cass工艺的特点介绍

nn0概述北京航天城污水处理厂是跨世纪国家重点工程的配套设施。该污水处理厂分两期建设，一期工程于1996年12月破土动工，至1998年4月建成并投入设备调试及试运行，7月29日经北京市环保局验收后转入正常运转。近期排放污水量7 200m3/d，远期14 400m3/d。废水主要包括生活污水、工业废水和医院污水，各自所占比例为81.5%、18.0%、0.5%，其污水主要是生活污水，主要污染物包括：有机物、悬浮物和油类等。设计进出水水质及排放标准(北京市综合废水排放二级标准)见表1。表1设计进出水水质及排放标准项目COD/mg/LBOD5/mg/LSS/mg/LpH矿物油/mg/L进水3502502206.58.55.8出水5015306.08.53排放标准6020506.08.541工艺概况 1.1工艺简介在大量文献调研基础上，通过方案筛选，我们选用周期循环活性污泥法(Cyclic Activated Sludge System，简称CASS)。该工艺最早是美国川森维柔废水处理公司1975年研究成功并推广应用的废水处理技术专利。为将该工艺引进、消化，探讨适合我国国情的新型污水处理工艺，总装备部工程设计研究总院环保中心于1994年在实验室进行了模拟试验研究，并成功地应用于北京航天城污水处理厂。1.2工艺流程污水处理厂高程布置如图1所示。污水中含有较大颗粒的悬浮物和漂浮物，经过格栅截留，除去上述污染物，防止后续处理构筑物管道、阀门和水泵机组堵塞。污水经集水池用潜污泵抽至沉砂池，在沉砂池中可除去比重较大的无机颗粒，污水经沉砂池后由配水管自流进入CASS池进行生物处理，出水达标后，部分用作农田灌溉或池塘补充水，剩余部分排放。图1北京航天城污水处理厂高程布置图(数字的单位为m)CASS池是污水处理厂的核心，它在SBR的基础上前部设置了生物选择区，后部安装了可升降的自动滗水器，曝气、沉淀、排水均在同一池子内周期性循环进行。生物选择区和主反应区之间由隔墙隔开，污水由生物选择区通过隔墙下部进入主反应区，托动水层缓慢上升。整个CASS池平面24m24m，主反应区和预反应区长度分别为19.25m和3.75m，宽度方向分4格，每格可独立运行，池深5m，有效水深4.5m(污泥区高1.3m，缓冲区高1.7m)，活性污泥界面以上最小水深为1.34m，每周期排水比约为1/3，CASS反应池构造简图示于图2。图2CASS反应池构造简图2工程调试和试运行污水处理厂调试及试运行是污水处理工程建设的重要阶段，是检验污水处理厂前期设计、施工、安装等工程质量的重要环节。设备安装完工后，按单体调试、局部联合调试和系统联合试运转三个步骤进行。污泥的培养驯化采用接种培养法，具体是在CASS池中加入其它污水处理厂浓缩脱水后的污泥，闷曝24h，此后每天排出部分上清液并加入新的污水，逐步加大负荷，此阶段不排泥。培养期间应通过镜检密切观察CASS池中微生物相的变化；同时进行进、出水水质及反映活性污泥性能指标的测定，包括：SV、MLSS、SVI、COD、BOD5等。随着微生物培养时间的增加，检测到污泥中有大量活跃的原生动物和少量的后生动物，此时SVI80mL/g100mL/g，SV18%20%，MLSS1 200mg/L1 800mg/L，表明活性污泥培养基本成功。此阶段完成后即可进入污水厂全面试运行阶段。污水厂试运行是指在满负荷进水条件下，优化、摸索运行参数，取得最佳的去除效果，同时对工程整体质量进一步全面考核，为今后长期稳定运行奠定基础。此阶段大致包括以下几方面工作：滗水器控制参数的确定，CASS池运行周期及曝气、沉淀、排水、闲置时间的分配，自控系统的校正、污泥脱水过程中混凝剂的投加量等。2.1滗水器控制参数的确定CASS工艺的特点是程序工作制，可依据进、出水水质变化来调整工作程序，保证出水效果。滗水器是CASS工艺中的关键设备，工程采用的滗水器是我院环保中心和四达水处理公司在模拟试验基础上开发成功的新型滗水设备。该滗水器采用丝杠套筒式，通过电机的运动，带动丝杠上下移动，从而带动连接于丝杠末端的浮动式滗水堰，完成滗水过程。每次滗水阶段开始时，滗水器以事先设定的速度首先由原始位置降到水面，然后随水面缓慢下降，下降过程为：下降10s，静止滗水30s，再下降10s，静止滗水30s，如此循环运行直至设计排水最低水位，通过滗水器的堰式装置迅速、稳定、均匀地将处理后的上清液排至排水井，滗水器下降速度与水位变化相当，排出的始终是最上层的上清液，不会扰动已沉淀的污泥层。