发布时间 : 星期二 文章CASS工艺处理城市生活污水设计毕业论文更新完毕开始阅读54b6091d17fc700abb68a98271fe910ef12daefd
(2) 缺氧区
不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质、水量变化的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化的作用。
(3) 主反应区
即好氧区，主要去除营养物质，通常控制ORP在100mV-150mV，溶解氧DO在0mg/L-2.5mg/L[7]。运行过程中，通常将主反应区的曝气强度加以控制使反应区内主体溶液处于好氧状态，完成降解有机物的过程，而活性污泥内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制而硝态氮由污泥内向主体溶液的传递不受限制，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。另外，在CASS池末端设潜水泵，将污泥不断从主曝气区抽送至预反应区。
4.2.3 CASS工艺循环操作过程
CASS工艺的循环周期可分为4个阶段: (1) 充水一曝气阶段
边进水、边曝气，并将主反应区的污泥回流至预反应区(生物选择器)。在该阶段，曝气系统向反应池内供氧，一方面满足好氧微生物对氧的需要，另一方面有利于活性污泥与有机物的混合与接触，从而使有机污染物被微生物氧化分解。同时，污水中的氨氮也通过微生物的硝化作用转化为硝态氮。
(2) 充水一沉淀阶段
停止曝气，进行泥水分离，但不停止进水，且污泥回流也不停止。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，随着溶解氧含量的降低，好氧状态逐渐向缺氧转化，并发生一定的反硝化作用。由于沉淀初期，前一阶段曝气所产生的搅拌作用使污泥发生絮凝作用，随后以区域沉降的形式沉降，因此，即使在该阶段不停止进水，依然能获得良好的沉淀效果。当混合液的污泥浓度为3500mg/L-5000mg/L，沉淀后污泥浓度可达15000mg/L左右。
(3) 滗水阶段
沉淀阶段之后，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。排水结束后，滗水器将自动复位。排水过程中，反应池底部污泥层内由于较低的溶解氧含量而发生反硝化作用。此时需停止进水。若处理系统有两个或两个以上CASS池，当一个CASS池处于滗水阶段时，可将原水引入其他CASS池；若处理系统只存在一个CASS反应器时，原水可先流入反应器前的集水井中。为了提高污泥浓度，加强反硝化及聚磷菌的过量释磷，污泥回流系统照常运行。
(4) 充水一闲置阶段
此阶段的时间一般较短，主要保证滗水器在此阶段内上升到原始位置，防止污泥流失。若在此阶段进行适量的曝气，则有利于恢复污泥的活性。正常的闲置期通常在滗水器恢复待运行状态4min后开始。
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图4.3 CASS工艺循环周期流程图
典型的运行周期为4h，其中曝气2h，沉淀1h，滗水1h。
4.2.4 CASS工艺优点
(1) 生化池中由于曝气和静止沉淀间歇运行，使基质BOD5和生物体MLVSS浓度随时间的
变化梯度加大，保持较高的活性污泥浓度，增加了生化反应推动力，提高了处理效率。静止沉淀时，活性污泥处于缺氧状态，氧化合成大为减弱，但生物体内源呼吸在进行，保证了出水水质；
(2) 工艺流程简单，运行方式灵活，无二沉池，取消了大型贵重的刮泥机械和污泥设备，扩
建方便；
(3) CASS池分生物选择器、兼氧区和主反应区，利用生物选择器及兼氧区对磷的释放、反
硝化作用以及对进水中有机底物的快速吸附和吸收作用，增强了系统的稳定性；同时，主反应区和静止沉淀的过程中都同时进行着硝化和反硝化反应，因而具有脱氮除磷的作用；
(4) 生物选择器的作用是集中接纳含有高浓度有机物的来水和处于―饥饿‖状态的回流活性
污泥。具有抑制专性好氧丝状菌生长的作用，可有效地防止污泥膨胀； (5) 污泥产量少、且污泥性质稳定；
(6) 进水水量、水质的波动可用改变曝气时间的简单方法予以缓冲，具有较强的适应性； (7) 自动化程度高，保证出水水质；
(8) 半静止状态沉淀，表面水力和固体负荷低，沉淀效果好； (9) 特别适合于中小城市污水处理厂的建设。 4.2.5 CASS工艺缺点
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(1) 回流污泥中携带的硝酸盐在一定程度上抑制了磷的释放
