CASS工藝全稱為循環(huán)式活性污泥法,其前身是ICEAS工藝,兩者均是由美國(guó)的Goronszy教授開發(fā)而成的。CASS池為一間歇式反應(yīng)器,在此反應(yīng)器中活性污泥法過程按曝氣和非曝氣階段不斷重復(fù),將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程結(jié)合在一個(gè)池子中進(jìn)行。因此,它是SBR工藝及ICEAS工藝的一種更新變型。隨著計(jì)算機(jī)的日益普及,CASS工藝由于其投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效率高,尤其是優(yōu)異的脫氮除磷功能而越來越得到重視。該工藝已廣泛應(yīng)用于城市污水和各種工業(yè)廢水的處理。
1、CASS工藝的原理
CASS工藝是將序批式活性污泥法(SBR)的反應(yīng)池沿長(zhǎng)度方向分為兩部分,前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū),后部為主反應(yīng)區(qū)。在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的潷水裝置,實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水間歇排水的周期循環(huán)運(yùn)行,集曝氣沉淀、排水于一體。CASS工藝是一個(gè)厭氧/缺氧/好氧交替運(yùn)行的過程,具有一定脫氮除磷效果,廢水以推流方式運(yùn)行,而各反應(yīng)區(qū)則以完全混合的形式運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)同步硝化一反硝化和生物除磷,如下圖所示。
CASS的工藝各個(gè)單元的作用
生物選擇區(qū)
生物選擇區(qū)設(shè)置在反應(yīng)器的進(jìn)水處,是一容積較小的污水污泥接觸區(qū)(容積約為反應(yīng)器總?cè)莘e的10%)。進(jìn)入反應(yīng)器的污水和從主反應(yīng)區(qū)內(nèi)回流的活性污泥(回流量約為日平均流量的20%)在此相互混合接觸。生物選擇器是按照活性污泥種群組成動(dòng)力學(xué)的規(guī)律而設(shè)置的,創(chuàng)造合適的微生物生長(zhǎng)條件并選擇出絮凝性細(xì)菌。在生物選擇區(qū)內(nèi),通過主反應(yīng)區(qū)污泥的回流并與進(jìn)水混合,不僅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而且加速對(duì)溶解性底物的去除并對(duì)難降解有機(jī)物起到良好的水解作用,同時(shí)可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。生物選擇器還可有效地抑制絲狀菌的大量繁殖,克服污泥膨脹,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在生物選擇器中,污泥回流液中存在的少量硝酸鹽氮(約為2mg/L)可得到反硝化,反硝化量可達(dá)整個(gè)系統(tǒng)反硝化量的20%左右。選擇器可定容運(yùn)行,亦可變?nèi)葸\(yùn)行,多池系統(tǒng)中的進(jìn)水配水池也可用作選擇器。
兼氧區(qū)
不僅具有輔助厭氧或兼氧條件下運(yùn)行的生物選擇區(qū)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)水量變化的緩沖作用,同時(shí)還具有促進(jìn)磷的進(jìn)一步釋放和強(qiáng)化氮的反硝化作用。
主反應(yīng)區(qū)
則是終去除有機(jī)底物的主要場(chǎng)所。運(yùn)行過程中,通常將主反應(yīng)區(qū)的曝氣強(qiáng)度以及曝氣池中溶解氧強(qiáng)度加以控制,以使反應(yīng)區(qū)內(nèi)主體溶液中處于好氧狀態(tài),保證污泥絮體的外部有一個(gè)好氧環(huán)境進(jìn)行硝化;活性污泥結(jié)構(gòu)內(nèi)部則基本處于缺氧狀態(tài),溶解氧向污泥絮體內(nèi)的傳遞受到限制,而較高的硝酸鹽濃度(梯度)則能較好地滲透到絮體內(nèi)部,有效地進(jìn)行反硝化,從而使主反應(yīng)區(qū)中同時(shí)發(fā)生有機(jī)污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。
