污水处理厂中的CASS工艺应用研究

污水处理厂中的CASS工艺应用研究摘要：本文结合工程实例，着重探讨了长沙市某污水处理厂工程设计概况和采用的循环式活性污泥法CASS工艺，对培菌过程进行了详细介绍，分析了该污水厂运行过程中出现的问题，并提出了改进措施，具有一定的参考借鉴意义。关键词：污水处理；CASS工艺；运行中图分类号：U664.9+2文献标识码：A文章编号：1工程概况长沙市某污水处理厂设计规模为日处理污水4.0104m3/d，其中一期工程设计规模为2.0104m3/d，采用周期循环活性污泥法(CyclicActivatedSludgeSystem，简称CASS工艺)1。工程占地面积2.94104m2，纳污面积7.81km2，服务人口8.3万人，排水体制为合流制，考虑截流倍数1.0，污水经截流后输送至污水处理厂，处理后尾水排放执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准，受纳水体为湘江。2工艺流程图1为该污水处理厂工艺流程示意图。图1CASS工艺流程图污水经粗、细格栅间及旋流沉砂池预处理后，进入CASS反应器前段小容积的生物选择区，通常在厌氧或兼氧条件下运行，之后进入预反应区（兼氧区），对水质、水量变化进行缓冲，促进磷的进一步释放和强化反硝化作用，最后进入主反应区，在好氧条件下进一步去除有机污染物。设计进出水水质如表1。表1CASS工艺设计进出水水质（mg/L）项目CODCrBOD5SSTNNH3-NTP粪大肠菌群(个/L)设计进水30015025030133-524000出水标准602020208110000处理效率80.0%86.7%92.0%33.3%38.5%66.7%58.3%CASS池是污水处理厂生物处理的核心，它在SBR的基础上演变而来的，其工作原理是在反应器的前部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动滗水装置，其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段，三个阶段均在同一池子内周期性循环进行2。生物选择区和反应区之间由隔墙隔开，污水连续进入预反应区（兼氧区），在预反应区内，微生物能通过酶的快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快速积累过程，对进水水质、水量、pH和有毒、有害物质起到较好的缓冲作用；随后经过隔墙进入主反应区，在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程，在保证供氧的条件下，完成对污水中有机物质的微生物降解，再经过静置沉淀，滗水，从而使有机物得以去除。根据进水水质及在线监测仪表可对运行参数进行调整。图2为CASS反应池构造简图。图2CASS反应池构造简图2.1预处理预处理单元包括粗格栅间、污水提升泵站、细格栅间及旋流沉砂池。粗格栅除污机采用2台回转式格栅，单台宽1100mm，栅条间隙20mm，安装角度75。污水提升泵站为全地下式，采用3台潜水泵，单台流量680850m3/h,扬程11m，功率45kW，2用1备。回转式细格栅除污机2台，栅槽宽900mm，栅条间隙5mm，安装角度60。旋流沉砂池2座，单座直径3050mm，钢筋砼结构。此阶段主要作用是通过格栅除污机和沉砂池，将污水中的漂浮物和硬质细小颗粒物质初步除去，保护后续工艺设备。2.2生物处理生物处理在CASS反应器内进行，主要利用创造的缺氧、厌氧、好氧条件，去除污水中的BOD5、CODCr、N、P等污染物。CASS池分三个区，即选择区、预反应区（兼氧区）、主反应区3。在选择区中，污水中的溶解性有机物质能通过酶反应机理而迅速去除，回流污泥中的硝酸盐可在此选择区中得到反硝化，选择区的最基本功能是防止产生污泥膨胀，兼氧区内微量曝气，主反应区内主要进行降解有机物和硝化反硝化过程。该厂CASS池为1组2格，每格池内分生物选择区、预反应区和主反应区，每格可独立运行。单格平面尺寸：BL=26.052.9m，滗水高水位5.40米，滗水低水位3.50m，超高0.7m，钢筋砼结构。生物选择区容积1628m3、兼氧区4254m3、主反应区21300m3。设计污泥浓度3500mg/L，污泥负荷为0.0723kgBOD5/kgSSd，容积负荷为0.24kgBOD5/m3d，采用微孔鼓风曝气充氧，所需供风量为218m3/min，污泥回流采用潜水泵，回流比R0.51.0，回流污泥经过流量计计量后进入生物选择区。3活性污泥的培养与驯化单体调试以后，开始进水和培菌，第一阶段，采取连续进水进泥再闷曝的方式，增加系统活性污泥。将2格CASS池分成A、B、C、D共4个池子，先向A、B池内进水，进水进泥的同时进行曝气，污泥暂不回流，控制选择区、兼氧区、主反应区DO分别为：0.2mg/L、0.5mg/L、2.53.5mg/L。满水曝气3h后，沉淀1h、滗水1h，闲置1h,每天运行4个周期。A、B池沉淀滗水时，C、D池开始进水，然后进行相同的操作。如此操作6天后，主反应区污泥浓度MLSS达10001200mg/L。第二阶段，转入60%负荷工况试运行，控制总进水流量为1000m3/h，按照进水曝气3h,沉淀1h,滗水1h的方式进行，同时开启污泥回流泵，以800m3/h的回流量将主反应区底部的活性污泥回流至生物选择区，调整滗水器的滗水高度为1.50米（设计正常滗水高度为1.90m）。DO控制与一阶段相同。如此操作15天后，污泥浓度进一步升高，达到20002500mg/L，污泥外观由黑色逐渐转变为土褐色，镜检结果表明：污泥颜色较浅，菌胶团密实，钟虫、累枝虫大量出现，活性较好，出水CODCr、BOD5、SS处理效率分别达到75%、73%、80%。由此可见，本系统活性污泥达到设计工况运行条件。第三阶段，100%负荷正常运行，控制总进水流量为1667m3/h，按照第二阶段方法操作，控制选择区、兼氧区、主反应区DO分别为：0.2mg/L、0.5mg/L、2.53.5mg/L，滗水器滗水高度调整至设计正常值1.90m，在沉淀和滗水阶段排泥，每个工艺周期排泥30分钟，流量为120m3/h,每天共排泥1440m3。运行10天后，污泥浓度可达到3500mg/L,镜检显示：大量累枝虫成簇出现，较多钟虫、吸管虫、楯纤虫活性较好。处理效果如下表2，表明活性污泥系统基本培养驯化成熟。表2CASS系统2010年2月运行效果表（mg/L）项目月平均进水月平均出水去除率COD232.030.2087.0