您好,歡迎訪問大发welcome官網!

新聞資訊
聯系大发welcome

聯系電話:0577-62900786

郵箱:jinshan-888@jinshan.com

地点:浙江省樂清市翁垟街道萬翁中路888號

什麽是CASS工藝

發布時間:2022-04-28 浏覽量: 返回上一頁

CASS工藝

CASS(Cyclic Activated Sludge System)是周期循环活性污泥法的简称,又称为循环活性污泥工艺CAST(Cyclic Activated Sludge technology),是在SBR的基础上开展起来的,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。中文名CASS工藝,外文名Cyclic Activated Sludge System,又称循环活性工艺

 

1簡介

CASS(Cyclic Activated Sludge System)是周期循环活性污泥法的简称,又称为循环活性污泥工艺。该工艺最早在国外应用,为了更好地将其引进,开发出适合我国国情的新型污水处理新工艺,有关科研机构在实验室进行了整套系统的模拟试验,辨别探讨了CASS工藝处理常温生活污水、低温生活污水、制药和化工等工业废水的机理和特点以及水处理过程中脱氮除磷的效果,获得了珍贵的设计参数和对工艺运行的指导性经验。将研究效果胜利地应用于处理生活污水及差别种工业废水的工程实践中,取得了良好的经济、社会和环境效益。并开发的CASS工藝与ICEAS工艺相比,负荷可提高1-2倍,节省占地和工程投资近30%。[1]

2具體內容

結構原理

2.1 CASS基本结构是:在序批式活性污泥法(SBR)的基础上,反响池沿池长偏向设计为两局部,前部为生物选择区也称预反响区,后部为主反响区,其主反响区后部装置了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行,省去了惯例活性污泥法的二沉池和污泥回流系统;同时可连续进水,间断排水。

2.2 CASS原理::在预反响区内,微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中阵势部可溶性有机物,经历一个高负荷的基质快速积累过程,这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用,同时对丝状菌的生长起到抑制作用,可有效避免污泥膨胀;随后在主反响区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工藝集反响、沉淀、排水、功能于一体,污染物的降解在时间上是一个推流过程,而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变革之中,从而抵达对污染物去除作用,同时还具有较好的脱氮、除磷功能。

CASS原理圖

CASS法工作原理如右圖所示:在反應器的前部設置了生物選擇區,後部設置了可升降的自動滗水裝置。其工作過程可分爲曝氣、沈澱、滗水、閑置四個階段,周期循環進行。汙水連續進入預反應區,經過隔牆底部進入主反應區,在保證供氧的條件下,使有機物被池中的微生物降解。根據進水水質可對運行參數進行調整。

四個階段

3.1曝氣階段

由曝氣裝置向反應池內充氧,此時有機汙染物被微生物氧化剖析,同時汙水中的NH3-N通過微生物的硝化作用轉化爲NO3--N。

3.2 沉淀阶段

此時停止曝氣,微生物利用水中剩余的DO進行氧化剖析。反應池逐漸由好氧狀態向缺氧狀態轉化,開始進行反硝化反應。活性汙泥逐漸沈到池底,上層水變清。

3.3 滗水阶段

沈澱結束後,置于反應池末端的滗水器開始工作,自上而下逐漸排出上清液。此時反應池逐漸過渡到厭氧狀態繼續反硝化。

3.4 闲置阶段

閑置階段即是滗水器上升到原始位置階段。

技術特征

4.1 连续进水,间断排水

古板SBR工艺为间断进水,间断排水,而实际污水排放大都是连续或半连续的,CASS工藝可连续进水,克服了SBR工艺的缺乏,比较适合实际排水的特点,拓宽了SBR工艺的应用领域。虽然CASS工藝设计时均考虑为连续进水,但在实际运行中即使有间断进水,也不影响处理系统的运行。

4.2 运行上的时序性

CASS反响池通常按曝气、沉淀、排水和闲置四個階段根据时间依次进行。

4.3 运行过程的非稳态性

每個工作周期內排水開始時CASS池內液位最高,排水結束時,液位最低,液位的變化幅度取決于排水比,而排水比與處理廢水的濃度、排放標准及生物降解的難易水平等有關。反應池內混合液體積和基質濃度均是變化的,基質降解是非穩態的。