2、CASS工藝流程
對(duì)于一般城市污水,CASS工藝并不需要很高程度的預(yù)處理,只需設(shè)置粗格柵、細(xì)格柵和沉砂池,無需初沉池和二沉池,也不需要龐大的污泥回流系統(tǒng)(只在CASS反應(yīng)器內(nèi)部有約20%的污泥回流)國(guó)內(nèi)常見的CASS工藝流程如圖1所示。
CASS工藝運(yùn)行過程包括充水-曝氣、沉淀、潷水、閑置四個(gè)階段組成,具體運(yùn)行過程為:
1、充水-曝氣階段
邊進(jìn)水邊曝氣,同時(shí)將主反應(yīng)區(qū)的污泥回流至生物選擇區(qū),一般回流比為20%。在此階段,曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池內(nèi)供氧,一方面滿足好氧微生物對(duì)氧的需要,另一方面有利于活性污泥與有機(jī)物的充分混合與接觸,從而有利于有機(jī)污染物被微生物氧化分解。同時(shí),污水中的氨氮通過微生物的硝化作用轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮。
2、沉淀階段
停止曝氣,微生物繼續(xù)利用水中剩余的溶解氧進(jìn)行氧化分解。隨著反應(yīng)池內(nèi)溶解氧的進(jìn)一步降低,微生物由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變,并發(fā)生一定的反硝化作用。與此同時(shí),活性污泥在幾乎靜止的條件下進(jìn)行沉淀分離,活性污泥沉至池底,下一個(gè)周期繼續(xù)發(fā)揮作用,處理后的水位于污泥層上部,靜置沉淀使泥水分離。
3、潷水階段
沉淀階段完成后,置于反應(yīng)池末端的潷水器開始工作,自上而下逐層排出上清液,排水結(jié)束后潷水器自動(dòng)復(fù)位。潷水期間,污泥回流系統(tǒng)照常工作,其目的是提高缺氧區(qū)的污泥濃度,隨污泥回流至該區(qū)內(nèi)的污泥中的硝態(tài)氮進(jìn)一步進(jìn)行反硝化,并進(jìn)行磷的釋放。
4、閑置階段
閑置階段的時(shí)間一般比較短,主要保證潷水器在此階段內(nèi)上升至原始位置,防止污泥流失。實(shí)際潷水時(shí)間往往比設(shè)計(jì)時(shí)間短,其剩余時(shí)間用于反應(yīng)器內(nèi)污泥的閑置以及恢復(fù)污泥的吸附能力。
3、CASS工藝的優(yōu)點(diǎn)
1、工藝流程簡(jiǎn)單,占地面積小,投資較低
CASS的核心構(gòu)筑物為反應(yīng)池,沒有二沉池及污泥回流設(shè)備,一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。因此。污水處理設(shè)施布置緊湊、占地省、投資低。
2、生化反應(yīng)推動(dòng)力大
在完全混合式連續(xù)流曝氣池中的底物濃度等于二沉池出水底物濃度,底物流入曝氣池的速率即為底物降解速率。根據(jù)生化動(dòng)力反應(yīng)學(xué)原理,由于曝氣池中的底物濃度很低,其生化反應(yīng)推動(dòng)力也很小,反應(yīng)速率和有機(jī)物去除效率都比較低;在理想的推流式曝氣池中,污水與回流污泥形成的混合流從池首端進(jìn)入,成推流狀態(tài)沿曝氣池流動(dòng),至池末端流出。作為生化反應(yīng)推動(dòng)力的底物濃度,從進(jìn)水的高濃度逐漸降解至出水時(shí)的低濃度,整個(gè)反應(yīng)過程底物濃度沒被稀釋,盡可能地保持了較大推動(dòng)力。此間在曝氣池的各斷面上只有橫向混合,不存在縱向的返混。
CASS工藝從污染物的降解過程來看,當(dāng)污水以相對(duì)較低的水量連續(xù)進(jìn)入CASS池時(shí)即被混合液稀釋,因此,從空間上看CASS工藝屬變體積的完全混合式活性污泥法范疇;而從CASS工藝開始曝氣到排水結(jié)束整個(gè)周期來看,基質(zhì)濃度由高到低,濃度梯度從高到低,基質(zhì)利用速率由大到小,因此,CASS工藝屬理想的時(shí)間順序上的推流式反應(yīng)器,生化反應(yīng)推動(dòng)力較大。
3、沉淀效果好
CASS工藝在沉淀階段幾乎整個(gè)反應(yīng)池均起沉淀作用,沉淀階段的表面負(fù)荷比普通二次沉淀池小得多,雖有進(jìn)水的干擾,但其影響很小,沉淀效果較好。實(shí)踐證明,當(dāng)冬季溫度較低,污泥沉降性能差時(shí),或在處理一些特種工業(yè)廢水污泥凝聚性能差時(shí),均不會(huì)影響CASS工藝的正常運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)和工程中曾遇到SV高達(dá)96%的情況,只要將沉淀階段的時(shí)間稍作延長(zhǎng),系統(tǒng)運(yùn)行不受影響。
4、運(yùn)行靈活,抗沖擊能力強(qiáng)
CASS工藝在設(shè)計(jì)時(shí)已考慮流量變化的因素,能確保污水在系統(tǒng)內(nèi)停留預(yù)定的處理時(shí)間后經(jīng)沉淀排放,特別是CASS工藝可以通過調(diào)節(jié)運(yùn)行周期來適應(yīng)進(jìn)水量和水質(zhì)的變化。當(dāng)進(jìn)水濃度較高時(shí),也可通過延長(zhǎng)曝氣時(shí)間實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,達(dá)到抗沖擊負(fù)荷的目的。在暴雨時(shí)??山?jīng)受平常平均流量6倍的高峰流量沖擊,而不需要獨(dú)立的調(diào)節(jié)池。多年運(yùn)行資料表明。在流量沖擊和有機(jī)負(fù)荷沖擊超過設(shè)計(jì)值2~3倍時(shí),處理效果仍然令人滿意。而傳統(tǒng)處理工藝雖然已設(shè)有輔助的流量平衡調(diào)節(jié)設(shè)施,但還很可能因水力負(fù)荷變化導(dǎo)致活性污泥流失,嚴(yán)重影響排水質(zhì)量。當(dāng)強(qiáng)化脫氮除磷功能時(shí),CASS工藝可通過調(diào)整工作周期及控制反應(yīng)池的溶解氧水平,提高脫氮除磷的效果。所以,通過運(yùn)行方式的調(diào)整,可以達(dá)到不同的處理水質(zhì)。
5、不易發(fā)生污泥膨脹
污泥膨脹是活性污泥法運(yùn)行過程中常遇到的問題,由于污泥沉降性能差,污泥與水無法在二沉池進(jìn)行有效分離,造成污泥流失,使出水水質(zhì)變差,嚴(yán)重時(shí)使污水處理廠無法運(yùn)行,而控制并消除污泥膨脹需要一定時(shí)間,具有滯后性。因此,選擇不易發(fā)生污泥膨脹的污水處理工藝是污水處理廠設(shè)計(jì)中必須考慮的問題。由于絲狀茵的比表面積比茵膠團(tuán)大,因此,有利于攝取低濃度底物,但一般絲狀茵的比增殖速率比非絲狀茵小,在高底物濃度下茵膠團(tuán)和絲狀茵都以較大速率降解物與增殖,但由于膠團(tuán)細(xì)菌比增殖速率較大,其增殖量也較大,從而較絲狀茵占優(yōu)勢(shì)。而CASS反應(yīng)池中存在著較大的濃度遞度,而且處于缺氧、好氧交替變化之中,這樣的環(huán)境條件可選擇性地培養(yǎng)出茵膠團(tuán)細(xì)菌,使其成為曝氣池中的優(yōu)勢(shì)茵屬,有效地抑制絲狀茵的生長(zhǎng)和繁殖,克服污泥膨脹,從而提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。
6、適用范圍廣,適合分期建設(shè)
CASS工藝可應(yīng)用于大型、中型及小型污水處理工程,比SBR工藝適用范圍更廣泛;連續(xù)進(jìn)水的設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式,一方面便于與前處理構(gòu)筑物相匹配,另一方面控制系統(tǒng)比SBR工藝更簡(jiǎn)單。對(duì)大型污水處理廠而言,CASS反應(yīng)池設(shè)計(jì)成多池模塊組合式,單池可獨(dú)立運(yùn)行。當(dāng)處理水量小于設(shè)計(jì)值時(shí),可以在反應(yīng)池的低水位運(yùn)行或投入部分反應(yīng)池運(yùn)行等多種靈活操作方式;由于CASS系統(tǒng)的主要核心構(gòu)筑物是CASS反應(yīng)池,如果處理水量增加,超過設(shè)計(jì)水量不能滿足處理要求時(shí),可同樣復(fù)制CASS反應(yīng)池,因此CASS法污水處理廠的建設(shè)可隨企業(yè)的發(fā)展而發(fā)展,它的階段建造和擴(kuò)建較傳統(tǒng)活性污泥法簡(jiǎn)單得多。
7、剩余污泥量小,性質(zhì)穩(wěn)定
傳統(tǒng)活性污泥法的泥齡僅2~7天,而CASS法泥齡為25~30天,所以污泥穩(wěn)定性好,脫水性能佳,產(chǎn)生的剩余污泥少。去除1.0kgBOD產(chǎn)生0.2~0.3kg剩余污泥,僅為傳統(tǒng)法的60%左右。由于污泥在CASS反應(yīng)池中已得到一定程度的消化,所以剩余污泥的耗氧速率只有10mgO2/gMISS·h以下,一般不需要再經(jīng)穩(wěn)定化處理,可直接脫水。而傳統(tǒng)法剩余污泥不穩(wěn)定,沉降性差,耗氧速率大于20mgO2/gMLSS·h,必須經(jīng)穩(wěn)定化后才能處置。
4、CASS工藝的缺點(diǎn)
從上面的敘述可以看出,CASS工藝具有許多優(yōu)點(diǎn),然而任何一個(gè)工藝都不是十全十美的,CASS工藝也必然存在一些問題。CASS工藝為單一污泥懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng),利用同一反應(yīng)器中的混合微生物種群完成有機(jī)物氧化、硝化、反硝化和除磷。多種處理功能的相互影響在實(shí)際應(yīng)用中限制了其處理效能,也給控制提出了非常嚴(yán)格的要求,工程中難以實(shí)現(xiàn)工藝的穩(wěn)定、高效的運(yùn)行??偨Y(jié)起來,CASS工藝主要存在以下幾個(gè)方面的問題。運(yùn)行中存在問題
1、微生物種群之間的復(fù)雜關(guān)系有待研究
CASS系統(tǒng)的微生物種群結(jié)構(gòu)與常規(guī)活性污泥法不同,菌群主要由硝化菌、反硝化菌、聚磷菌和異氧型好氧菌組成。目前對(duì)非穩(wěn)態(tài)CASS系統(tǒng)中微生物種群之間的復(fù)雜的生存競(jìng)爭(zhēng)和生態(tài)平衡關(guān)系尚不甚了解,CASS工藝?yán)碚撝皇菑墓に囘^程進(jìn)行一些分析探討,而理清微生物種群之間的關(guān)系對(duì)CASS工藝的優(yōu)化運(yùn)行是大有好處的,因此仍需加強(qiáng)對(duì)這方面的理論研究工作。
2、生物脫氮效率難以提高
一方面硝化反應(yīng)難以進(jìn)行完全。硝化細(xì)菌是一種化能自養(yǎng)菌,有機(jī)物降解由異養(yǎng)細(xì)菌完成。當(dāng)兩種細(xì)菌混合培養(yǎng)時(shí),由于存在對(duì)底物和DO的競(jìng)爭(zhēng),硝化菌的生長(zhǎng)將受到限制,難以成為優(yōu)勢(shì)種群,硝化反應(yīng)被抑制。此外,固定的曝氣時(shí)間也可能會(huì)使得硝化不徹底。另一方面就是反硝化反應(yīng)不徹底。CASS工藝有約20%的硝態(tài)氮通過回流污泥進(jìn)行反硝化,其余的硝態(tài)氮?jiǎng)t通過同步硝化反硝化和沉淀、閑置期污泥的反硝化實(shí)現(xiàn),其效果不理想也是眾所周知的。在沉淀、閑置期中,由于污泥與廢水不能良好的進(jìn)行混合,廢水中部分硝態(tài)氮不能與反硝化細(xì)菌接觸,故不能被還原。此外,在這一時(shí)期,由于有機(jī)物己充分降解,反硝化所需的碳源不足,也限制了反硝化效率的進(jìn)一步提高。這兩方面的原因使得CASS工藝脫氮效率難以提高。
3、除磷效率難以提高
污泥在生物選擇器中的釋磷過程受到回流混合液中硝態(tài)氮濃度的影響比較大,在CASS工藝系統(tǒng)中難以繼續(xù)提高除磷效率。
4、控制方式較為單一
目前在實(shí)際應(yīng)用中的CASS工藝基本上都是以時(shí)序控制為主的,其缺點(diǎn)是顯而易見的,因?yàn)槲鬯乃|(zhì)不是一成不變的,因此采用固定不變的反應(yīng)時(shí)間必然不是選擇。
5、CASS工藝的主要技術(shù)特征
1、連續(xù)進(jìn)水,間斷排水
傳統(tǒng)SBR工藝為間斷進(jìn)水,間斷排水,而實(shí)際污水排放大都是連續(xù)或半連續(xù)的,CASS工藝可連續(xù)進(jìn)水,克服了SBR工藝的不足,比較適合實(shí)際排水的特點(diǎn),拓寬了SBR工藝的應(yīng)用領(lǐng)域。雖然CABS工藝設(shè)計(jì)時(shí)均考慮為連續(xù)進(jìn)水,但在實(shí)際運(yùn)行中即使有間斷進(jìn)水,也不影響處理系統(tǒng)的運(yùn)行。
2、運(yùn)行上的時(shí)序性
CASS反應(yīng)池通常按曝氣、沉淀、排水和閑置四個(gè)階段根據(jù)時(shí)間依次進(jìn)行。
3、運(yùn)行過程的非穩(wěn)態(tài)性
每個(gè)工作周期內(nèi)排水開始時(shí)CANS池內(nèi)液位高,排水結(jié)束時(shí),液位低,液位的變化幅度取決于排水比,而排水比與處理廢水的濃度、排放標(biāo)準(zhǔn)及生物降解的難易度等有關(guān)。反應(yīng)池內(nèi)混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的,基質(zhì)降解是非穩(wěn)態(tài)的。
4、溶解氧周期性變化,濃度梯度高
CASS在反應(yīng)階段是曝氣的,微生物處于好氧狀態(tài),在沉淀和排水階段不曝氣,微生物處于缺氧甚至厭氧狀態(tài)。因此。反應(yīng)池中溶解氧是周期性變化的,氧濃度梯度大、較多效率高,這對(duì)于提高脫氮除磷效率、防止污泥膨脹及節(jié)約能耗都是有利的。實(shí)踐證實(shí)對(duì)同樣的曝氣設(shè)備而言。CASS工藝與傳統(tǒng)活性污泥法相比有較高的氧利用率。
6、CASS工藝與其他工藝比較
1、CASS與SBR的比較
CASS反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成,預(yù)反應(yīng)區(qū)控制在缺氧狀態(tài),因此,對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果提高;CASS進(jìn)水過程連續(xù),因此進(jìn)水管道上無電磁閥控制元件,單個(gè)池子可獨(dú)立運(yùn)行,而SBR或CAST進(jìn)水過程是間歇的,應(yīng)用中一般要2個(gè)或2個(gè)以上池子交替使用,控制系統(tǒng)復(fù)雜程度增加。CASS每個(gè)周期的排水量一般不超過池內(nèi)總水量的1/3,而SBR則為1/2-3/4,CASS抗沖擊能力較好。CASS比CAST系統(tǒng)簡(jiǎn)單,但脫氮除磷效果不如后者。
CASS池分預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi),微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶性有機(jī)物,經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過程,這對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量、PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用,同時(shí)對(duì)絲狀菌的生長(zhǎng)起到抑制作用,可有效防止污泥膨脹;隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過程。CASS工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體,污染物的降解在時(shí)間上是一個(gè)推流過程,而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中,從而達(dá)到對(duì)污染物去除作用,同時(shí)還具有較好的脫氮、除磷功能。CASS生物處理法是周期循環(huán)活性污泥法的簡(jiǎn)稱,早產(chǎn)生于美國(guó),90年代初引入中國(guó),目前,由于該工藝的高效和經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)用勢(shì)頭迅猛,受到環(huán)保部門及擁護(hù)的廣泛關(guān)注和一致好評(píng)。經(jīng)過模擬試驗(yàn)研究,已成功應(yīng)用于生活污水、食品廢水、制藥廢水的治理,取得了良好的處理效果,為CASS法在我國(guó)的推廣應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。在反應(yīng)器的前部設(shè)置了生物選擇區(qū),后部設(shè)置了可升降的自動(dòng)潷水裝置。其工作過程可分為曝氣、沉淀和排水三個(gè)階段,周期循環(huán)進(jìn)行。污水連續(xù)進(jìn)入預(yù)反應(yīng)區(qū),經(jīng)過隔墻底部進(jìn)入主反應(yīng)區(qū),在保證供氧的條件下,使有機(jī)物被池中的微生物降解。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)可對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
CASS法與SBR相比,CASS法的優(yōu)點(diǎn)是:其反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成,因此,對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果更好。進(jìn)水過程是連續(xù)的,因此,進(jìn)水管道上無需電磁閥等控制元件,單個(gè)池子可獨(dú)立運(yùn)行;而SBR進(jìn)水過程是間歇的,應(yīng)用中一般要2個(gè)或2個(gè)以上池子交替使用。排水是由可升降的堰式潷水器完成的,隨水面逐漸下降,均勻?qū)⑻幚砗蟮那逅懦?,大限度降低了排水時(shí)水流對(duì)底部沉淀污泥的擾動(dòng)。CASS法每個(gè)周期的排水量一般不超過池內(nèi)總水量的1/3,而SBR則為3/4,所以,CASS法比SBR法的抗沖擊能力更好。
2、與傳統(tǒng)活性污泥法相比
1、建設(shè)費(fèi)用低;省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設(shè)備,建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省10%~25%。以10萬噸的城市污水處理廠為例,傳統(tǒng)活性污泥法的總投資約1.5億,CASS法總投資約1.1億。
2、工藝流程短,占地面積少;污水廠主要構(gòu)筑物為集水池、沉砂池、CASS曝氣池、污泥池,而沒有初次沉淀池、二次沉淀池,布局緊湊,占地面積可減少20%~35%。
3、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用省;由于曝氣是周期性的,池內(nèi)溶解氧的濃度也是變化的,沉淀階段和排水階段溶解氧降低,重新開始曝氣時(shí),氧的濃度梯度大,傳遞效率高,節(jié)能效果顯著,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用可節(jié)省10%~25%。
4、有機(jī)物去除率高,出水水質(zhì)好;根據(jù)研究結(jié)果和工程應(yīng)用情況,通過合理的設(shè)計(jì)和良好的管理,對(duì)城市污水,進(jìn)水COD為400mg/L時(shí),出水小于30mg/L以下。對(duì)可生物降解的工業(yè)廢水,即使進(jìn)水COD高達(dá)3000mg/L,出水仍能達(dá)到50m g/L左右。對(duì)一般的生物處理工藝,很難達(dá)到這樣好的水質(zhì)。所以,對(duì)CASS工藝,二級(jí)處理的投資,可達(dá)到三級(jí)處理的水質(zhì)。
5、管理簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠;污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少,控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,工藝本身決定了不發(fā)生污泥膨脹。
6、污泥產(chǎn)量低,污泥性質(zhì)穩(wěn)定。
7、具有脫氮除磷功能。
7、CASS工藝的設(shè)計(jì)
1、CASS反應(yīng)器的主要設(shè)計(jì)參數(shù)
大設(shè)計(jì)水深可達(dá)5m~6m,MLSS為3500mg/L~4000mg/L,充水比為30%左右,大上清液潷除速率為30mm/min,固液分離時(shí)間60min,設(shè)計(jì)SVI為140mL/g,單循環(huán)時(shí)間(即1個(gè)運(yùn)行周期)通常為4h(標(biāo)準(zhǔn)處理模塊)。處理城市污水時(shí),CASS中生物選擇器、缺氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)的容積比一般為1∶5∶30,具體可根據(jù)水質(zhì)和“模塊”試驗(yàn)加以確定。表列出了CASS工藝處理不同規(guī)模城市污水時(shí)的參考設(shè)計(jì)參數(shù)。
