污水处理CASS工艺.docx

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(CyclicActivatedSludgeSystem)又称为循环活性污泥工艺。该工艺最早在外国应
用,为了更好地将其引进,开发出适合我国国情的新式污水办理新工艺,有关科研机构在
实验室进行了整套系统的模拟试验,分别商讨了CASS工艺办理常温生活污水、低温生活
污水、制药和化工等工业废水的机理和特色以及水办理过程中脱氮除磷的成效,获取了宝
贵的设计参数和对工艺运转的指导性经验。将研究成就成功地应用于办理生活污水及不一样
种工业废水的工程实践中,获得了优异的经济、社会和环境效益。并开发的CASS工艺与
ICEAS工艺对比,负荷可提高1-2倍,节约占地和工程投资近30%。
CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)是在SBR的基础上发展起来的,即在SBR
池内进水端增添了一个生物选择器,实现了连续进水(积淀期、排水期仍连续进水),间
歇排水。
CASS工艺的结构原理

在序批式活性污泥法(SBR)的基础上,反应池沿池长方向设计为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区,其主反应区后部安装了可起落的自动撇水装置。
整个工艺的曝气、积淀、排水等过程在同一池子内周期循环运转,省去了老例活性污泥法的二沉池和污泥回流系统;同时可连续进水,中止排水。

在预反应区内,微生物能经过酶的迅速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机
物,经历一个高负荷的基质迅速累积过程,这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用,同时对丝状菌的生长起到克制作用,可有效防范污泥膨胀;随后在主
反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、积淀、排水、功能于一体,
污染物的降解在时间上是一个推流过程,而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中,从而达到对污染物去除作用,同时还拥有较好的脱氮、除磷功能。
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CASS原理图
CASS法工作原理以下列图:在反应器的前部设置了生物选择区,后部设置了可起落
的自动滗水装置。其工作过程可分为曝气、积淀、滗水、闲置四个阶段,周期循环进行。
污水连续进入预反应区,经过隔墙底部进入主反应区,在保证供氧的条件下,使有机物被池中的微生物降解。依据进水水质可对运转参数进行调整。
CASS工艺的四个阶段
,此时有机污染物被微生物氧化分解,同时污水中的NH3-N经过微生物的硝化作用转变成NO3--N。
,微生物利用水中节余的DO进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转变,开始进行反硝化反应。活性污泥逐渐沉到池底,上层水变清。
,置于反应池尾端的滗水器开始工作,自上而下逐渐排出上
清液。此时反应池逐渐过渡到厌氧状态连续反硝化。
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CASS工艺的技术特色
,中止排水
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传统SBR工艺为中止进水,中止排水,而实质污水排放多半是连续或半连续的,CASS
工艺可连续进水,战胜了SBR工艺的不足,比较适合实质排水的特色,拓宽了SBR工艺
的应用领域。固然CASS工艺设计时均考虑为连续进水,但在实质运转中即使有中止进水,
也不影响办理系统的运转。

CASS反应池平时按曝气、积淀、排水和闲置四个阶段依据时间挨次进行。

每个工作周期内排水开始时CASS池内液位最高,排水结束时,液位最低,液位的变化幅度取决于排水比,而排水比与办理废水的浓度、排放标准及生物降解的难易程度等有关。反应池内混杂液体积和基质浓度均是变化的,基质降解是非稳态的。
,浓度梯度高
CASS在反应阶段是曝气的,微生物处于好氧状态,在积淀和排水阶段不曝气,微生
物处于缺氧甚至厌氧状态。所以,反应池中溶解氧是周期性变化的,氧浓度梯度大、转移
效率高,这对于提高脱氮除磷效率、防范污泥膨胀及节约能耗都是有益的。实践证明对相同的曝气设施而言,CASS工艺与传统活性污泥法对比有较高的氧利用率。
CASS工艺的主要长处
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,占地面积小,投资较低
CASS的核心修建物为反应池,没有二沉池及污泥回流设施,一般状况下不设调理池
及初沉池。所以,污水办理设施部署紧凑、占地省、投资低。