4.4 溶解氧周期性变革,浓度梯度高

CASS在反响阶段是曝气的,微生物处于好氧状态,在沉淀和排水阶段不曝气,微生物处于缺氧甚至厌氧状态。因此,反响池中溶解氧是周期性变革的,氧浓度梯度大、转移效率高,这关于提高脱氮除磷效率、避免污泥膨胀及节约能耗都是有利的。实践证实对同样的曝气设备而言,CASS工藝与古板活性污泥法相比有较高的氧利用率。

3優勢

主要優點

5.1 工艺流程简单,占地面积小,投资较低

CASS的核心構築物爲反應池,沒有二沈池及汙泥回流設備,一般情況下不設調節池及初沈池。因此,汙水處理設施安排緊湊、占地省、投資低。

5.2 生化反响推动力大

CASS工藝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,因此,从空间上看CASS工藝属变体积的完全混合式活性污泥法范畴;而从CASS工藝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工藝属理想的时间顺序上的推流式反响器,生化反响推动力较大。

5.3 沉淀效果好

CASS工藝在沉淀阶段几乎整个反响池均起沉淀作用,沉淀阶段的外表负荷比普通二次沉淀池小得多,虽有进水的干扰,但其影响很小,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CASS工藝的正常运行。实验和工程中曾遇到SV30高达96%的情况,只要将沉淀阶段的时间稍作延长,系统运行不受影响。

5.4 运行灵活,抗挫折能力强

CASS工藝在设计时已考虑流量变革的因素,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工藝可以通过调理运行周期来适应进水量和水质的变比。当进水浓度较高时,也可通过延长曝气时间实现达标排放,抵达抗挫折负荷的目的。在暴雨时,可经受平常平均流量6倍的高峰流量挫折,而不需要独立的调理地。多年运行资料标明,在流量挫折和有机负荷挫折超越设计值2-3倍时,处理效果仍然令人满意。而古板处理工艺虽然已设有辅助的流量平衡调理设施,但还很可能因水力负荷变革导致活性污泥流失,严重影响排水质量。

当强化脱氮除磷功能时,CASS工藝可通过调解工作周期及控制反响池的溶解氧水平,提高脱氮除磷的效果。所以,通过运行方法的调解,可以抵达差别的处理水质。

5.5 不易爆发污泥膨胀

汙泥膨脹是活性汙泥法運行過程中常遇到的問題,由于汙泥沈降性能差,汙泥與水無法在二沈池進行有效分離,造成汙泥流失,使出水水質變差,嚴重時使汙水處理廠無法運行,而控制並消除汙泥膨脹需要一定時間,具有滯後性。因此,選擇不易發生汙泥膨脹的汙水處理工藝是汙水處理廠設計中必須考慮的問題。

由于絲狀菌的比外表積比菌膠團大,因此,有利于攝取低濃度底物,但一般絲狀菌的比增殖速率比非絲狀菌小,在高底物濃度下菌膠團和絲狀菌都以較大速率降解底物與增殖,但由于膠團細菌比增殖速率較大,其增殖量也較大,從而較絲狀菌占優勢。而CASS反應池中保存著較大的濃度梯度,并且處于缺氧、好氧交替變化之中,這樣的環境條件可選擇性地培養出菌膠團細菌,使其成爲曝氣池中的優勢菌屬,有效地抑制絲狀菌的生長和滋生,克服汙泥膨脹,從而提高系統的運行穩定性。

5.6 适用范畴广,适合分期建设

CASS工藝可应用于大型、中型及小型污水处理工程,比SBR工艺适用范畴更广泛;连续进水的设计和运行方法,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。

對大型汙水處理廠而言,CASS反應池設計成多池模塊組合式,單池可獨立運行。當處理水量小于設計值時,可以在反應地的低水位運行或投入局部反應池運行等多種靈活操作方法;由于CASS系統的主要核心構築物是CASS反應池,如果處理水量增加,超過設計水量不可滿足處理要求時,可同樣複制CASS反應池,因此CASS法汙水處理廠的建設可隨企業的發展而發展,它的階段建造和擴建較傳統活性汙泥法簡單得多。

5.7 剩余污泥量小,性质稳定

古板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,爆发的剩余污泥少。去除1.0kgBOD爆发0.2~0.3kg剩余污泥,仅为古板法的60%左右。由于污泥在CASS反响池中已取得一定水平的消化,所以剩余污泥的耗氧速率只有10mgO2/g MLSS.h以下,一般不需要再经稳定化处理,可直接脱水。而古板法剩余污泥不稳定,沉降性差,耗氧速率大于20mgO2/g MLSS.h ,必须经稳定化后才干处理。

