CASS工艺在污水处理中的研究范文

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摘要:

随着cass工艺的日益成熟,在我国运用也更加广泛。CASS工艺属于活性污泥法范畴,但由于其运行方式独特,与传统活性污泥法又有很大的差别。本文结合作者对CASS工艺多年的研究成果及设计、运行和管理经验,对CASS工艺原理,运行过程,特征进行分析总结。

关键词:

CASS工艺；运行过程；特征

周期循环式活性污泥法,简称CASS(Cyclic-Activated-Sludge-System)。产生于美国,90年代初引入中国。CASS工艺近年来在国内外引起广泛重视,随着研究运用的深入,发展为优于传统活性污泥法的的一种工艺,是SBR工艺的一种变型工艺,是目前的主流工艺之一[1]。

1CASS工艺原理

预反应区设置在CASS池的前端,通常在厌氧条件下运行,对进水水质,水量、PH值和有毒有害物质起到一定的缓冲作用。预反应区的工艺过程遵循活性污泥法的底物积累—再生理论,使活性污泥经历一个高负荷吸附阶段,在主反应区经历一个较低负荷的底物降解阶段,以完成整个底物去除过程。同时使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放,为下一步好氧吸磷做准备。此外,生物选择区中还能发生反硝化作用,具有脱氮的效果。主反应区即为好氧区,是去除有机物和各种营养物质的主要场所,通常控制溶解氧在0-3mg/l之间。通过控制主反应区的的曝气强度,污泥浓度等,使主体溶液处于好氧状态,完成物质的降解[2]。

2CASS工艺流程及生化反应池构造

2.1工艺流程污水进过格栅机,由粗格栅去除较大垃圾,然后进入细格栅,去除较小垃圾后,通过旋流沉砂池,将水中的泥沙去除。除渣是为了保证后续的处理效果和设备安全。进入泵房,有污水提升泵提升至配水渠,均匀分配至反应池,经过一系列生化反应后,经过紫外消毒渠消毒后,由出水口排出,进入某河。生化池的剩余污泥被抽到污泥浓缩池,经脱水机脱水后,外运处理。这就是整个污水处理流程。从这个流程可以看出CASS的核心构筑物为反应池,省去了初沉池、二沉池及污泥回流设备,工艺流程简洁,布局合理,建设运行费用低。

2.2CASS反应池CASS反应池是整个污水处理工艺的核心,CASS反应池前部设置了生物选择区,生物选择区也称预反应区,后部为主反应区。通行的CASS工艺一般分为三个反应区:一区为生物选择区,二区为缺氧区,三区为好氧区,处理典型的生活污水时,各区容积之比为1:5:30。污水连续进入预反应区,经过隔墙底部进入主反应区,其主反应区后部安装了可升降的自动滗水装置。整个工艺可分为曝气、沉淀、滗水和闲置四个阶段,整个过程在同一池子内周期循环运行,省去了常规的活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。根据进水水质、水量可灵活对运行参数进行调整,保证达标排放[3]。

2.3CASS工艺的运行过程CASS生化池一般一个运行周期为4个小时、4.8小时或6小时等。常用周期为4小时,其中进水曝气为2h,沉淀、滗水各1小时。为保证系统在最佳条件下运行,需要定时的排泥,主反应区内MLSS浓度在3500~5000mg/l时,经过沉淀后可达到15000mg/l左右,剩余污泥量比传统活性污泥法要低的多。(1)进水-曝气阶段开始。从最低水位开始进水,达到最高水位,结束曝气。该阶段,曝气系统向生化池供氧,不仅满足好氧为生物对氧气的需要,而且有利于活性污泥与有机物的充分混合搅拌,从而提高生化池降解效率,污水中的氨氮通过微生物硝化作用,转化为硝态氮。好氧菌成为主要微生物群,再降解有机物的情况下,大量吸收水中的磷,磷被吸收至微生物体内,合成新的聚磷菌和存储细胞内糖,产生富磷污泥。与此同时,污泥回流至生物选择区,回流比20%;(2)沉淀阶段开始进水达到生化池内最高水位后,停止进水、结束曝气和停止污泥回流,并且污泥以静沉的形式沉降;整个沉淀阶段是进行泥水分离。停止曝气后,微生物继续利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解,随着溶解氧的降低,好氧状态转为缺氧状态,并且发生反硝化作用,在反硝化菌作用下,转化为氮气,已达到脱氮目的。(3)滗水阶段开始沉淀阶段完成后,置于反应池末端的滗水器在程序控制下,自上而下逐层排出上清液,排水比30~40%;排水结束后,滗水器自动复位。此阶段不进水,不曝气。同时为了保证生化池的污泥浓度,需要根据产生的污泥量排出剩余污泥。(4)闲置阶段滗水阶段结束后,通常有一段闲置期,可提供短暂的缺氧环境,进一步进行反硝化作用,强化脱氮效果。闲置阶段时间视具体情况而定。

3CASS工艺特征

(1)工艺流程简单,占地少,基建费用低。运行费用低,节能效果较好。(2)有机物去除率高,具有脱氮除磷效果,出水水质好。(3)运行上的时序性,自动化控制程度高;但控制方式单一。(4)生化池污泥产量较低,污泥性质稳定,不容易发生污泥膨胀,并且生化池沉淀效果较好。(5)生化池运行灵活,溶解氧周期变化,浓度梯度高,可适应水质水量冲击负荷。(6)CASS工艺多适用于中小型污水处理厂,CASS反应池设计成多池或单池,单池也可可独立运行。

4结语

CASS工艺有广阔的发展前景,随着科技发展,自控化研究的深入,结合该污水处理工艺,发挥该工艺的占地少,建设费用低,运行费用低,处理效果好的独特优势,以期为污水处理贡献更过力量。

参考文献

[1]魏永.循环式活性污泥法(CASS)的研究进展[J].辽宁城乡环境科技,2004.

[2]金必慧,黄南平.城镇污水处理厂运行管理.中国建筑工业出版社[M].2011.

[3]熊红权,李文彬.CASS工艺在国内的应用现状[J].中国给水排水,2003(19):34-35.

作者：张家锐 单位：个旧市自来水公司