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污水处理技术之CASS工艺介绍

北极星环保网来源:水务大世界2019/11/4 9:06:23我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:CASS工艺 活性污泥法 制药废水

北极星环保网讯:一、工艺说明

(Cyclic Activated Sludge System)又称为循环活性污泥工艺,CASS法是在间歇式活性污泥法(SBR法)的基础上演变而来的,它是在 CASS 反应池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、排水和闲置四个阶段,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。

CASS工艺分预反应区和主反应区。在预反应区内,微生物能通过酶的快速 转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物,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,可有效防止污泥膨胀;随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。

CASS工艺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、厌氧周期性变化之中,从而达到对污染物去除作用,同时还具有较好的脱氮、除磷功能。经过模拟试验研究,CASS工艺已成功应用于生活污水、食品废水、制药废水的治理,并取得了良好的处理效果。

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二、运行方式

1.曝气阶段

由曝气装置向反应池内充氧,此时有机污染物被微生物氧化分解,同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3-N。

2.沉淀阶段

此时停止曝气,微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化,开始进行反硝化反应。活性污泥逐渐沉到池底,上层水变清。

3.滗水阶段

沉淀结束后,置于反应池末端的滗水器开始工作,自上而下逐渐排出上清液。此时反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。

4. 闲置阶段

闲置阶段即滗水器上升到原始位置阶段,闲置阶段的时间一般比较短,主要保证滗水器在此阶段内上升至原始位置,防止污泥流失。实际滗水时间往往比设计时间短,其剩余时间用于反应器内污泥的闲置以及恢复污泥的吸附能力。

三、工艺比较

3.1工艺特点

1.连续进水,间断排水

传统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工艺可连续进水,克服了SBR工艺的不足,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工艺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。

2.运行上的时序性

CASS反应池通常按曝气、沉淀、排水和闲置四个阶段根据时间依次进行。

3.运行过程的非稳态性

每个工作周期内排水开始时CASS池内液位最高,排水结束时,液位最低,液位的变化幅度取决于排水比,而排水比与处理废水的浓度、排放标准及生物降解的难易程度等有关。反应池内混合液体积和基质浓度均是变化的,基质降解是非稳态的。

4.溶解氧周期性变化,浓度梯度高

CASS在反应阶段是曝气的,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,反应池中溶解氧是周期性变化的,氧浓度梯度大、转移效率高,这对于提高脱氮除磷效率、防止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工艺与传统活性污泥法相比有较高的氧利用率。

3.2 CASS工艺与传统活性污泥法的比较

与传统活性污泥法相比,CASS法的优点是:

1.建设费用低:省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备,建设费用可节省10-25%。以10万吨的城市污水处理厂为例,传统活性污泥法的总投资约1.5亿,CASS法总投资约1.1亿。

2.工艺流程短,占地面积少:污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS曝气池、污泥池,而没有初次沉淀池、二次沉淀池,布局紧凑,占地面积可减少20-35%。以10万吨的城市污水厂为例,传统活性污泥法占地面积约为180亩,CASS法占地面积约120亩。

3.运转费用省:由于曝气是周期性的,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%。

4.有机物去除率高,出水水质好:根据研究结果和工程应用情况,通过合理的设计和良好的管理,对城市污水,进水COD为400mg/L时,出水小于30mg/L以下。对可生物降解的工业废水,即使进水COD高达3000mg/L,出水仍能达到50mg/L左右。对一般的生物处理工艺,很难达到这样好的水质。所以,对CASS工艺,二级处理的投资,可达到三级处理的水质。

5.管理简单,运行可靠:污水处理厂设备种类和数量较少,控制系统比较简单,工艺本身决定了不发生污泥膨胀。所以,系统管理简单,运行可靠。污泥产量低,污泥性质稳定。具有脱氮除磷功能。无异味。

CASS设备安装简便,施工周期短,具有较好的耐水、防腐能力,设备使用寿命长;对原水的水质水量的变化有较强的适应能力,处理效果稳定,出水水质好,可回用于污水处理厂内的如绿化、浇地、洗车等有关杂用用途;处理工艺在国内外处于先进水平,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萤;投资较省,处理成本低,工艺有推广应用价值。

3.3 CASS工艺与间隙进水的SBR或CAST的比较

1. 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;

2. CASS进水是连续的,因此进水管道上无电磁阀等控件元件,单个池子可 独立运行,而 SBR或 CAST进水过程是间歇的,应用中一般要 2 个或 2 个以上交 替使用,增加了控制系统的复杂程度。

3. CASS每个周期的排水量一般不超过池内总水量的1/3 ,而SBR则为 1/2 — 3/4 ;CASS抗冲击能力较好。

4. CASS比CAST系统简单,但脱氮除磷效果不如后者。

延伸阅读:

污水处理技术之SBR工艺详解

污水处理技术之详解氧化沟工艺!

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