CASS处理技术的原理和实际应用

CASS 处理技术的原理和实际应用处理技术的原理和实际应用 摘要 介绍了 CASS 工艺的原理 特点 核心构筑物和设计 运行中应注意的主要问题以及 常见故障的排除方法 关键词 CASS 处理技术 曝气 溶解氧 撇水机 液位计 CASS Cyclic Activated Sludge System 工艺是间歇式活性污泥法的一种变革 是由 SBR 序批式活性污泥法 工艺发展而来 集合了 ICEAS 和 CAST 工艺的优点 CASS 工艺的核心是 CASS 池 在 SBR 的基础上 反应池沿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 主反应区后部安装有升降自动撇水装置 整个 工艺的曝气 沉淀 排水等过程都在同一池子周期循环进行 省去了常规活性污泥二沉池 和污泥回流系统 同时可连续进水 间断排水 某环保中心于 2008 年在实验室进行了 CASS 整套系统的模拟试验 分别探讨了 CASS 工艺在处理常温生活污水 低温生活污水 工业废水的机理和特点以及水处理过程中脱氮除磷的效果 其中 COD 去除率为 90 BOD 去 除率为 95 脱氮除磷率比一般活性污泥法有很大提高 并在实践中取得了良好的经济效 益 CASS 处理设施投入运行 处理水量从 80m3 d 到 14 400m3 d 不等 实践表明 CASS 工 艺与 ICEAS 工艺相比 负荷可提高 1 2 倍 工程投资可节省 30 因此 CASS 工艺是一种 高效的污水处理工艺 1 1 CASSCASS 工艺流程工艺流程 常见的 CASS 工艺污水处理流程见图 1 根据进水水质的不同 CASS 工艺还可以与水解酸化 气浮 混凝沉淀 过滤 物化 消毒 等工艺结合使用 达到去除污物的目的 医院污水 CASS 处理工艺流程见图 2 2 2 CASSCASS 工艺处理医院污水工艺处理医院污水 2 1 主要处理单元 1 化粪池 当污水经过化粪池 固体杂质借重力作用沉淀下来 在适当的环境下 由于厌氧微生物的 作用 沉淀池污泥进行厌氧发酵 污水和污泥中的部分有机物被分解 并产生甲烷 硫化 氢和二氧化碳等 从而降低了污水处理的难度 减小了污水对后续处理设施的负荷冲击 污水温度的高低由当地气候条件来决定 化粪池每年需清掏 1 2 次 2 格栅 医院污水中含有大量较大粒径的悬浮和漂浮物 格栅的作用就是截留并去除上述污物 对 水泵机组及后续处理构筑物起保护作用 格栅按照条间隙大小分为粗格 细格 通常医院 污水需要采用细格栅机械清渣 3 调节池 调节池均和污水的水质和水量 削减高峰负荷 以利于下一步的处理 调节池的容积可根 据污水流量变化曲线计算确定 医院污水调节池的容积可为 4 6h 的污水平均流量 4 CASS 池 CASS 池是污水处理站的核心部分 污水中绝大部分的有机污染物在 CASS 池中氧化分解 通过计算水力停留时间 水的流速 流态等必要的设计参数以保证处理效果 2 2 工艺机理 CASS 去除污水中有机物的机理在充氧曝气时与普通活性泥法基本相同 两种工艺的不同点 是 CASS 工艺分曝气 沉淀 排水和闲置 4 个阶段 依次在同一 CASS 反应池中周期交替 进行 因此 CASS 池不需要设二沉池和污泥回流系统 4 个反应段都连续进水 主反应区也 叫生物选择区 生物选择区设在 CASS 池前端 由于池容较小 污泥负荷较高 微生物在高 负荷污水的环境中可形成一个优胜劣汰的选择过程 提高了系统抗负荷冲击能力 完整的 CASS 工艺运行周期的 4 个阶段为 1 曝气阶段 曝气系统向反应池内曝气供养 满足了好氧微生物对氧的需要 搅拌使泥水充分混合 有 利于活性污泥与污水中有机物的混合接触 从而使有机污染物充分被微生物氧化分解 污 水中的氨氮也通过微生物的硝化作用转化为硝基氮 曝气时间的选择设定应该在保证出水 水质的前提下 选择最短的曝气时间 降低设备能耗 曝气时间必须根据进水水质水量的 变化而变化 在排水负荷高峰期 曝气时间可适当缩短 由于医院污水排放量变化不大 因而在调整曝气时间时必须考虑到如果曝气时间过长 会由于营养物质不足 氧化作用过 强而不利于微生物的增殖 使菌胶团解体 致使污泥颗粒细小 泥水分离效果变差 影响 出水水质 如果曝气时间过短 有机物的吸附和氧化分解不充分 就会导致出水有机污染 物浓度过高 所以 选择一个合适的曝气时间是保证系统稳定良好出水的必要条件之一 2 沉淀阶段 系统完成曝气后停止曝气 进入沉淀阶段 在沉淀阶段微生物继续利用水中剩余的溶解氧 进行氧化分解 随着反应池内溶解氧的进一步降低 微生物由好氧状态向缺氧状态转化 并发生一定的反硝化作用 与此同时 活性污泥在几乎静止沉淀的条件下进行分离 活性 污泥沉淀池底 下一个周期继续发挥作用 处理后的水位于污泥层的上部 沉淀时间设定 必须保证在设定时间内能形成一个清晰的泥水分离界面 界面以上是水泵达到规定排放标 准的清水 界面以下是泥水混合物 沉淀在反应池底部的活性污泥层的高度必然低于撇水 机撇水时到达的最低位置并保留足够的保护层高度 以防止活性污泥流失造成出水水质恶 化 沉淀的时间的设置是否合适 以撇水过程中没有活性污泥颗粒随水流出为标准 3 排水阶段 沉淀阶段完成后 置于反应池末端的滗水器在程序控制下开始工作 自上而下逐层排出上 清液 与此同时 反应池污泥层内溶解氧很低 但仍会发生反硝化作用 微生物进一步去 除氨氮 降低水中氨氮含量有利于下一周期的生化反应 撇水时间的设定应充分考虑排水 深度能否满足下一周期的进水所需要的容积 即有效容积能否满足系统运行需要容积 撇 水机下降不能扰动沉积在反应池底部的活性污泥 撇水机撇水行程设定应以每次下降深度 污水不淹没撇水机的撇水堰口为标准 保留时间应根据排水速度确定 撇水堰中最好不要 有积存污水 但也不能让撇水机长时间处于非工作阶段 4 闲置阶段 闲置阶段的时间一般较短 主要是要保证撇水器在此时间段内上升到原始位置 防止污泥 流出 恢复活性污泥的活性 如果在此阶段进行曝气 则有利于恢复污泥的活性 但有可 能因曝气时间较长 导致活性污泥细碎在沉淀阶段泥水分离而影响出水效果 医院污水成分比较复杂 含有较多传染性的病菌