1 引言
CASS (Cyclic Activated Sludge System)循環活性污泥系統是近年來國際公認的處理生活污水及工業廢水的先進工藝。在整個工藝中,進水、曝氣、沉淀、出水在同一池子內周期循環運行,以此省去了傳統活性污泥法的二沉池和污泥回流系統[1]。該工藝同時可連續進水,間斷排水。
CASS 工藝在序批式活性污泥法的基礎上發展而來,將反應池的長度方向分為兩部分,前部設置了生物選擇區也稱預反應區,后部為主反應區,并且在其后部安裝了自動撇水裝置,曝氣、沉淀和排水在同一池內周期性地循環進行[2]。
2 CASS 的主要優點
2.1 占地面積小
CASS 工藝的核心構筑物為CASS 反應池,其集沉淀和污泥回流于一體,因此節省了二沉池和污泥回流設備,污水處理設施布置緊湊、占地省、投資低。
2.2 生化反應推動力大
從CASS 工藝從污染物的降解過程來看,當待處理污水以相對較低的流量連續進入CASS 池時,立即被混合液稀釋,因此從空間上看CASS 工藝屬變體積的完全混合式活性污泥法范疇。但從CASS 工藝開始曝氣至排水結束整個周期來看,基質濃度由高到低,濃度梯度從高到低,基質利用速率由大到小。所以,CASS工藝屬于理想的時間順序上的推流式反應器,生化反應推動力較大。
2.3 沉淀效果好
CASS 工藝在沉淀階段幾乎整個反應池均起沉淀作用,并且沉淀階段的表面負荷比普通二沉池要小得多,雖然有進水的干擾,但其影響小,沉淀效果較好。同時實踐證明,當冬季溫度較低,污泥沉降性能差時,或在處理一些特種工業廢水污泥凝聚性能差時,均不會影響CASS 工藝的正常運行。
2.4 運行靈活,抗沖擊能力強
CASS 工藝的設計已考慮流量變化的影響,能確保污水在系統內停留預定的處理時間后經沉淀排放,并且CASS 工藝可通過調節運行周期以適應水量和水質的變比。
當進水濃度較高時,可通過延長曝氣時間實現達標排放,達到抗沖擊負荷的目的。當強化脫氮除磷功能時,CASS 工藝也可通過調整運行周期及控制溶解氧量,以提高脫氮除磷的效果。所以,通過運行方式的調整,可以達到處理不同的水質。
2.5 抑制絲狀菌生長
絲狀菌比表面積較菌膠團大,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。在高底物濃度下絲狀菌和菌膠團均以較大速率降解底物與增殖,但由于菌膠團比增殖速率較大,其增殖量也較大,從而較絲狀菌占優勢[3]。CASS 反應池存在較大的濃度梯度,并且處于好氧、缺氧交替變化之中,在這種環境條件下可選擇性地培養出菌膠團細菌,使其成為曝氣池中的優勢菌種,并且可以有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖,克服污泥膨脹,從而提高系統的運行穩定性。
2.6 剩余污泥量少,性質穩定
傳統活性污泥法的污泥齡僅2~7 d,而CASS 工藝污泥齡為25~30 d,所以,污泥穩定性好,脫水性能佳,產生的剩余污泥少。
3 CASS 設計中應注意的問題。
3.1 水量平衡
CASS 反應池作用的充分發揮與選擇的設計流量關系很大。若設計流量不合適,進水高峰時水位會超過上限,進水量小時反應池的容積不能充分利用。
3.2 控制方式的選擇
CASS 工藝的廣泛應用,歸功于自動化技術的飛速發展及其在污水處理工程中的應用。CASS 工藝的特點是程序工作制,可根據進水及出水水質的變化來調整工作狀態,以保證出水水質效果。整套控制系統可采用現場可編程控制(PLC)與微機集中控制相結合。
同時,為了保證CASS 工藝的正常運行,所有設備采用手動/自動兩種操作方式,后者便于手動調試和自控系統故障時使用,前者供日常工作使用。
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