轮直径1800mm。可连续工作，也可根据实际流量与设备运行情况控制其工作台数。
(2)污泥回流泵，采用潜水离心泵，16台，型号：WQ2155-409，回流比50%，Q=45m3/h，H=8m，N=2.2kW。
(3)中空丝膜组件，数量32台，中空纤维膜孔径：0.2μm，中空纤维膜设计通量：15L/(m2˙h)，中空纤维膜面积：1280m2，膜组件参数：帘式膜10片/件，产水量Q=3.0m3/h/件。
(4)旋转式滗水器，数量8台，型号：B-200。最大滗水深度：1.3m，滗水量：2500m3/d，电机功率：0.75kW。
(5)行车式膜组件吊装设备。采用轨道行车式设备1台，工艺尺寸L×B×H=16m×16m×5.5m，功率4kW，起吊重量1500kg。
(6)离心鼓风机，数量4台，3用1备，型号GRB-200，Q=21.9m3/min，H=6m，N=37kW。
2.4中水处理间
2.4.1构筑物
中水处理间1座，采用半地下式砖混结构。尺寸：L×B×H=18m×6m×5m，回用水处理量：125m3/h。
2.4.2主要设备
①水泵，自吸式离心泵，型号GMP-35-80，6台，4用2备，Q=33m3/h，H=17m，N=5.0kW。②膜组件化学清洗设备2套，形式为浸泡式。③电动单梁悬挂起重机1套。T=1t。
2.5清水池
半地下钢筋混凝土结构，1座。工艺尺寸L×B×H=8m×16m×5m，贮存处理达标的再生水。
2.6送水泵房
2.6.1构筑物
半地下式砖混结构，1座，工艺尺寸L×B×H=12m×6m×5m，为中水用户输送处理达标的再生水。
2.6.2主要设备
①卧式单级离心泵，型号：KQW100/150/-11/2，3台，2用1备。Q=65.4m3/h，H=32m，N=11kW。②真空泵，型号：SZB-4，2台(1用1备)。Q=240L/min，真空度：-67.1kPa，N=2.2kW。
2.7加氯加药间
2.7.1构筑物
单层地上建筑，1座。尺寸：L×B×H=9.0m×6.0m×5.0m，Q=200m3/h，氯气投加量5mg/L，向出水中投加氯气，达到消毒的目的。
2.7.2主要设备
①自动流量比例加氯机，2台(1用1备)，型号：WP841，Q=2kgCl2/h。②氯瓶，2套，容量：100kg。③漏氯吸收装置1套，能力：500kg/h。④电动单梁悬挂起重机，1台，T=1t，L=7.5m，起吊高度：5.0m。
2.8污泥处理部分
2.8.1构筑物。
①污泥泵池，矩形污泥泵池。尺寸：2m×2m×4m。②脱水机房。尺寸：12m×6m×5m。
2.8.2主要设备
①滤布式浓缩脱水一体机，1套。型号TB-2000，尺寸12m×6m×5m，湿污泥处理量9～15m3/h，滤布宽度2000mm，功率20kW。②电动单梁悬挂起重机1台。T=1t，跨度7.5m，起吊高度：5.0m，功率2kW。
2.9过程控制系统
工程通过现场总线控制系统，对污水处理工艺(电气)运行过程进行分散控制、集中管理。现场总线控制系统由工控机和自治控制器以及智能现场设备组成。整个污水处理厂拟建中央控制室一间。
3结语
随着社会进步与发展，环境治理工作越来越受到重视，建立合理新型，能够达到国家要求的污水处理厂势在必行。天津港保税区起步区雨污水泵站新型污水处理厂的建立，能够满足当地污水处理要求，废水水质达到标准。
(1)污水处理及回用工程采用CASS与MBR相结合的工艺，不需要大量的污泥回流和内回流，运行管理简单。采用这种组合式工艺，结构紧凑，分期建设和扩建方便，同时也为国内类似污水处理工程的设计提供借鉴。
(2)由于季节原因，中水需用量变化较大。膜组件运行方式可降低能耗，根据回用水量的变化，可以对模块进行灵活调节，及时调整运行方案，使中水用量与处理量相匹配，既避免了设备及运转的浪费，又确保用水安全可靠。
(3)MBR处理出水含盐量等尚不明确，故中水脱盐处理需做场地预留与经济测算，待MBR实际运行后，对其出水进行相关监测来确定脱盐处理是否需要。
