CASS工艺概述及原理

CASS工艺概述及原理

CASS（Cyclic-Activated-Sludge-System）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。其基本结构是：在序批式活性污泥法（SBR）的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可连续进水，间断排水。 该工艺最早在国外应用，为了更好地将其引进、消化，开发出适合我国国情的新型污水处理新工艺，总装备部工程设计研究总院环保中心于1994年在实验室进行了整套系统的模拟试验，分别探讨了CASS工艺处理常温生活污水、低温生活污水、制药和化工等工业废水的机理和特点以及水处理过程中脱氮除磷的效果，获得了宝贵的设计参数和对工艺运行的指导性经验。我院将研究成果成功地应用于处理生活污水及不同种工业废水的工程实践中，取得了良好的经济、社会和环境效益。我院开发的CASS工艺与ICEAS工艺相比，负荷可提高1-2倍，节省占地和工程投资近30%。

CASS工艺是将序批式活性污泥法(SBR)的反直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。

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法污水处理运行操作

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）。 1 工艺构筑物和主要设备 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：

?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。 ?启动搅拌机，搅拌均匀混合。

?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。

8. 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。

1 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0.2—0.5㎏BOD5/（㎏MLVSS?D） 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