1、1城镇污水应用 CASS 工艺处理的优势分析摘要：介绍了 CASS 工艺及其工作原理，通过与传统 SBR 工艺的对比说明其优点及实际应用存在的问题。 关键词：CASS 工艺 脱氮除磷 目前我国的水资源短缺，城镇的缺水现象更为严重。做好城镇污水处理工作，对于发挥和提升城镇的整体功能、提高人民群众生活质量，促进社会经济可持续发展，有着十分重要的意义。 国内成熟的污水处理工艺有多种，流行的城市污水处理工艺（具有一定脱氮除磷效果）主要有活性污泥法和生物膜法，各种处理工艺适用条件、处理效果各异，本论文只是对活性污泥法进行研究和分析。通常情况下，活性污泥法主要分为： 第一类按照空间进行分割的连续流活性污泥
2、法，例如氧化沟。 第二类按照时间进行分割的间歇式活性污泥法，例如传统 SBR 工艺、CASS 工艺（周期循环活性污泥法 Cyclic Activated Sludge System） 。传统 SBR 工艺的周期较长，池容和排水设备较大，要脱氮除磷需延长周期；相比传统 SBR 工艺，CASS 工艺具有周期脱氮除磷好，污泥膨胀率低的优点。 通常情况下，通过综合考虑进出水水质、处理程度、用地面积，以及工程规模等多种因素，进而在一定程度上选择污水处理厂工艺。对于适宜的污水处理工艺来说，一方面可以降低工程的投资，另一方面便于2管理污水处理厂的运行，同时要求污水处理厂的经常性费用要低，进而在一定程度上确保
3、了出厂水的水质。根据国内外城市污水处理厂运转经验，在城市污水处理过程中，活性污泥法是最为经济有效的方式1，因此应用范围非常广泛。对于常规的活性污泥工艺来说，通常情况下只能除去污水中的 BOD5、COD、SS 等污染物，在去除氮、磷等方面存在一定的限度。在运行活性污泥法的过程中，通常情况下，经常会遇到污泥容易膨胀的问题2，污泥与水在二沉池之间由于受到污泥沉降性能差的影响和制约，进而在一定程度上使得两者难以进行有效的分离，从而造成污泥出现流失，进一步恶化了出水的水质，甚至直接威胁到污水处理厂的正常运行。在日常工作中，由于对污泥膨胀进行控制或消除，通常情况下需要一定的时间，进而使得污泥处理带有一定的
4、滞后性。因此，在设计污水处理厂的过程中，必须考虑污水处理工艺，选择不易发生污泥膨胀的工艺。 研究数据说明，CASS 工艺不仅具有常规活性污泥工艺的优点，且对氮、磷的去除效果好3，应用于我国实际的城镇污水处理厂生活污水处理工程中，取得了良好的经济、社会和环境效益。 1 工艺原理结构 1.1 工艺基本结构 所谓 CASS 工艺，通常情况下，就是在序批式活性污泥法（SBR）的基础上，将反应池沿着池方向设计成前、后两部分，其中生物选择区选择前部分，也就是将前半部分作为预反应区，后部分作为主反应区，在这种情况下，就可以在主反应区后部安装升降自动撇水装置。 3通常情况下，曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段共同
5、构成其工作过程，进行周期性循环。同时在预反应区连续地注入污水，并且污水经过隔墙底部进而流入主反应区，在进行供氧的情况下，微生物降解池中的有机物。 在同一池子内，可以周期性循环运行整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程，通常情况下，对于常规活性污泥法来说，可以省去二沉池和污泥回流系统；并且可以连续进水，以及间断的排水。 1.2 工艺原理 在生物选择区内，借助酶快速转移机理，污水中大部分可溶性的有机物能够被微生物迅速的吸附，通过快速积累高负荷的基质，在一定程度上对污水中的水质、流量、pH 和有毒有害物质等进行相应的缓冲，丝状菌的生长在一定程度上受到抑制。并且能够控制污泥的膨胀；在主反应区，基质降解通常情