滗水器上升过程是由低水位连续升至最高位置，即原始位置，上升时间通过调试摸索确定。滗水器在运行过程中设有限位开关，保证滗水器在安全行程内工作。调试工作主要是根据进出水水质及水量来探索滗水器的排水时间、滗水器最佳下降速度及排水结束后滗水器的上升时间。2.2CASS池运行周期的确定根据实验室小试结果，原设计的CASS池运行周期是4h，其中曝气2h，沉淀1h，排水1h。调试过程中发现原水浓度比设计原水浓度低，有必要根据实际废水水质情况来确定运行周期，根据进出水水质指标适当调整周期中各阶段时间的分配，如适当减少曝气时间、延长沉淀时间等，这样在保证出水水质的情况下节省了能耗。污水厂实际运行周期仍是4h，其中曝气1.5h，沉淀1h，排水1h，闲置0.5h。2.3自控系统的校准CASS工艺之所以在国外得到普遍应用，得益于自动化技术的应用。北京航天城污水处理厂根据工艺流程与厂区设备分布状况，自动控制采用集散式控制系统，由我院环保中心与北京研华公司合作研制。整套控制系统采用现场可编程控制(PLC)与微机集中监控，在污水提升泵房、4座CASS池及污泥脱水机房各设置1台现场控制机(可手动控制)；在中心监控室设有1台工控机和模拟显示屏。现场控制机独立完成相应的参数设置、数据显示、自动控制、数据通信等全功能，中央控制计算机通过工业现场总线向各现场控制机传输和采集数据，并可根据进、出水水质变化适当调整工作程序，发现问题及时解决。模拟显示屏显示工艺全过程的数据与状态。2.4运行结果从每天监测的水质情况看，CASS工艺经过上述各阶段的调试和试运行，取得了良好效果。进水水质：CODCr70mg/L80mg/L，BOD530mg/L35mg/L，pH6.87.5；出水经常保持在CODCr20mg/L以下，BOD5=7mg/L左右，SVI80mL/g100mL/g，SV=18%20%，pH6.87.5，优于国家排放标准。CASS工艺产生的污泥量较少，污泥性质稳定，具有良好的沉降、絮凝、脱水性能。调试至今半年过去了，未发生污泥膨胀现象，这样更从实践上验证了CASS工艺的优越性。3CASS工艺的特点从北京航天城污水处理厂的运行实践来看，CASS工艺与其它污水处理工艺相比确实是一种先进实用的工艺。具体体现在以下几个方面：(1)此工艺建设费用低，与常规活性污泥法相比，省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，工艺流程简洁，建设费用可节省10%25%，占地面积可减少20%35%。(2)运转费用省。由于曝气是周期性的，重新开始曝气时，氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10%25%。此外，本工程采用水下曝气机代替传统鼓风机曝气，消除了噪音污染。(3)有机物去除率高，出水水质好。(4)管理简单，运行可靠，能有效防止污泥膨胀。与传统的SBR工艺相比，CASS最大的特点在于增加了一个生物选择区，且连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水)，没有明显标志的反应阶段和闲置阶段。设置生物选择区的主要目的是使系统选择出良好的絮凝性生物。据有关资料1介绍，污泥膨胀的直接原因是丝状菌的过量繁殖。由于丝状菌比菌胶团的比表面积大，因此，有利于摄取低浓度底物。而一般丝状菌的比增殖速率比其它细菌小，在高底物浓度下菌胶团和丝状菌都以较大速率降解底物和增殖，但由于菌胶团细菌比增殖速率较大，其增殖量也很大，从而占优势。所以CASS池首端设计合理的生物选择区可以有效地抑制丝状菌的生长和繁殖，克服污泥膨胀。(5)控制系统设计紧密结合CASS工艺特点，管理简单，运行可靠。CASS工艺要求周期性地对相关设备进行控制，在系统设计与软件编程上我们采取了以下做法：滗水器的滗水量采用了准PWM法，即在排水进程滗水器间歇下降，由于下降时间与间歇时间均可方便设定，实现了非调速滗水机滗水量的控制；监控室内可方便地设定曝气量；采取了超低水位进程暂停、超高水位声光报警等较完备的保护措施。污水提升泵采用自动循环备用的自控模式，使每台泵的运行几率尽可能相同；避免了自动备用方式造成的主泵过度运转。