經濟性

实践证明,CASS工藝日处理水量小则几百立方米,大则几十万立方米,只要设计合理,与其它办法相比具有一定的经济优势。它比古板活性污泥法节省投资20%-30%,节省土地30%以上。当需采用多种工艺串联使用时,如在CASS工藝后有其它处理工艺时,通常要增加中间水池和提升设备,将影响整体的经济优势,此时,要进行详细的技术经济比较,以确定采用CASS工藝还是其它好氧处理工艺。

由于CASS工藝的曝气是间断的,利于氧的转移,曝气时间还可根据水质、水量变革灵活调解,均为降低运行本钱创造了条件。总体而言,CASS工藝的运行用度比古板活性污泥法稍低。

CASS法的特点与SBR相比,CASS法的优点是-其反响池由预反响区和主反响区组成,因此,对难降解有机物的去除效果更好。进水过程是连续的,因此,进水管道上无需电磁阀等控制元件,单个池子可独立运行;而SBR进水过程是间歇的,应用中一般要2个或2个以上池子交替使用。排水是由可升降的堰式滗水器完成的,随水面逐渐下降,均匀将处理后的清水排出,最大限度降低了排水时水流对底部沉淀污泥的扰动。 CASS法每个周期的排水量一般不超越池内总水量的1/3,而SBR则为3/4,所以,CASS法比SBR法的抗挫折能力更好。

4注意事項

6.1 水量平衡

工業廢水和生活汙水的排放通常是不均勻的,如何充分發揮CASS反應池的作用,與選擇的設計流量關系很大,如果設計流量不对適,進水高峰時水位會超過上限,進水量小時反應池不可充分利用。當水量波動較大時,應考慮設置調節池。

6.2 控制方法的选择

CASS工藝的日益广泛应用,得益于自动化技术开展及在污水处理工程中的应用。CASS工藝的特点是顺序工作制,可根据进水及出水水质变革来调解工作顺序,包管出水效果。整套控制系统可采用现场可编程控制(PLC)与微机集中控制相结合,同时为了包管 CASS工藝的正常运行,所有设备采用手动/自动两种操作方法,后者便于手动调试和自控系统故障时使用,前者供日常工作使用。

6.3 曝气方法的选择

CASS工藝可选择多种曝气方法,但在选择曝气头时要尽量采用不梗塞的曝气形式,如穿孔管、水下曝气机、伞式曝气器、螺旋曝气器等。采用微孔曝气时应采用强度高的橡胶曝气盘或管,当停止曝气时,微孔闭合,曝气时开启,不易造成微孔梗塞。别的,由于CASS工藝自身的特点,选用水下曝气机还可根据其运行周期和DO等情况适当开启差别的台数,抵达在满足废水要求的前提下节约能耗的目的。

6.4 排水方法的选择

CASS工藝的排水要求与SBR相同,目今,常用的设备为旋转式撇水机,其优点是排水均匀、排水量可调理、对底部污泥干扰小,又能避免水面漂浮物随水排出。

CASS工藝沉淀结束需及时将上清液排出,排水时应尽可能均匀排出,不可扰动沉淀在池底的污泥层,同时,还应避免水面的漂浮物随水流排出,影响出水水质。目今,常见的排水方法有固定式排水装置如沿水池差别深度设置出水管,从上到下依次开启,优点是排水设备简单、投资少,缺点是开启阀门多、排水管中会积存局部污泥,造成初期出水水质差。浮动式排水装置和旋转式排水装置虽然价格高,但排水均匀、排水量可调、对底部污泥干扰小,又能避免水面漂浮物随出水排出,因此,这两种排水装置目今应用较多,尤其旋转式排水装置,又称滗水器,以操作灵活、运行稳定性高等优点受到设计人员和用户的青睐。

6.5 需要注意的其它问题

① 冬季或低温对CASS工藝的影响及控制

② 排水比的確定

③ 雨季對池內水位的影響及控制

④ 排泥時機及泥齡控制

⑤ 預反應區的巨细及反應池的長寬比

⑥ 間斷排水與後續處理構築物的高程及水量匹配問題。