6、况下需要经历一个较低负荷的过程。对于 CASS 工艺来说，往往是集反应、沉淀、排水、闲置等功能于一身。从时间的角度进行分析，可知污染物的降解更是一个推流的过程，在好氧、缺氧、厌氧的周期性变化中，借助微生物可以除去污染物，同时除磷、脱氮功能良好。 除磷：工艺的除磷是在生物选择区和主反应区完成。活性污泥经过不断的好氧和厌氧的循环，在 CASS 工艺系统中，便于聚磷菌的生长和积累，而活性污泥能通过快速酶去除机理在生物选择区吸附和吸收大量易降解的溶解性有机物，进而在一定程度上除去污泥中的磷。 脱氮：工艺的脱氮靠同时硝化和反硝化过程实现，通常情况下在主反应区完成。在主反应区，通过对曝气强度进行调节，进而
7、在一定程度4上同时实现硝化和反硝化。 2 工艺优势 2.1 出水水质好 能够适应原水的水质水量的变化，主要表现为污水处理效果稳定，氮磷去除率高，出水水质好，通过过滤和消毒处理后，就可以作为中水回用，可用于绿化、浇地等。 2.2 沉淀效果好 在沉淀阶段，在整个反应池 CASS 工艺几乎都能起沉淀作用，沉淀阶段与二沉池相比其表面的负荷通常情况下要小很多。实践证明，在冬季随着温度的不断降低，不管是污泥的沉降性能，还是处理某些工业废水污泥凝聚性能，都表现的比较差，但是 CASS 工艺往往不会受到任何的影响和制约。 2.3 污泥膨胀率低 在反应池中，由于 CASS 工艺浓度梯度比较明显，而且处于缺氧、好
8、氧的交替变化中，丝状菌的生长和繁殖在这样的环境条件下受到抑制，污泥膨胀问题得以解决，系统运行的稳定性大大提高。2.4 剩余污泥量小 在泥龄方面，对于传统的活性污泥法来说，通常为 27 天，而 CASS 工艺却长达 2530 天，所以，CASS 工艺具有较强的污泥稳定性，脱水性能优越，同时产生的剩余污泥比较少。 2.5 抗冲击能力强 为了适应进水量和水质的变比，可以对 CASS 工艺的运行周期进行调节。如果进水浓度相对比较高，在这种情况下，为了达到相应的排放标准，通过采用延长曝气时间的方式进行处理，进而在一定程度上满足抗冲击负荷的目的。通过对运行资料进行多年的研究分析，当流量冲击和有机负荷冲击超
9、过设计值的 23 倍，在这种情况下，5处理效果依然良好，并且能够满足相应的排放要求。 2.6 生化反应推动力大 对于 CASS 工艺来说，从污染物的降解过程来看，当污水连续进入 CASS 池的水量比较低时，在这种情况下就可以被混合液进行稀释。对于 CASS 工艺通过进行上述的研究分析，该工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器，其生化反应推动力比较大。 2.7 运行方式多样化 对于大型污水处理厂来说，通常情况下为了增加污水的处理规模，往往需要按照多池模块组合的方式设计相应的 CASS反应池，并且各个单池在一定程度上可以单独运行。与设计值相比，当处理的污水数量比较小时，在这种情况下往往需要在反应池低
10、水位上运行，或者投入部分反应池等多种运行方式。 2.8 一次性投资优势 对于 CASS 来说，其工艺流程非常简单，占地面积非常小，而且投资比较低。CASS 的核心构筑物主要是反应池，污水处理设施布置方面 CASS 比较紧凑，并且没有二沉池及污泥回流设备。 3 结论 综上所述，CASS 工艺有周期脱氮除磷好、出水水质好、沉淀效果好、污泥膨胀率较低、剩余污泥量较小、抗冲击能力较强、生化反应推动力较大、运行方式多样化、一次性投资少的优点。因此在设计时应使得处理工艺更加符合不同污水处理需求，使得 CASS 工艺更具有效性和经济性。参考文献： 1张统.SBR 及其变法污水处理与回用技术.环境科学与工程进展丛书，化学工业出版社，2003. 62王福珍.污泥膨胀问题与序列间歇式活性污泥法J.中国环境科学，1995 3李勇.间歇式活性污泥法脱氮除磷工艺的改进及试验研究D.哈尔滨工业大学，2000（5）.
