循环式活性污泥(CAST)工艺.ppt

循环式活性污泥工艺,CyclicActivatedSludgeTechnology(CAST),目录,一、概述,循环式活性污泥工艺是由美国Goronszy教授开发出来的。Goronszy教授于1969年从连续进水间歇运行的氧化沟工艺着手从事可变容积活性污泥法的研究和开发，1978年，又利用活性污泥基质积累再生原理，根据基质去除和污泥负荷的试验结果以及污泥活性组成和污泥呼吸之间的关系，将生物选择器和序批式活性污泥法结合开发成功了循环式活性污泥法，并于1984和1989年在美国和加拿大取得了专利。,一、概述,CAST工艺的核心为间歇式反应器，在反应池中活性污泥过程将按照曝气和非曝气阶段不断重复运行。该工艺将曝气池与沉淀池合二为一，即生化反应和泥水分离在同一反应池中进行。污水分批次进入反应池，然后按反应、沉淀、排出上清液和闲置完成一个操作周期，属于SBR工艺的一种变型。,一、概述,二、工艺构造与原理,A.生物选择区B.缺氧区(预反应区)C.主反应区图1CAST工艺基本构造,二、工艺构造与原理,生物选择区：设置在反应器的进水处，是一容积较小的污水污泥接触区（容积约为反应器总容积的10%）。进入反应器的污水和从主反应区内回流的活性污泥（回流量约为日平均流量的20%）在此相互混合接触。废水中的溶解性可降解有机物被迅速去除，有机底物被转化为微生物细胞内物质防止污泥膨胀,二、工艺构造与原理,缺氧区(预反应区)兼氧环境，不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用，同时还具有促进磷的释放和强化氮的反硝化作用。区域内的微量曝气可以强化反硝化脱氮，也可以调解为非曝气进行缺氧除磷，主要目的是形成从厌氧区到好氧区的过渡，使细菌受环境突变的影响减小。并且反硝化会消耗污泥吸附的部分有机物，对控制污泥的糖量有好处。,二、工艺构造与原理,主反应区最终去除有机底物的主要场所，有机物的进一步降解稳定、硝化和除磷均在此进行，最终的泥水分离和出水也在此完成。运行过程中，通常将主反应区的曝气强度以及曝气池中溶解氧强度加以控制，以使反应区内主体溶液中处于好氧状态，保证污泥絮体的外部有一个好氧环境进行硝化；活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制，而较高的硝酸盐浓度则能较好地渗透到絮体内部，有效地进行反硝化，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。,三、工艺流程,三、工艺流程,三、工艺流程,进水段：CAST进水首先在生物选择区中与源自上一周期沉淀段的污泥混合，大量的来水在该段内形成较大的基质浓差梯度，通过渗透酶使来水中的BOD在高浓度污泥条件下很快地被利用，形成良好的缺氧/厌氧环境。通过调节进水段的反应模式（进水时间、进水量、缺氧/厌氧反应时间）进行有效的生物脱氮、除磷。曝气段：进水段的污水在足够的曝气条件下进行充分的好氧除碳和生物硝化。,三、工艺流程,沉淀段：不进水、不曝气、不回流，使污水混合液获得一个静止的絮凝沉淀环境。撇水段：也可称为滗水段。不进水、不曝气、不回流，通过浮动撇水器(滗水器)将上清液排出，当液面降至最低控制水位时，排水停止。闲置段：进水、不曝气、不回流，视具体运行情况而定，可作为整个CAST运行系统调节。,三、工艺流程,图3滗水器,四、工艺特点及存在的问题,特点：1.运行灵活可靠生物选择器可以根据污水水质情况，以好氧、缺氧和厌氧三种方式运行。可调节状态，发挥不同微生物的生理特性能很好缓冲进水水质、水量的波动避免产生污泥膨胀，提高了系统的可靠性，出水水质较好抗冲击负荷能力强，工业废水、城市污水处理都适用,四、工艺特点及存在的问题,2.可实现脱氮除磷调节生物选择器可变容积的曝气和非曝气顺序，提高了生物脱氮除磷效果缺氧和好氧交替进行，能更好地实现脱氮除磷,3.流程简单，处理构筑物少，节省投资池子总容积减少，土建工程费用低不需设独立的沉淀池及其刮泥设备,四、工艺特点及存在的问题,四、工艺特点及存在的问题,存在的问题：CAST系统的微生物种群结构与常规活性污泥法不同，由于对非稳态系统中微生物种群之间的复杂的生存竞争和生态平衡关系至今尚不甚了解，培养困难。与连续流污水处理工艺相比，设备的闲置率较高。处理水量较大时，应充分考虑该工艺的复杂性。随着处理单元数量增加，其控制量也将成倍增加。,五、应用前景,CAST是近年发展起来的废水生物处理工艺，其最突出的优点就是具有良好的脱氮除磷效果，不易发生污泥膨胀，而且运行周期短，工艺流程简单、占地面积小以及无需大量的污泥回流，可大大地节约能耗，在城市污水的处理中