有研究表明，欲保证绝对的厌氧环境，NO3--X浓度应小于0.1mg/L，当厌氧区内NO3--X 浓度在1.5mg/L 以上时，释磷会受到抑制
［17］
，而CASS 工艺的末端出水NO3--X浓度在良好状态
下一般在5mg/L 左右（ 虽然已经很低），由于聚磷菌、硝化菌、反硝化菌及其它多种微生物共同生长在一个系统内，并在整个系统内循环，使得从主反应区回流的污泥中含有一定浓度的硝酸盐，导致在厌氧区，反硝化菌和聚磷菌对底物形成竞争，使聚磷菌无法得到足够的短链脂肪酸（SCFS）进行充分释磷，进而严重影响了磷的吸收，导致系统除磷效率降低；同时由于进入厌氧区的硝酸盐浓度直接与回流污泥中的硝酸盐有关，如果因某种原因在COD保持不变的情况下，增加了硝酸盐浓度，则唯一可采用的措施是减少进入厌氧区的回流量，但这对除磷来说是一种具有风险性的选择。
(2) 总氮去除效率底
CASS 工艺生物脱氮效率不高首先是因为硝化不完全，而造成硝化不完全的原因主要在于充分曝气时间不够，由于硝化作用较有机物难降解，因而要达到硝化，通常需要较长的曝气时间。一般而言，CASS 工艺的一个运行周期为4小时，其中曝气时间为2小时，按30%的充水比计算，实际曝气时间为6-7小时，这对以BOD为去除目的的好氧生物降解而言是充分的，但以硝化为目的的生物处理，尤其是混合菌种培养是不足的，而延长曝气时间则会污泥龄过长，对除磷不利；硝化不完全的另一个原因在于硝化去除效果稳定性差，硝化菌对温度、PH、重金属等环境影响显著，混合生长的异氧菌和硝化细菌比单独生长的硝化菌对温度更加敏感，因此在一个CASS系统中除供给足够的溶解氧外，很难控制其它因素来保证完全硝化反应的完成。
(3) 应用范围受限
工程实践证明：CASS工艺对可生化性能好、有机物含量高的废水处理效果较好，而我国南方城市的污水中有机物含量很低，运行中很难达到预想的处理效果；同时由于温度对微生物的活性、种群、细胞的增殖、活性污泥的絮凝沉降性能、曝气池充氧率及水的黏度都有较大的影响，特别是混合生长的异氧菌对温度的尤其敏感，处理效果受其影响很大，当CASS 工艺用于处理温度较低的北方地区（ 冬季城市气温一般在10°C 以下（6-10°C，少数地区4-6°C））的城市污水时，由于低温会造成活性污泥性能降低，SV 和SVI 值普遍高于常温条件，直接影响到沉淀时间、排水比和污泥龄等参数的确定，也给运行带来一定的困难。另外由于工艺运行、结构受沉降缝和抗浮等因素的限制，生物处理池的体积每格不宜超过1万立方米，当水量增加时，处理单元数也会增加，致使配水、出水、污泥回流和剩余污泥排放等设备随单元数而增加，大大提高了实际运行的复杂程度，因而，CASS工艺更适合用于中部城市的中小型污水处理厂。
(4) 容积利用率较低
CASS工艺为SBR的改良型，其出水体积约占到其整个池容的1/4-1/3，排水比通常只为0.2-0.3，与其它工艺相比，容积利用率较低。 4.3 设计工艺流程
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由市政管网收集来的城市生活污水和工业废水通过进水泵房前设置的粗格栅清污机去除水中较大的漂浮物后，经潜污泵提升进入旋流沉砂池，在旋流沉砂池的前端设有细格栅，用于去除污水中粒径较小的悬浮杂质，以保证后续处理工艺的顺利运行。污水在旋流沉砂池中利用涡流作用去除水中比重较大的无机砂粒。通过旋流沉砂池的处理可以避免砂粒在后续处理构筑物中沉积。旋流沉砂池的出水进入CASS池，通过生物选择、缺氧和好氧三个过程，实现有机物降解及脱氮除磷目的，使污水得到净化。CASS池中一部分污泥内回流至生物选择器，保证CASS池中污泥浓度，其余部分则作为剩余污泥进入贮泥池，进行污泥处理。CASS 池出水进入消毒池，通过设置在消毒廊道中的紫外消毒模块的照射，高效率地杀灭污水中的致病菌和其它微生物，以保证最后出水的无害化。最后出水达到设计一级B标准。
对于一般城市污水，CASS工艺无需很高程度的预处理，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2O%的污泥回流)[6]。
干污泥外运 污泥脱水机房 贮泥池 达标排放 进水 进水泵房 沉砂池 CASS池 消毒池 鼓风机房
图4.4 设计工艺流程图
4.4 主体工艺设计参数
表4.2 CASS工艺设计采用参数表
参数
污泥负荷率/[kgBOD5/(kgMLSS.d)]
混合液污泥浓度/(g/L) SVI污泥体积指数
污泥龄/d CASS池有效水深/m 混合液回流比/% 滗水器堰口负荷
经验取值 0.05-0.5 2.5-4.0 80-150 15-30 4-6
设计取值 0.2 3.0 120 20 4.5 30 20
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