CASS工艺从污染物的降解过程来看,当污水以相对较低的水量连续进入CASS池时
即被混杂液稀释,所以,从空间上看CASS工艺属变体积的完整混杂式活性污泥法范围;
而从CASS工艺开始曝气到排水结束整个周期来看,基质浓度由高到低,浓度梯度从高到低,基质利用速率由大到小,所以,CASS工艺属理想的时间序次上的推流式反应器,生化反应推进力较大。

CASS工艺在积淀阶段几乎整个反应池均起积淀作用,积淀阶段的表面负荷比一般二
次积淀池小得多,虽有进水的搅乱,但其影响很小,积淀成效较好。实践证明,当冬天温
度较低,污泥沉降性能差时,或在办理一些特种工业废水污泥凝聚性能差时,均不会影响
CASS工艺的正常运转。实验和工程中曾遇到SV30高达96%的状况,只要将积淀阶段的
时间稍作延长,系统运转不受影响。
,抗冲击能力强
CASS工艺在设计时已考虑流量变化的要素,能保证污水在系统内逗留预约的办理时
间后经积淀排放,特别是CASS工艺可以经过调理运转周期来适应进水量和水质的变比。
当进水浓度较高时,也可经过延长曝气时间实现达标排放,达到抗冲击负荷的目的。在暴
雨时,可经受平时均匀流量6倍的巅峰流量冲击,而不需要独立的调理地。多年运转资
料表示,在流量冲击和有机负荷冲击超出设计值2-3倍时,办理成效依旧令人满意。而
传统办理工艺固然已设有辅助的流量均衡调理设施,但还很可能因水力负荷变化以致活性污泥流失,严重影响排水质量。
当增强脱氮除磷功能时,CASS工艺可经过调整工作周期及控制反应池的溶解氧水平,提高脱氮除磷的成效。所以,经过运转方式的调整,可以达到不一样的办理水质。
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污泥膨胀是活性污泥法运转过程中常遇到的问题,因为污泥沉降性能差,污泥与水没法在二沉池进行有效分别,造成污泥流失,使出水水质变差,严重时使污水办理厂没法运
行,而控制并除掉污泥膨胀需要一准时间,拥有滞后性。所以,选择不易发生污泥膨胀的污水办理工艺是污水办理厂设计中一定考虑的问题。
因为丝状菌的比表面积比菌胶团大,所以,有益于摄入低浓度底物,但一般丝状菌的
比增殖速率比非丝状菌小,在高底物浓度下菌胶团和丝状菌都以较大速率降解底物与增
殖,但因为胶团细菌比增殖速率较大,其增殖量也较大,从而较丝状菌占优势。而CASS
反应池中存在着较大的浓度梯度,并且处于缺氧、好氧交替变化之中,这样的环境条件可
选择性地培育出菌胶团细菌,使其成为曝气池中的优势菌属,有效地克制丝状菌的生长和生殖,战胜污泥膨胀,从而提高系统的运转稳固性。
,适合分期建设
CASS工艺可应用于大型、中型及小型污水办理工程,比SBR工艺适用范围更广泛;
连续进水的设计和运转方式,一方面便于与前办理修建物相般配,另一方面控制系统比SBR工艺更简单。
对大型污水办理厂而言,CASS反应池设计成多池模块组合式,单池可独立运转。当
办理水量小于设计值时,可以在反应地的低水位运转或投入部分反应池运转等多种灵巧操
作方式;因为CASS系统的主要核心修建物是CASS反应池,假如办理水量增添,超出
设计水量不可以满足办理要求时,可相同复制CASS反应池,所以CASS法污水办理厂的
建设可随企业的发展而发展,它的阶段建筑和扩建较传统活性污泥法简单得多。
,性质稳固
传统活性污泥法的泥龄仅2-7天,而CASS法泥龄为25-30天,所以污泥稳固性好,
脱水性能佳,产生的节余污泥少。~,仅为传统
法的60%左右。因为污泥在CASS反应池中已获取必定程度的消化,所以节余污泥的耗
氧速率只有10mgO2/,一般不需要再经稳固化办理,可直接脱水。而传
统法节余污泥不稳固,沉降性差,耗氧速率大于20mgO2/,一定经稳固化后
才能办理。
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CASS工艺经济性
实践证明,CASS工艺日办理水量小则几百立方米,大则几十万立方米,只要设计合
理,与其他方法对比拥有必定的经济优势。它比传统活性污泥法节约投资20%-30%,节
省土地30%以上。当需采纳多种工艺串通使用时,如在CASS工艺后有其他办理工艺时,
平时要增添中间水池和提高设施,将影响整体的经济优势,此时,要进行详细的技术经济
比较,以确立采纳CASS工艺还是其他好氧办理工艺。
因为CASS工艺的曝气是中止的,利于氧的转移,曝气时间还可依据水质、水量变化
灵巧调整,均为降低运转成本创立了条件。整体而言,CASS工艺的运转花费比传统活性污泥法稍低。
CASS法的特色与SBR对比,CASS法的长处是-其反应池由预反应区和主反应区组
成,所以,对难降解有机物的去除成效更好。进水过程是连续的,所以,进水管道上无需
电磁阀等控制元件,单个池子可独立运转;而SBR进水过程是间歇的,应用中一般要2个
或2个以上池子交替使用。排水是由可起落的堰式滗水器完成的,随水面逐渐降落,均
匀将办理后的清水排出,最大限度降低了排水时水流对底部积淀污泥的扰动。CASS法
每个周期的排水量一般不超出池内总水量的1/3,而SBR则为3/4,所以,CASS法比
SBR法的抗冲击能力更好。
注意事项