日处理量7 200m3/d的北京航天城污水处理厂，需操作管理工58人，而我国相同规模采用传统污水处理工艺则需操作管理工30人以上。(6)污泥产量低，性质稳定。CASS工艺的运行操作2008-04-05 14:03:16 阅读54 评论1 字号：大中小 CASS工艺每个运行周期曝气期为120分钟，沉淀期50分钟，滗水期为70分钟，用活性污泥处理污水，污水在曝气池停留一段时间后，污水中的有机物绝大多数被曝气池中的微生物吸附，氧化分解成无机物。为了使曝气池保持高的反应速率，除需要氧气外，还必须使曝气池内维持较高的活性污泥浓.QQ交流群：7919575 1920583 TAG:运行活性污泥曝气池污泥详细内容： 污水处理站采用的是CASS工艺，中水回用采用“砂过滤+消毒”工艺。CASS工艺每个运行周期曝气期为120分钟，沉淀期50分钟，滗水期为70分钟，用活性污泥处理污水，污水在曝气池停留一段时间后，污水中的有机物绝大多数被曝气池中的微生物吸附，氧化分解成无机物。为了使曝气池保持高的反应速率，除需要氧气外，还必须使曝气池内维持较高的活性污泥浓度。活性污泥法工艺最关键之处在于维持污泥的活性和凝聚性（沉淀性能）工艺构筑物有： （1）格栅槽 内设机械格栅一台，全过程有PLC控制每二小时运行十五分钟。（2）集水池 内设污水提升泵两台（上海熊猫集团生产）全过程有PLC控制，低液位停泵，中液位启泵，高液位两台泵同时运行，每四个小时切换一次，集水池作为收集污水，调节污水浓度所用。（3）沉砂池 去除污水中的固体污染物，如：砂，铄石，盐类和重金属等。（4）曝气池（CASS池） 分二格，称前段和后段，内设五台自吸式潜水曝气机和一台漂浮式滗水机，其全过程由PLC控制无需人工控制。（5）中间水池 内设二台污水提升泵，提升至机械过滤器，进行中水回用，其余部分达标排放。（6）中水池 储存中水，用于浇花绿化等。内设二台中水泵，变频控制。一台过滤反冲泵用于机械过滤器的反冲洗，手动控制。主要设备部分：1. 机械格栅一台用以去除悬浮杂质等，减少对 集水池提升泵堵塞的机会。2. 集水池提升泵 二台用以提升污水至沉砂池。3. 自吸式潜水曝气机 五台提供氧源为活性污泥微生物提 供繁殖所需的氧气。4. 中间提升泵 二台提升中间池水至机械过滤器，进行混凝过滤。5. 滗水机一台经过活性污泥曝气池处理的水 引至中间池用以达标排放和制造中水。6. 中水泵二台供给中水回用，用以绿化用水， 变频控制。7. 反冲洗泵一台为过滤器反冲洗提供水源。手动控制。8. 加药装置一台包含计量泵一台，搅拌机一台。 提供混凝剂输送至过滤器前段。9. 消毒装置一台，化学法合成制备二氧化氯输 送至过滤器后段，对过滤出水进行消毒。10. 机械过滤器 二台一用一备，内设石英砂滤料， 对中间水池出水进行混凝过滤，以消除更多的悬浮杂质等，制造中水。 主要设备操作运行要点：1. 机械格栅 全过程由PLC控制，无须人工控制，每天必须清除栅渣，冲洗栅齿，机械格栅减速机必须每一十五天保养一次，适时添加润滑油和润滑脂，保持传动部件的灵活性。2. 集水池提升泵 全过程由PLC控制，低液位停泵，中液位启泵，高液位同时开启两台泵。每日观察提升泵的运行情况，如有堵塞和异常声响，一定要及时检修和清理，配备自藕装置可供及时检修和保养，检修前应先切断提升泵的电源，然后再进行。3. 曝气机 全过程由PLC控制，每个周期运行120分钟。每日观察曝气机的运行情况，如有异常声响或堵塞也一定要及时解决。4. 滗水机 全过程由PLC控制，每个周期运行70分钟。每日 观察滗水机（采用泵吸式）的运行情况，如有异常声响或堵塞也一定要及时解决。5.加药装置 操作步骤：1. 配置好混凝剂，稀释至所需浓度。取聚合绿化铝4-5投入加药装置内加自来水稀释。2. 启动搅拌机，搅拌均匀混合。3. 调节计量泵，启动计量泵，输送至过滤器前段，对过滤进水加入混凝剂，进行混凝过滤。6. 消毒装置 原料工业氯酸钠，纯度为99%工业盐酸，纯度为31%操作步骤：1. 打开自来水进水阀。2. 配备好氯酸纳溶液，溶液浓度为33%。3. 打开吸盐酸真空阀，把盐酸吸入盐酸箱内。4. 调节好盐酸计量泵和氯酸钠计量泵，同时启动盐酸计量泵和氯酸钠计量泵。5. 打开出二氧化氯阀门，切记一定要打开。6. 操作结束后，应先关掉盐酸计量泵和氯酸钠计量泵，等待数分钟后，再关掉出二氧化氯阀，最后关掉自来水阀，这样避免在反应箱内积存更多的反应溶液。7. 