CASS工艺在某中小城镇生活污水处理厂的应用

　　摘要：介绍了CASS工艺在某中小城镇生活污水处理厂的实际应用情况，包括CASS工艺的运行原理、流程、特点、结果。实践表明,该工艺占地面积小,运行管理简单,出水水质符合国控标准。
　　
　　关健词：城市生活污水，CASS工艺，应用，滗水器
　　某中小城镇生活污水处理厂已有一二期工程，现为了增加水量而继续扩建第三期工程，但占地面积只有10000m2，处理水量日均6万吨，所以必须要选择一种占地面积小，自动化程度高，处理效果好的工艺。而CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)即周期循环活性污泥法工艺是首选的工艺，由于整个工艺的曝气、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。也是处理中小城市生活污水较理想的工艺选择。
　　
　　1、工艺概况
　　1.1工艺简介
　　CASS工艺是普通SBR工艺的一种改进型工艺。即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水)，间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的10%。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累--再生理论，使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累)，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。CASS反应池由预反应区和主反应区组成，预反应区控制在缺氧状态，因此，提高了对难降解有机物的去除效果提高。
　　
　　1.2工艺流程
　　城镇生活污水中含有较大颗粒的悬浮物和漂浮物，首先经过格栅截留，除去上述污染物，防止后续处理构筑物管道、阀门和水泵机组堵塞，然后污水经集水池用潜污泵抽至沉砂池，在沉砂池中可除去比重较大的无机颗粒，污水经沉砂池后由配水管自流进入CASS池进行生物处理。
　　某中小城镇生活污水处理工艺流程，见图1：
　　进水粗格栅（远程自动）提升泵房（手动、自动）细格栅及钟式沉砂池（自动）四个CASS池（改良SBR池）出水紫外消毒池
　　污泥浓缩池脱水间（外运污泥）
　　
　　图1CASS工艺生活污水处理流程
　　CASS池是污水处理厂的核心，后部安装了可升降的自动滗水器，曝气、沉淀、排水均在同一池子内周期性循环进行。一共有四个CASS池，每个CASS池长度为50M,宽度为20M,深度为7M。
　　CASS池构造简图2：
　　
　　图2CASS池构造简图
　　2、CASS工艺运行情况
　　2.1CASS池运行周期
　　一般CASS工艺操作周期的四个阶段：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。
　　2.1.1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曝气装置向反应池内充氧。
　　2.1.2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。
　　2.1.3滗水阶段
　　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。
　　2.1.4闲置阶段
　　闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。
　　某城市生污污水处理厂的实际操作是进水曝气1小时（不全开进气阀），纯曝气1小时（全开进气阀），沉淀1小时，出水/排泥1小时．所以一个CASS池的运行周期是4小时。当1池进行出水/排泥时，2池正纯曝气，3池正沉淀，4池进水曝气。那就是没有明显的闲置阶段。
　　
　　2.2 自控系统
　　整套控制系统采用现场可编程控制（PLC）与微机集中监控，在污水提升泵房，四座CASS池及污泥脱水机房各设置1台现场控制机（可手动控制）；在中心监控室设有1台工控机和模拟显示屏。现场控制机独立完成相应的参数设置、数据显示、自动控制、数据通信等全功能，中央控制计算机通过工业现场总线向各现场控制机传输和采集数据，并可根据进、出水水质变化适当调整工作程序，发现问题及时解决，模拟显示屏显示工艺全过程的数据与状态。
