什么是CASS工艺?
CASS工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。其主要原理是:在序批式活性污泥法(SBR)的基础上,反应池沿长度方向设计为两部分,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自动撇水装置,曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行。该方法在美国的明尼苏达州草原市污水处理厂、俄亥俄州拖来多废水处理厂、密执安州地区废水处理厂应用均获得了良好的处理效果,CODcr去除率90%左右,BOD5去除率95%以上,并达到良好的脱氮除磷效果。目前,该方法在美国、加拿大、澳大利亚已有270家污水处理厂得到应用,其中城镇污水处理厂200家,工业废水处理厂70家。
CASS工艺工作原理
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**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、排水于一体,每一个工作周期微生物处于好氧-缺氧周期性变化之中,因此,CASS工艺具有较好的脱氮效果。
完整的CASS操作周期一般可分为四个阶段:
01 曝气阶段:由曝气装置向反应池内充氧,此时**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。
02 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。
03 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。
04 闲置阶段: 闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。
工艺原理图
CASS工艺流程图
CASS工艺与传统活性污泥法的比较
01 建设费用低,由于省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备,建设费用 可节省20%-30%。工艺流程简洁,污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS曝气池、污泥池,布局紧凑,占地面积可减少
02 运行费用省,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 浓度梯度大,传递效率高,节能效果显着,运行费用可节省10%-25%。
03 **物去除率高,出水水质好,不仅能有效去除污水中**碳源污染物,而且具有良好的脱氮除磷功能。
04 管理简单,运行可靠,不易发生污泥膨胀,污水处理厂设备种类和数量较少,控制系统简单,运行安全可靠。污泥产量低,性质稳定,便于进一步处理与处置。
CASS工艺与间歇进水SBR的比较
01 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**物的去除效果提高。
02 CASS进水是连续的,因此进水管道上无电磁阀等控制元件,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,增加了控制系统的复杂程度。
03 CASS每个周期的排水量一般不**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。
根据对上述三种工艺的分析,可知这三种工艺均符合工艺方案选择的原则,同时均可保证出水水质达到设计要求;但其中氧化沟工艺负荷率低,所需要的池容积大、污泥龄长,基建费和动力费较高,占地面积也较大;A2/O工艺内循环量较大,循环所需设备较多、用电量大,运行费用高;CASS工艺去除效果好、耐冲击负荷的能力较强。
综合比选,选用CASS作为好氧主体工艺较好。
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