CASS工藝

　　CCAS工藝，即連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝(Continuous Cycle Aeration System)，是一種連續(xù)進(jìn)水式SBR曝氣系統(tǒng)。這種工藝是在SBR(Sequencing Batch Reactor，序批式處理法)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。1968年澳大利亞的新南威爾士大學(xué)與美國(guó)ABJ公司合作開(kāi)發(fā)了“采用間歇反應(yīng)器體系的連續(xù)進(jìn)水，周期排水，延時(shí)曝氣好氧活性污泥工藝”。1986年美國(guó)國(guó)家環(huán)保局正式承認(rèn)CCAS工藝屬于革新代用技術(shù)(I/A)，成為目前最先進(jìn)的電腦控制的生物除磷、脫氮處理工藝。

　　CCAS工藝對(duì)污水預(yù)處理要求不高，只設(shè)間隙15mm的機(jī)械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應(yīng)池，除磷、脫氮、降解有機(jī)物及懸浮物等功能均在該池內(nèi)完成，出水可達(dá)標(biāo)排放。

　　經(jīng)預(yù)處理的污水連續(xù)不斷地進(jìn)入反應(yīng)池前部的預(yù)反應(yīng)池，在該區(qū)內(nèi)污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附，并一起從主、預(yù)反應(yīng)區(qū)隔墻下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進(jìn)入反應(yīng)區(qū)。在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)依照“曝氣(Aeration)、閑置(Idle)、沉淀(Settle)、排水(Decant)”程序周期運(yùn)行，使污水在“好氧-缺氧”的反復(fù)中完成去碳、脫氮，和在“好氧-厭氧”的反復(fù)中完成除磷。各過(guò)程的歷時(shí)和相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行均按事先編制，并可調(diào)整的程序，由計(jì)算機(jī)集中自控。
 

　　獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

　　(1)曝氣時(shí)，污水和污泥處于完全理想混合狀態(tài)，保證了BOD、COD的去除率，去除率高達(dá)95%。

　　(2)“好氧-缺氧”及“好氧-厭氧”的反復(fù)運(yùn)行模式強(qiáng)化了磷的吸收和硝化-反硝化作用，使氮、磷去除率達(dá)80%以上，保證了出水指標(biāo)合格。

　　(3)沉淀時(shí)，整個(gè)CCAS反應(yīng)池處于完全理想沉淀狀態(tài)，使出水懸浮物(SS)極低，低的SS值也保證了磷的去除效果。

　　適用范圍

　　CASS工藝可應(yīng)用于大型、中型及小型污水處理工程，比SBR工藝適用范圍更廣泛;連續(xù)進(jìn)水的設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式，一方面便于與前處理構(gòu)筑物相匹配，另一方面控制系統(tǒng)比SBR工藝更簡(jiǎn)單。

　　對(duì)大型污水處理廠而言，CASS反應(yīng)池設(shè)計(jì)成多池模塊組合式，單池可獨(dú)立運(yùn)行。當(dāng)處理水量小于設(shè)計(jì)值時(shí)，可以在反應(yīng)地的低水位運(yùn)行或投入部分反應(yīng)池運(yùn)行等多種靈活操作方式;由于CASS系統(tǒng)的主要核心構(gòu)筑物是CASS反應(yīng)池，如果處理水量增加，超過(guò)設(shè)計(jì)水量不能滿足處理要求時(shí)，可同樣復(fù)制CASS反應(yīng)池，因此CASS法污水處理廠的建設(shè)可隨企業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，它的階段建造和擴(kuò)建較傳統(tǒng)活性污泥法簡(jiǎn)單得多。
 

　　工藝比較

　　與傳統(tǒng)活性污泥法相比

　　①建設(shè)費(fèi)用低。省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省20%—30%。工藝流程簡(jiǎn)單，污水廠主要構(gòu)筑物為集水池、沉砂池、CAS曝氣池、污泥池，布局緊湊，占地面積可減少35%。(以10萬(wàn)噸的城市污水處理廠為例：傳統(tǒng)活性污泥法的總投資約1.5億，CASS法總投資約1.1億;傳統(tǒng)活性污泥法占地面積約為180畝，CASS法占地面積約120畝。)

　�、谶\(yùn)行費(fèi)用省。由于曝氣是周期性的，池內(nèi)溶解氧的濃度也是變化的，沉淀階段和排水階段溶解氧降低，重新開(kāi)始曝氣時(shí)，氧濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效果顯著，運(yùn)行費(fèi)用可節(jié)省10%—25%。

　　③有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，不僅能有效去除污水中有機(jī)碳源污染物，而且具有良好的脫氮除磷功能。(對(duì)城市污水，進(jìn)水COD為400mg/L時(shí)，出水小于30mg/L以下。)

　�、芄芾砗�(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠。

　�、菸勰喈a(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)定，便于進(jìn)一步處理與處置。

　　與間隙進(jìn)水的SBR或CAST相比

　�、貱ASS反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，預(yù)反應(yīng)區(qū)控制在缺氧狀態(tài)，因此，提高了對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果;

　　②CASS進(jìn)水是連續(xù)的，因此進(jìn)水管道上無(wú)電磁閥等控件元件，單個(gè)池子可獨(dú)立運(yùn)行，而SBR或CAST進(jìn)水過(guò)程是間歇的，應(yīng)用中一般要2個(gè)或2個(gè)以上交替使用，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度。

　�、跜ASS每個(gè)周期的排水量一般不超過(guò)池內(nèi)總水量的1/3，而SBR則為1/2—3/4;CASS抗沖擊能力較好。④CASS比CAST系統(tǒng)簡(jiǎn)單，但脫氮除磷效果不如后者。
 

　　工藝缺點(diǎn)

　　CASS工藝具有許多優(yōu)點(diǎn)，然而任何一個(gè)工藝都不是十全十美的，CASS工藝也必然存在一些問(wèn)題。CASS工藝為單一污泥懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)，利用同一反應(yīng)器中的混合微生物種群完成有機(jī)物氧化、硝化、反硝化和除磷。多種處理功能的相互影響在實(shí)際應(yīng)用中限制了其處理效能，也給控制提出了非常嚴(yán)格的要求，工程中難以實(shí)現(xiàn)工藝的穩(wěn)定、高效的運(yùn)行�？偨Y(jié)起來(lái)，CASS工藝主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。運(yùn)行中存在問(wèn)題：

　　(1)微生物種群之間的復(fù)雜關(guān)系有待研究

　　CASS系統(tǒng)的微生物種群結(jié)構(gòu)與常規(guī)活性污泥法不同，菌群主要由硝化菌、反硝化菌、聚磷菌和異氧型好氧菌組成。目前對(duì)非穩(wěn)態(tài)CASS系統(tