1、CASS工艺介绍 1原理概述 CASS( Cyclic-Activated-Sludge-System)是周期循 环活性污泥法的简称。最早产生于美国, 90年代初引入中 国,目前,由于该工艺的高效和经济性,应用势头迅猛, 受到环保部门的广泛关注和一致好评。已成功应用于生活 污水、食品废水、制药废水的治理,取得了良好的处理效 果。 CASS法工作原理如下图所示: CASS工艺曝气池由三个反应区(选择区、次反应区和 主反应区)组成。在反应器的前部设置了生物选择区,后 部设置了可升降的自动滗水装置。其工作过程可分为曝气、 沉淀和排水三个阶段,周期循环进行。污水连续进入预反 应区,经过隔墙底部进入主反
2、应区,在保证供氧的条件下, 使有机物被池中的微生物降解。根据进水水质可对运行参 数进行调整。 2工艺特点 CASS工艺是将序批式活性污泥法 (SBR)的反应池沿长度 方向分为两部分, CASS池分预反应区和主反应区。前部为 生物选择区也称预反应区,后部为主反应区,在主反应区 后部安装了可升降的滗水装置 ,实现了连续进水间歇排水的 周期循环运行,集曝气沉淀、排水于一体 1。 对于一般城市污水, CASS工艺不需要很高程度的预处 理,只需设置粗格栅、细格栅和沉砂池,无需初沉池和二 沉池,也不需要庞大的污泥回流系统 (只在 CASS反应器内部 有约 20%的污泥回流 )。 3CASS工艺的主要优点
3、3.1工艺流程简单、占地面积小、投资较低、运转费用低 CASS的核心构筑物为反应池,没有二沉池及污泥回流 设备,一般情况下不设调节池及初沉池。与传统活性污泥 工艺相比,建设费用可节省 10% 25%,占地面积可减少 20% 35%。 CASS池 24200,A2O14000+4775+500=19275 由于 CASS工艺曝气是周期性的,池内溶解氧的浓度也 是变化的,沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低,重新开始曝 气时,氧的浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,运 转费用可节省 10% 25%。有机物去除率高,出水水质好 2。 A2O池 运行中勿需投药,两个 A段 只用轻缓搅拌,并不 增加溶解氧浓度
4、,运行费用低 3.2生化反应推动力大 CASS工艺从污染物的降解过程来看,当污水以相对较 低的水量连续进入 CASS池时即被混合液稀释, 从空间上看 CASS工艺属变体积的完全混合式活性污泥法范畴 ;从 CASS 工艺开始曝气到排水结束整个周期来看,基质浓度由高到 低,浓度梯度从高到低,基质利用速率由大到小,因此, CASS工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器,生化反应 推动力较大。 A2O工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺, 总的水力停留时间少于其他同类工艺 3.3沉淀效果好 CASS工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用, 沉淀阶段的表面负荷比普通二次沉淀池小得多 ,沉淀效果较
5、 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 CASS工艺的正常运行。 3.4运行灵活,抗冲击能力强 CASS工艺在设计时已考虑流量变化的因素 ,能确保污水 在系统内停留预定的处理时间后经沉淀排放,特别是 CASS 工艺可以通过调节运行周期来适应进水量和水质的变化。 当进水浓度较高时,也可通过延长曝气时间实现达标排放, 达到抗冲击负荷的目的。在暴雨时,可经受平常平均流量 6 倍的高峰流量冲击,而不需要独立的调节地。 3.5不易发生污泥膨胀 CASS反应池中存在着较大的浓度梯度,而且处于缺氧、 好氧交替变化之中 ,这样的环境条件可选择性
6、地培养出菌胶 团细菌,使其成为曝气池中的优势菌属,有效地抑制丝状 菌的生长和繁殖 ,克服污泥膨胀,从而提高系统的运行稳定 性。 A2O 池 在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下,丝状菌 不能大量增殖,无污泥膨胀之虞, SVI 值一般均小于 100 3.6适用范围广,适合分期建设 CASS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;连续进水的设计和运行方式, 一方面便于与前处理构筑物相匹配 ,另一方面控制系统比 SBR工艺更简单。设备自动化程度高 ,可用微机进行操作和 控制;整个工艺运转操作较为简单,维修方便,处理厂内 不产生污染环境的臭气和蚊蝇;投资较省,处理成本低
7、, 工艺有推广应用价值。 对大型污水处理厂而言, CASS反应池设计成多池模块 组合式,单池可独立运行。如果处理水量增加,可同样复 制 CASS反应池 ,因此 CASS法污水处理厂的建设可随企业的发 展而发展 ,它的阶段建造和扩建较传统活性污泥法简单得多。 3.7污泥产量低,污泥性质稳定 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。由于污泥在 CASS反应池中已得到一定程度的消化, 所以剩余污泥,一般不需要再经稳定化处理,可直接脱水 。 4CASS工艺的缺点 CASS工艺具有许多优点 ,也必然存在一些问题 。 多种处
8、理功能的相互影响在实际应用中限制了其处理效能 ,也给控 制提出了非常严格的要求 ,总结起来 , CASS工艺主要存在以 下几个方面的问题 。 1、 微生物种群之间的复杂关系有待研究 CASS系统的微生物 种群结构与常规活性污泥法不同 , 菌群主要由硝化菌 、 反 硝化菌 、 聚磷菌和异氧型好氧菌组成 。 目前对非稳态 CASS 系统中微生物种群之间的复杂的生存竞争和生态平衡关系 尚不甚了解 , CASS工艺理论只是从工艺过程进行一些分析 探讨 ,而理清微生物种群之间的关系对 CASS工艺的优化运行 是大有好处的 , 因此仍需加强对这方面的理论研究工作 。 2、 生物脱氮效率难以提高 主要体现在
9、硝化反应难以进行完 全和反硝化反应不彻底两方面 。 当硝化细菌和异养细菌混 合培养时 , 由于存在对底物和 DO的竞争 , 硝化菌的生长将 受到限制 , 难以成为优势种群 , 硝化反应被抑制 。 此外 , CASS工艺有约 20%的硝态氮通过回流污泥进行反硝化 ,其余 的硝态氮则通过同步硝化反硝化和沉淀 、 闲置期污泥的反 硝化实现 , 其效果不理想 。 这两方面的原因使得 CASS工艺 脱氮效率难以提高 。 3、 除磷效率难以提高 污泥在生物选择器中的释磷过程受到回流混合液中硝 态氮浓度的影响比较大 , 在 CASS工艺系统中难以继续提高 除磷效率 。 4、 控制方式较为单一 目前在实际应用中的 CASS工艺基本上都是以时序控制 为主的 , 由于污水的水质不是一成不变的 , 因此采用固定 不变的反应时间必然不是最佳选择 。 5、 自动化程度高,对自控系统可靠性能要求高。 6、 进水阀门 /启闭机及曝气阀门频繁开启,质量要求较高。 7、 对节能、免维护现代新型磁悬浮风机使用环境不能满足。 8、目前,我司还没有采用 cass工艺执行一级 A出水标准的 成功经验,可能设计单位经验丰富。 冬季或低温会对运行有影响 加入四个池子的连续进水有点浪费 构造相对 SBR 复杂点,维护提高。 适用于中小型污水处理站。