CAST工艺ppt课件

CAST工艺 1 目录 CAST与SBR的区别 3 CAST工艺优缺点 4 1 常见的活性污泥法及区别 2 1 常见的活性污泥法 工业水处理中常见的的活性污泥法有以下几种及其改型法 1 传统活性污泥法2 氧化沟法3 SBR工艺 3 传统活性污泥法 传统活性污泥法及其传统形式改进型 有A O与A2 O法 A O法有两种 一是用于降磷的厌氧 好氧工艺 一是用于降氮的缺氧 好氧工艺 A2 O法则是即除氮又除磷的工艺 活性污泥法的最基本流程是向污水中注入空气进行曝气 并持续一段时间后 污水中即生成一种絮凝体 这种絮凝体主要由大量繁殖的微生物群体所构成 它易于沉淀分离 并使污水得到澄清 这就是 活性污泥 活性污泥法则是以活性污泥为主体的生物处理方法 它的主要构筑物是曝气池和二次沉淀池 如下图所示 4 5 需处理的污水与回流的活性污泥同时进入曝气池 成为混合液 随着曝气池注入空气进行曝气 使污水与活性污泥充分混合接触 并供给混合液以足够的溶解氧 在好氧状态下 污水中的有机物被活性污泥中的微生物群体分解而得到稳定 然后混合液进入二次沉淀池 在池中 活性污泥与澄清液分离后 一部分回流到曝气池进行接种 澄清液则溢流排放 在整个处理过程中 活性污泥不断增长 有一部分剩余污泥需要从系统中排除 6 氧化沟 OD 氧化沟是一种改良的活性污泥法 其曝气池呈封闭的沟渠形 污水和活性污泥混合液在其中循环流动 因此被称为 氧化沟 又称 环形曝气池 1920年 在英国谢非尔德 Sheffield 首次建成氧化沟 采用浆板式曝气机 7 氧化沟流程示意图 8 氧化沟的工艺特点 简化了预处理氧化沟HRT SRT较长 有机物可得到较彻底的去除 排出的污泥已经高度稳定 不需初沉池和厌氧消化具有推流式的流态特征DO浓度在沿池长方向形成好氧 缺氧和厌氧条件 合理设计可用来脱氮除磷 9 10 采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟 英国ASHVale污水处理厂 11 12 OTV Gruger的三沟式氧化沟 Faabborg污水处理厂 13 Orbal型氧化沟 14 序批式活性污泥法 SBR SBR法 SequencingBatchReator 序列间歇式活性污泥法 采用间歇曝气方式 是连续式活性污泥法的一种改型 它的反应机制以及污染物质的去除机制和传统活性污泥法基本相同 仅运行操作不一样 SBR的操作模式由进水 反应 沉淀 出水和待机等5个基本过程组成 15 去除碳源的典型的SBR运行程序 1 经典SBR反应器原理 16 2 SBR反应器 17 3 经典SBR反应器的优点 18 4 同时 经典的SBR反应器也存在一定的问题比如 1 对于单一SBR反应器的应用需要较大的调节池 2 对于多个SBR反应器进水和排水的阀门自动切换频繁 3 无法解决大型污水处理项目连续进水 连续出水的处理要求 4 设备的闲置率较高5 污水提升水头损失较大 正是以上这一系列问题的存在导致了对于SBR反应器的不断改进和开发 19 上述工艺方案各有其特点 比选情况见下表 20 在进行工艺方案的选择时 根据项目具体的实际情况 我们主要考虑以下几方面的因素 首先是污水水量 水质变化幅度较大 排水量时变化系数很大 甚至间断排放 形成水质 水量的冲击 因此所选择的工艺必须具有较好的经受冲击负荷的能力 适应水质 水量变化较大的冲击 其次 污水处理厂工程运行 管理中一般大多没有污水处理专业人员 对处理工艺原理了解甚少 操作人员普遍技术水平较低 因此要求所选处理工艺成熟 可靠 工艺流程简单 维护工作量要小 选用设备的操作与控制要简单 易被操作人员掌握 维修技术水平要求较低 以便适应管理和操作人员专业知识水平较低的特点 21 第三 土地征用费较高 因此要求工程占地小 第四 污水处理建筑必须与周围环境相协调 因此工程尽量采用与周围环境相近的风格 并进行绿化 不影响园区景观 第五 为了保护经济开发区内的整体环境 必须尽力减轻污水处理机械噪音及散发的异味对环境的影响 因此应选择运行噪声低 污泥量产生少的工艺方案 第六 一般资金总额有限 特别关心工程总投资及其运行成本费用 根据以上分析 选择推荐SBR法的改进工艺 改良型CAST工艺 22 2 CAST工艺简介 一 CAST的基本构造及原理CAST工艺是循环式活性污泥法 CyclicAutivatedsludgetechnology 的简称 也成为周期循环活性污泥工艺 即CASS 属于污染物的生物化学转化技术的应用 工艺的可靠性及效率较高 经过国内外多年的实践运行 并不断调整 如今已经是一种技术成熟 运行稳定 