　　2.3 运行结果
　　从每天监测的水质情况看，CASS工艺经过各阶段的运行，取得良好效果。
　　如下表1：
　　项目 CODcr BOD5 TN TP NH3-N SS LAS PH 大肠杆菌（个/L）
　　进水 100-300 30-80 20-30 2.0-4.0 10-25 50-200 0.2-2.5 6-9 ＞24000
　　出水 10-30 0.5-10 5-15 0.2-0.9 0.2-2.0 5-10 0.1-0.5 6-8 0-2400
　　排放标准 60 20 20 1 8 20 1 6-9 10000
　　表1某城镇生活污水监测数据表
　　由上表数据可看出，经CASS工艺处理的出水水质很好，各项指标均符合国家排放标准。传统活性污泥法对氮、磷的去除能力较差。而CASS系统通过控制合适的曝气、沉淀时间，可为硝化细菌和反硝化细菌创造适宜的条件。因此，具有较好的脱氮效果。此外，还可以利用活性污泥在缺氧和好氧的不同环境中释放、吸收、贮藏磷的能力不同而达到除磷的目的。同时CASS工艺产生的污泥量较少，污泥性质稳定，具有良好的沉降、絮凝、脱水性能。某城市生活污水处理厂运行两年也未发生污泥膨胀现象，这样更从实践上验证了CASS工艺的优越性。
　　
　　3、CASS工艺的特点
　　从某生活污水厂的运行实践来看，CASS工艺与其他污水处理工艺相比确实是一种先进实用的工艺，具体体现在以下几个方面：
　　3.1 此工艺建设费用低，与常规活性污泥相比，省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，工艺流程简洁，建设费用可节省10%~25%，占地面积可减少20%~35%。
　　3.2 运转费用省。由于曝气是周期性的，重新开始曝气时，氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10%~25%。
　　3.3 有机物去除率高，出水水质好。各项指标均符合国家排放标准。
　　3.4 管理简单，运行可靠，能有效防止污泥膨胀。
　　3.5控制系统设计紧密结合CASS工艺特点，管理简单，运行可靠。
　　CASS工艺要求周期性地对相关设备进行控制，在系统设计与软件编程上我们采取了以下做法：1）滗水器的滗水量采用了准PWM法，即在排水进程滗水器间歇下降，由于下降时间与间歇时间均可方便设定上，实现了非调速滗水和滗水量的控制；2）监控室内可方便地设定曝气量。3）采取了超低水位进程暂停，超高水位声光报警等较完备的保护措施。4）污水提升泵采用自动循环备用的自控模式，使每台泵的运行几率尽可能相同，避免了自动备用方式造成主泵过度运行。此污水厂日处理量6万吨，需操作管理工10人，而我国相同规模采用传统污水处理工艺则需操作管理工30人以上。
　　3.6污泥产量低，性质稳定。传统活性污泥法的泥龄仅2－7天，而CASS法泥龄为25-30天，所以污泥稳定性好，脱水性能佳，产生的剩余污泥少。
　　3.7操作管理、维修简单。CASS工艺流程简单，可大大减少设备管理和维修的工作量，按自动化方式运行，控制系统按照工艺条件开启或关闭各台设备，使各反应池交替完成曝气。当系统受到大流量冲击时，可及时将处理水排出反应池，保证出水水质。操作人员可减少40%，费用也可显著降低。
　　4、结论
　　CASS工艺对城镇生活污水的处理效果较为理想，出水水质符合国家一级排放标准。整个工艺具有投资省、占地少、工作人员少、运行稳定、抗冲击负荷、有明显的节能效果、处理成本低等优点。由此可见，CASS工艺是中小城镇生活污水处理的理想工艺。
　　参考文献：
　　[1]熊红权，李文彬.CASS工艺在国内的应用现状[J],2003(02).
　　[2］杨丽芳，高红武．ABR厌氧/CASS好氧工艺处理养殖废水［J］.中国给水排水，2007,23（8）：62-65
　　[3］李晓敏，杨东海，孟青松等．提高CASS工艺脱氮效果的应用及研究［J/OL］.中国环保产业，2007（9）：44-46

《CASS工艺在某中小城镇生活污水处理厂的应用》

本文由职称驿站首发，您身边的高端论文发表学术顾问

文章名称： CASS工艺在某中小城镇生活污水处理厂的应用

文章地址： https://www.zhichengyz.com/lunwen/falv/huanjing/15281.html