切掉总电源。 7. 机械过滤器 中间池出水仍含有颗粒杂质等其它污染物，要进一步出除，必须使用混凝过滤工艺（微絮凝过滤）。滤料是由大小不同的砂粒组成起筛滤，沉淀，接触和吸附作用。注意：1.必须经常反冲洗，坚持每个班反冲洗1-2次，否则积聚在滤料上的杂质会结成泥球，阻塞砂层，并进而使出水水质恶化。2.如果数天或更长时间不用，应把过滤器反冲洗 并放空过滤器中的水，否则过滤器中由于长时间不用产生厌氧膜导致反冲洗洗不干净。操作步骤：1.打开进水阀，关闭反冲进水阀。2.打开出水阀，关闭反冲出水阀。3.打开中间池提升泵。4.启动加药装置，对过滤进水进行加药混凝。5.启动消毒装置，对过滤出水进行消毒。反冲洗操作步骤： 1.打开反冲进水阀，关闭过滤进水阀。 2.打开反冲出水阀，关闭过滤出水阀。 3.打开中水池反冲提升泵。活性污泥处理：曝气池是由微生物组成的活性污泥与污水中有机污染物物质充分混合接触，并进而降解吸收并分解的场所，它是活性污泥工艺的核心。曝气系统的作用是向曝气池供给微生物增长及分解有机物所必须的氧气，并起混合搅拌作用，使活性污泥与有机物充分接触。在曝气池内，悬浮的大量肉眼可观察到的絮状污泥颗粒这就叫做活性污泥絮体。随着有机污染物被分解，曝气池每天都净增一部分活性污泥，这部分叫做剩余活性污泥。用污泥泵直接排出系统之外 -污泥池。活性污泥系统的工艺控制：活性污泥系统在实际运行中，污水的水质及水量在不断的变化，环境条件也在不断的变化，这就需要按照活性污泥中的微生物的代谢规律进行调节控制，使系统处在最佳运行状态，发挥最大的效益，进一步提高出水水质。（1） 有机负荷指的是单位重量的活性污泥，在单位时间内要保证一定的处理效果所承受的有机污染物（BOD5）即F/M的值。F/M较大时，由于食料充足，活性污泥中的微生物增长速率较快，有机污染物被出除的速率也较快，但此时活性污泥的沉降性较差，反之F/M较小时，由于食料不足，微生物增长速率较慢或不增长或减少，此时有机物被去除的速率也非常慢，但活性污泥的沉降性往往较好。一般F/M的值为0.20.5BOD5/（MLVSSD）计算公式如下：F/M= 24小时处理水量进水的BOD5 曝气池活性污泥浓度曝气池有效容积（2） 剩余污泥排放量和污泥龄污泥龄是指活性污泥在整个系统内的平均停留时间一般用SRT表示也是指微生物在活性污泥系统内的停留时间。控制污泥龄是选择活性污泥系统中微生物种类的一种方法。如果某种微生物的世代期比活性污泥系统长，则该类微生物在繁殖出下一代微生物之前，就被以剩余活性污泥的方式排走，该类微生物就永远不会在系统内繁殖起来。反之如果某种微生物的世代期比活性污泥系统的泥龄短，则该种微生物在被以剩余活性污泥的形式排走之前，可繁殖出下一代，因此该种微生物就能在活性污泥系统内存活下来，并得以繁殖，用于处理污水。SRT直接决定着活性污泥系统中微生物的年龄大小，一般年轻的活性污泥，分解代谢有机污染物的能力强，但凝聚沉降性差，年长的活性污泥分解代谢能力差，但凝聚性较好。用SRT控制排泥，被认为是一种最可靠，最准确的排泥方法，选择合适的泥龄（SRT）作为控制排泥的目标。一般处理效率要求高，出水水质要求高SRT应控制大一些，温度较高时，SRT可小一些。分解有机污染物的决大多数微生物的世代期都小于3天。将NH3-N硝化成NO3-N的硝化杆菌的世代期为5天。 每天巡视内容： 1.色正常的活性污泥一般呈黄褐色或棕褐色，外观似棉絮状。 2.沉降性 上清液清澈透明，说明系统运行正常，污泥性状良好。上层液观察到漂浮着一层细小的针状絮体，出水尚清主要是由于系统的污泥负荷F/M太低，污泥老化，使污泥絮体沉降速度太快，来不及将悬浮在混合液中的微絮体捕集沉淀下去，调整F/M的值（适当添加营养尿素和磷肥）加大剩余污泥的排放次数，每次少排。上层液浑浊，主要由于F/M太高，微生物分解不彻底，导致出水SS偏高，最主要的方法降低系统负荷。主要方法： 取1000 ML量筒盛放曝气池中的新鲜活性污泥混合液，静置510分钟，观察在静置条件下污泥的沉降速率和污泥外观性状，絮状结构，泥水界面是否分明，上清夜是否清澈透明等现象，依靠这些调整工艺控制。3.曝气池观察 泡沫量较少泡沫外观呈新鲜的乳白色，则表明系统运行正常。负荷过高，泡沫量增多，洗涤剂过多或污泥龄过短也会使泡沫增多。泡沫的色泽呈茶色或灰色等其它颜色则表明污泥龄太长或污泥解絮或洗涤剂增多。