CASS工藝處理不同規(guī)模城市污水時(shí)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)
2、CASS設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題
1、水量平衡
工業(yè)廢水和生活污水的排放通常是不均勻的,如何充分發(fā)揮CASS反應(yīng)池的作用,與選擇的設(shè)計(jì)流量關(guān)系很大,如果設(shè)計(jì)流量不合適,進(jìn)水高峰時(shí)水位會(huì)超過上限,進(jìn)水量小時(shí)反應(yīng)池不能充分利用。當(dāng)水量波動(dòng)較大時(shí),應(yīng)考慮設(shè)置調(diào)節(jié)池。
2、控制方式的選擇
CASS工藝的日益廣泛應(yīng)用,得益于自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展及在污水處理工程中的應(yīng)用。CASS工藝的特點(diǎn)是程序工作制,可根據(jù)進(jìn)水及出水水質(zhì)變化來調(diào)整工作程序,保證出水效果。整套控制系統(tǒng)可采用現(xiàn)場(chǎng)可編程控制(PLC)與微機(jī)集中控制相結(jié)合,同時(shí)為了保證CASS工藝的正常運(yùn)行,所有設(shè)備采用手動(dòng)/自動(dòng)兩種操作方式,后者便于手動(dòng)調(diào)試和自控系統(tǒng)故障時(shí)使用,前者供日常工作使用。
3、曝氣方式的選擇
CASS工藝可選擇多種曝氣方式,但在選擇曝氣頭時(shí)要盡量采用不堵塞的曝氣形式,如穿孔管、水下曝氣機(jī)、傘式曝氣器、螺旋曝氣器等。采用微孔曝氣時(shí)應(yīng)采用強(qiáng)度高的橡膠曝氣盤或管,當(dāng)停止曝氣時(shí),微孔閉合,曝氣時(shí)開啟,不易造成微孔堵塞。此外,由于CASS工藝自身的特點(diǎn),選用水下曝氣機(jī)還可根據(jù)其運(yùn)行周期和DO等情況適當(dāng)開啟不同的臺(tái)數(shù),達(dá)到在滿足廢水要求的前提下節(jié)約能耗的目的。
4、排水方式的選擇
CASS工藝的排水要求與SBR相同,目前,常用的設(shè)備為旋轉(zhuǎn)式撇水機(jī),其優(yōu)點(diǎn)是排水均勻、排水量可調(diào)節(jié)、對(duì)底部污泥干擾小,又能防止水面漂浮物隨水排出。CASS工藝沉淀結(jié)束需及時(shí)將上清液排出,排水時(shí)應(yīng)盡可能均勻排出,不能擾動(dòng)沉淀在池底的污泥層,同時(shí),還應(yīng)防止水面的漂浮物隨水流排出,影響出水水質(zhì)。目前,常見的排水方式有固定式排水裝置如沿水池沒深度裝置出水管,從上到下依次開啟,優(yōu)點(diǎn)是排水設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少,缺點(diǎn)是開啟閥門多、排水管中會(huì)積存部分污泥,造成初期出水水質(zhì)差。浮動(dòng)式排水裝置和旋轉(zhuǎn)式排水裝置雖然價(jià)格高,但排水均勻、排水量可調(diào)、對(duì)底部污泥干擾小,又能防止水面漂浮物隨出水排出,因此,這兩中排水裝置耳前應(yīng)用較多,尤其旋轉(zhuǎn)式排水裝置,又稱潷水器,以操作靈活、運(yùn)行穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)受到設(shè)計(jì)人員和用戶的青睞。
5、需要注意的其它問題
1)冬季或低溫對(duì)CASS工藝的影響及控制;
2)排水比的確定;
3)雨季對(duì)池內(nèi)水位的影響及控制;
4)排泥時(shí)機(jī)及泥齡控制;
5)預(yù)反應(yīng)區(qū)的大小及反應(yīng)池的長(zhǎng)寬比:
6)間斷排水與后續(xù)處理構(gòu)筑物的高程及水量匹配問題。
原標(biāo)題:關(guān)于CASS工藝的詳解!