工业废水和生活污水的排放平时是不均匀的,如何充发散挥CASS反应池的作用,与
选择的设计流量关系很大,假如设计流量不适合,进水巅峰时水位会超出上限,进水量小
时反应池不可以充分利用。当水量颠簸较大时,应试虑设置调理池。

CASS工艺的日趋广泛应用,受益于自动化技术发展及在污水办理工程中的应用。
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CASS工艺的特色是程序工作制,可依据进水及出水水质变化来调整工作程序,保证出水
成效。整套控制系统可采纳现场可编程控制(PLC)与微机集中控制相结合,同时为了保证CASS工艺的正常运转,全部设施采纳手动/自动两种操作方式,后者便于手动调试和自控系统故障时使用,前者供平时工作使用。

CASS工艺可选择多种曝气方式,但在选择曝气头时要尽量采纳不拥堵的曝气形式,如穿孔管、水下曝气机、伞式曝气器、螺旋曝气器等。采纳微孔曝气时应采纳强度高的橡胶曝气盘或管,当停止曝气时,微孔闭合,曝气时开启,不易造成微孔拥堵。其他,因为
CASS工艺自己的特色,采纳水下曝气机还可依据其运转周期和DO等状况适合开启不一样
的台数,达到在满足废水要求的前提下节约能耗的目的。

CASS工艺的排水要求与SBR相同,当前,常用的设施为旋转式撇水机,其长处是
排水均匀、排水量可调理、对底部污泥搅乱小,又能防范水面飘荡物随水排出。
CASS工艺积淀结束需及时将上清液排出,排水时应尽可能均匀排出,不可以扰动积淀
在池底的污泥层,同时,还应防范水面的飘荡物随水流排出,影响出水水质。当前,常有
的排水方式有固定式排水装置如沿水池不一样深度设置出水管,从上到下挨次开启,长处是
排水设施简单、投资少,弊端是开启阀门多、排水管中会存储部分污泥,造成早期出水水
质差。浮动式排水装置和旋转式排水装置固然价格高,但排水均匀、排水量可调、对底部
污泥搅乱小,又能防范水面飘荡物随出水排出,所以,这两种排水装置当前应用许多,尤
其旋转式排水装置,又称滗水器,以操作灵巧、运转稳固性高等长处遇到设计人员和用户的喜爱。

①冬天或低温对CASS工艺的影响及控制
②排水比的确定
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③雨季对池内水位的影响及控制
④排泥机遇及泥龄控制
⑤预反应区的大小及反应池的长宽比
⑥中止排水与后续办理修建物的高程及水量般配问题。
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