活性污泥性状异常及其分析序号 异常现象症状 分析及诊断 解决对策 1 曝气池有臭味 曝气池供氧不足，DO值（溶解氧）偏低出水氨氮有时较高 加大曝气量 2 污泥发黑 曝气池DO过低，有机物厌氧分解H2S与F作用生成FS 加大曝气量 3 细小污泥漂浮 污泥缺乏营养进水氨氮过高，C/N不合适水温超过40 投加营养按BOD5：NP=100：5：1测定进水氨氮，稀释进水 4 上清液浑浊出水水质差 F/M（污泥有机负荷）过高有机物氧化不彻底污泥浓度不够 减少进水量培养成熟的活性污泥（引进新活性污泥投入曝气池） 5 曝气池表面出现浮渣 进水洗涤剂含量过高或丝状菌过量生长 清除浮渣增加系统剩余污泥的排放 6 污泥未成熟，絮粒瘦小，出水浑浊，水质差 污水中营养不平衡或不足PH值不适 投加营养按BOD5：NP=100：5：1调整PH值，培养成熟的活性污泥（入曝气池） 7 表面积累一层解絮污泥 污泥解絮，出水水质恶化或PH值异常 停止进水，排泥后投加营养引进新活性污泥 8 曝气池泡沫过多，呈白色 进水中洗涤剂过多 加消泡剂（机油或煤油） 9 曝气池泡沫不易破碎，发粘 进水负荷过高，有机物分解不彻底 降低负荷 10 曝气池泡沫呈茶色或灰色 污泥老化，泥龄过长，解絮污泥附于泡沫上 增加排泥量 11 污泥层（泥面）升高 SVI值高，污泥沉降性差泥龄太长 投入混凝剂（PAC）增加排泥量 12 污泥色泽转淡 曝气池供氧过大，污泥负荷太低，进水营养不足，污泥自身氧化分解 减少曝气量加大进水量投加营养（N，P）按BOD5：N：P=100：5：1 1.1 CASS工艺运行原理CASS工艺运行原理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，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。CASS工艺是一个好氧/缺氧/厌氧交替运行的过程，具有一定脱氮除磷效果，废水以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的形式运行以实现同步硝化一反硝化和生物除磷。 CASS工艺流程对于一般城市污水，CASS工艺并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）国内常见的CASS工艺流程如图1所示。 CASS工艺运行过程总述CASS工艺运行过程包括充水-曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段组成，具体运行过程为： （1）充水-曝气阶段边进水边曝气，同时将主反应区的污泥回流至生物选择区，一般回流比为20%。在此阶段，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充分混合与接触，从而有利于有机污染物被微生物氧化分解。同时，污水中的氨氮通过微生物的硝化作用转变为硝态氮。 （2）沉淀阶段停止曝气，微生物继续利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解。随着反应池内溶解氧的进一步降低，微生物由好氧状态向缺氧状态转变，并发生一定的反硝化作用。与此同时，活性污泥在几乎静止的条件下进行沉淀分离，活性污泥沉至池底，下一个周期继续发挥作用，处理后的水位于污泥层上部，静置沉淀使泥水分离。 （3）滗水阶段沉淀阶段完成后，置于反应池末端的滗水器开始工作，自上而下逐层排出上清液，排水结束后滗水器自动复位。滗水期间，污泥回流系统照常工作，其目的是提高缺氧区的污泥浓度，随污泥回流至该区内的污泥中的硝态氮进一步进行反硝化，并进行磷的释放。 （4）闲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。 1.3.1 CASS工艺的优点（1）工艺流程简单，占地面积小，投资较低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。因此。污水处理设施布置紧凑、占地省、投资低。 （2）生化反应推动力大在完全混合式连续流曝气池中的底物浓度等于二沉池出水底物浓度，底物流入曝气池的速率即为底物降解速率。