CAST工艺课件

1、CAST工艺,1,学习交流PPT,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,学习交流PPT,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,学习交流PPT,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

2、，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,学习交流PPT,5,学习交流PPT,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,学习交流PPT,氧

3、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,学习交流PPT,氧化沟流程示意图,8,学习交流PPT,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,学习交流PPT,10,学习交流PPT,采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟 (英国ASH

4、Vale 污水处理厂),11,学习交流PPT,12,学习交流PPT,OTV-Gruger的三沟式氧化沟(Faabborg污水处理厂),13,学习交流PPT,Orbal型氧化沟,14,学习交流PPT,序批式活性污泥法（SBR）,SBR法(Sequencing Batch Reator)，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,学习交流PPT,去除碳源的典型的SBR运行程序,1、经典SBR反应器原理,16,学习交流P

5、PT,2、SBR反应器,17,学习交流PPT,3.经典SBR反应器的优点,18,学习交流PPT,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,学习交流PPT,上述工艺方案各有其特点，比选情况见下表,20,学习交流PPT,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

6、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,学习交流PPT,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

7、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,学习交流PPT,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(Cyclic Autivated sludge technology) 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

8、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,学习交流PPT,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,学习交流PPT,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

9、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,学习交流PPT,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4 h，可根据水质情况及

10、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,学习交流PPT,CAST 系统的循环操作过程,27,学习交流PPT,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

11、的曝气条件下进行充分的好氧除碳和生物硝化。,28,学习交流PPT,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,学习交流PPT,三、处理规模及进出水水质 污水处理设计7200m3/ d 。 进水水质

12、的主要指标为： COD2400mg/ 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 - N15 mg/ L，硫化物1 mg/ L ，紫外油 10mg/ L 。,30,学习交流PPT,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

13、续进水，间歇排水，无污泥回流。,31,学习交流PPT,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

14、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,学习交流PPT,（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,学习交流PPT,缺点： (1) 与连续流污水处理工艺相比,设备