污水處理技術之CASS工藝介紹

污水處理技術之CASS工藝介紹

一、工藝說明

(Cyclic Activated Sludge System)又稱為循環(huán)活性污泥工藝，CASS法是在間歇式活性污泥法（SBR法）的基礎上演變而來的，它是在 CASS 反應池前部設置了生物選擇區(qū)，后部設置了可升降的自動潷水裝置。

其工作過程可分為曝氣、沉淀、排水和閑置四個階段，周期循環(huán)進行。污水連續(xù)進入預反應區(qū)，經過隔墻底部進入主反應區(qū)，在保證供氧的條件下，使有機物被池中的微生物降解。根據進水水質可對運行參數進行調整。

CASS工藝分預反應區(qū)和主反應區(qū)。在預反應區(qū)內，微生物能通過酶的快速 轉移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物，經歷一個高負荷的基質快速積累過程，這對進水水質、水量、 PH 和有毒有害物質起到較好的緩沖作用，同時對絲狀菌的生長起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應區(qū)經歷一個較低負荷的基質降解過程。

CASS工藝污染物的降解在時間上是一個推流過程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達到對污染物去除作用，同時還具有較好的脫氮、除磷功能。經過模擬試驗研究，CASS工藝已成功應用于生活污水、食品廢水、制藥廢水的治理，并取得了良好的處理效果。

二、運行方式

1.曝氣階段

由曝氣裝置向反應池內充氧，此時有機污染物被微生物氧化分解，同時污水中的NH3-N通過微生物的硝化作用轉化為NO3-N。

2.沉淀階段

此時停止曝氣，微生物利用水中剩余的DO進行氧化分解。反應池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉化，開始進行反硝化反應。活性污泥逐漸沉到池底，上層水變清。

3.潷水階段

沉淀結束后，置于反應池末端的潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液。此時反應池逐漸過渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。

4. 閑置階段

閑置階段即潷水器上升到原始位置階段，閑置階段的時間一般比較短，主要保證潷水器在此階段內上升至原始位置，防止污泥流失。實際潷水時間往往比設計時間短，其剩余時間用于反應器內污泥的閑置以及恢復污泥的吸附能力。

三、工藝比較

3.1工藝特點

1.連續(xù)進水，間斷排水

傳統SBR工藝為間斷進水，間斷排水，而實際污水排放大都是連續(xù)或半連續(xù)的，CASS工藝可連續(xù)進水，克服了SBR工藝的不足，比較適合實際排水的特點，拓寬了SBR工藝的應用領域。雖然CASS工藝設計時均考慮為連續(xù)進水，但在實際運行中即使有間斷進水，也不影響處理系統的運行。

2.運行上的時序性

CASS反應池通常按曝氣、沉淀、排水和閑置四個階段根據時間依次進行。

3.運行過程的非穩(wěn)態(tài)性

每個工作周期內排水開始時CASS池內液位高，排水結束時，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、排放標準及生物降解的難易程度等有關。反應池內混合液體積和基質濃度均是變化的，基質降解是非穩(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，反應池中溶解氧是周期性變化的，氧濃度梯度大、轉移效率高，這對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。實踐證實對同樣的曝氣設備而言，CASS工藝與傳統活性污泥法相比有較高的氧利用率。

3.2 CASS工藝與傳統活性污泥法的比較

與傳統活性污泥法相比，CASS法的優(yōu)點是：

1.建設費用低：省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設備，建設費用可節(jié)省10-25%。以10萬噸的城市污水處理廠為例，傳統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%。以10萬噸的城市污水廠為例，傳統活性污泥法占地面積約為180畝，CASS法占地面積約120畝。

3.運轉費用省：由于曝氣是周期性的，池內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，氧的濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能*，運轉費用可節(jié)省10-25%。

4.有機物去除率高，出水水質好：根據研究結果和工程應用情況，通過合理的設計和良好的管理，對城市污水，進水COD為400mg/L時，出水小于30mg/L以下。對可生物降解的工業(yè)廢水，即使進水COD高達3000mg/L，出水仍能達到50mg/L左右。對一般的生物處理工藝，很難達到這樣好的水質。所以，對CASS工藝，二級處理的投資，可達到三級處理的水質。

5.管理簡單，運行可靠：污水處理廠設備種類和數量較少，控制系統比較簡單，工藝本身決定了不發(fā)生污泥膨脹。所以，系統管理簡單，運行可靠。污泥產量低，污泥性質穩(wěn)定。具有脫氮除磷功能。無異味。

CASS設備安裝簡便，施工周期短，具有較好的耐水、防腐能力，設備使用壽命長；對原水的水質水量的變化有較強的適應能力，處理效果穩(wěn)定，出水水質好，可回用于污水處理廠內的如綠化、澆地、洗車等有關雜用用途；處理工藝在國內外處于*水平，設備自動化程度高，可用微機進行操作和控制；整個工藝運轉操作較為簡單，維修方便，處理廠內不產生污染環(huán)境的臭氣和蚊螢；投資較省，處理成本低，工藝有推廣應用價值。

3.3 CASS工藝與間隙進水的SBR或CAST的比較

1. CASS反應池由預反應區(qū)和主反應區(qū)組成，預反應區(qū)控制在缺氧狀態(tài)，因此，提高了對難降解有機物的去除效果；

2. CASS進水是連續(xù)的，因此進水管道上無電磁閥等控件元件，單個池子可 獨立運行，而 SBR或 CAST進水過程是間歇的，應用中一般要 2 個或 2 個以上交 替使用，增加了控制系統的復雜程度。

3. CASS每個周期的排水量一般不超過池內總水量的1/3 ，而SBR則為 1/2 — 3/4 ；CASS抗沖擊能力較好。

4. CASS比CAST系統簡單，但脫氮除磷效果不如后者。