根据生化动力反应学原理，由于曝气池中的底物浓度很低，其生化反应推动力也很小，反应速率和有机物去除效率都比较低；在理想的推流式曝气池中，污水与回流污泥形成的混合流从池首端进入，成推流状态沿曝气池流动，至池末端流出。作为生化反应推动力的底物浓度，从进水的最高浓度逐渐降解至出水时的最低浓度，整个反应过程底物浓度没被稀释，尽可能地保持了较大推动力。此间在曝气池的各断面上只有横向混合，不存在纵向的返混。 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，因此，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；而从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。 （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，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工艺的正常运行。实验和工程中曾遇到SV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。 （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池。多年运行资料表明。在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值23倍时，处理效果仍然令人满意。而传统处理工艺虽然已设有辅助的流量平衡调节设施，但还很可能因水力负荷变化导致活性污泥流失，严重影响排水质量。当强化脱氮除磷功能时，CASS工艺可通过调整工作周期及控制反应池的溶解氧水平，提高脱氮除磷的效果。所以，通过运行方式的调整，可以达到不同的处理水质。 （5）不易发生污泥膨胀污泥膨胀是活性污泥法运行过程中常遇到的问题，由于污泥沉降性能差，污泥与水无法在二沉池进行有效分离，造成污泥流失，使出水水质变差，严重时使污水处理厂无法运行，而控制并消除污泥膨胀需要一定时间，具有滞后性。因此，选择不易发生污泥膨胀的污水处理工艺是污水处理厂设计中必须考虑的问题。由于丝状茵的比表面积比茵胶团大，因此，有利于摄取低浓度底物，但一般丝状茵的比增殖速率比非丝状茵小，在高底物浓度下茵胶团和丝状茵都以较大速率降解物与增殖，但由于胶团细菌比增殖速率较大，其增殖量也较大，从而较丝状茵占优势。而CASS反应池中存在着较大的浓度递度，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地培养出茵胶团细菌，使其成为曝气池中的优势茵属，有效地抑制丝状茵的生长和繁殖，克服污泥膨胀，从而提高系统的运行稳定性。 （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。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。当处理水量小于设计值时，可以在反应池的低水位运行或投入部分反应池运行等多种灵活操作方式；由于CASS系统的主要核心构筑物是CASS反应池，如果处理水量增加，超过设计水量不能满足处理要求时，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。 （7）剩余污泥量小，性质稳定传统活性污泥法的泥龄仅27天，而CASS法泥龄为2530天，所以污泥稳定性好，脱水性能佳，产生的剩余污泥少。去除1.0kgBOD产生0.20.3kg剩余污泥，仅为传统法的60左右。由于污泥在CASS反应池中已得到一定程度的消化，所以剩余污泥的耗氧速率只有l0mgO2/gMISSh以下，一般不需要再经稳定化处理，可直接脱水。而传统法剩余污泥不稳定，沉降性差，耗氧速率大于20mgO2/gMLSSh，必须经稳定化后才能处置。 1.3.2 CASS工艺的缺点总述从上面的叙述可以看出，CASS工艺具有许多优点，然而任何一个工艺都不是十全十美的，CASS工艺也必然存在一些问题。CASS工艺为单一污泥悬浮生长系统，利用同一反应器中的混合微生物种群完成有机物氧化、硝化、反硝化和除磷。多种处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，工程中难以实现工艺的稳定、高效的运行。