应用比较广泛的污水处理工艺 与SBR工艺相比 增加了生物选择器和污泥回流装置 23 本工艺前置了一道 生物选择区 形成浓度梯度 中间设厌氧区 可使磷释放 后设主反应区 主反应区除去除BOD5和脱氮外 另有一部分污泥回流至生物选择区 污泥回流量约为进水量的20 左右 CAST反应池 24 CAST系统构造较简单 在传统SBR工艺基础上只增加二道隔墙将生物选择区 厌氧区及主反应区分隔 污水连续进入生物池前部的选择区 在该区内污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附 并一起从选择区进入厌氧区放磷后 通过厌氧区与主反应区隔墙下部的孔口以低速进入主反应区 25 二 CAST工艺的处理步骤此工艺处理步骤可分为4个阶段 进水 曝气阶段 曝气阶段 沉淀阶段 滗水排泥阶段 污水进入CAST反应池的同时进行曝气 当水位达到预定水位时即停止进水 进入曝气阶段 曝气系统向CAST池内供氧 有机物经微生物作用被生物氧化 同时进行硝化作用和磷的吸收 停止供氧后 进入沉淀阶段 活性污泥在静态下 向下沉降 上层水变清 在污泥沉淀到一定深度后 开始滗水 排出上层清水 清水可进入三级处理或排放 此时 一个周期结束 进入下一个周期 CAST系统每周期一般为4h 可根据水质情况及处理要求进行调解 若处理水量较大 可多设几座CAST池 使系统可以连续进水 出水 26 CAST系统的循环操作过程 27 进水阶段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 充水之后 在反应时段中进行曝气 微生物反复在缺氧 好氧的环境下 有效地抑制了好氧性丝状菌的生长 避免了污泥膨胀 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 28 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 撇水段不进水 不曝气 不回流 通过浮动撇水器将上清液排出 当液面降至最低控制水位时 排水停止 重复上一周期过程 如此周而复始 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 CAST系统一般至少设两个池子 以使整个系统能接纳连续的进水 在设有4个CAST池子的系统中 通过选择各个池子的循环过程可以产生连续的进出水 29 三 处理规模及进出水水质污水处理设计7200m3 d 进水水质的主要指标为 COD 2400mg L NH3 N 80mg L 硫化物 30mg L 挥发酚 30mg L 石油类 1000mg L 出水水质要求为 COD 60mg L NH3 N 15mg L 硫化物 1mg L 紫外油 10mg L 30 3 CAST与SBR及CASS的区别 SBR 一类池子反应 好氧 间歇进水 排水 无污泥回流 CAST 两类池子反应 一类为生物选择区 厌氧或兼氧 一类为主反应区 好氧 间歇进水 间歇排水 污泥回流至生物选择区 CASS 两类池子反应 一类为生物选择区 厌氧或兼氧 一类为主反应区 好氧 连续进水 间歇排水 无污泥回流 31 4 CAST工艺优缺点 优点 1 工艺简单 占地面积小 投资较低 CAST的核心构筑物为反应池 没有二沉池 一般情况下不设调节池及初沉池 因此 污水处理设施布置紧凑 占地省和投资低 2 曝气阶段生化反应推动力大 这有利于减少曝气池容积 降低工程投资 3 沉淀效果好 CAST工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用池 沉淀阶段的表面负荷比沉淀池小得多 没有进水的干扰 沉淀效果较好 实践证明 当冬季温度较低 污泥沉降性能差时 或在处理一些特种工业废水污泥凝聚性能差时 均不会影响CAST工艺的正常运行 CAST反应池中存在较大的基质浓度梯度 而且处于缺氧 好氧交替变化之中 这样的环境条件不利于丝状微生物的优势生长 可有效防止污泥丝状膨胀 32 4 运行灵活 抗冲击能力强 CAST工艺是按时间顺序运行的 各阶段的长短均可根据进水 出水水质及污水量的变化灵活调整 可以在满足排放标准的条件下达到经济运行的目的 CAST工艺集曝气 沉淀等功能于一体 池容相对较大 抗水质 水量冲击能力较大 当进行脱氮除磷时 可通过间断曝气控制反应池的溶解水平 提高脱氮除磷的效果 5 CAST工艺可应用于大型 中型及小型污水处理工程 比SBR工艺适用范围更广泛 6 运行稳定性好 7 基质去除率较高 8 剩余污泥量小 性质稳定 33 缺点 1 与连续流污水处理工艺相