总结起来，CASS工艺主要存在以下几个方面的问题。运行中存在问题 （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一方面硝化反应难以进行完全。硝化细菌是一种化能自养菌，有机物降解由异养细菌完成。当两种细菌混合培养时，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，固定的曝气时间也可能会使得硝化不彻底。另一方面就是反硝化反应不彻底。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，其效果不理想也是众所周知的。在沉淀、闲置期中，由于污泥与废水不能良好的进行混合，废水中部分硝态氮不能与反硝化细菌接触，故不能被还原。此外，在这一时期，由于有机物己充分降解，反硝化所需的碳源不足，也限制了反硝化效率的进一步提高。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，其缺点是显而易见的，因为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。 1.3.3 CASS工艺的主要技术特征（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CABS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CANS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、较多效率高，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。 1.4 CASS工艺与其他工艺比较1.4.1 CASS与SBR的比较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，对难降解有机物的去除效果提高；CASS进水过程连续，因此进水管道上无电磁阀控制元件，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个以上池子交替使用，控制系统复杂程度增加。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。CASS比CAST系统简单，但脱氮除磷效果不如后者。 CASS池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工艺集反应、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。CASS生物处理法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，受到环保部门及拥护的广泛关注和一致好评。经过模拟试验研究，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，为CASS法在我国的推广应用奠定了良好的基础。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法的特点 与SBR相比，CASS法的优点是： 其反应池由预反应区和主反应区组成，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过池内总水量的1/3，而SBR则为3/4，所以，CASS法比SBR法的抗冲击能力更好。 1.4.2 与传统活性污泥法相比（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%。 （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50m g/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。 （6）污泥产量低，污泥性质稳定。 （7）具有脱氮除磷功能。 在本工程实践中，CASS反应池取得了比较满意的效果。CASS池进水为290左右，出水则降到了3045，达到了北京市水污染物排放标准中二级排放标准（CODcr60mg/1）。而本项目从开始施工到调试完毕试运行只用了7个月，比常规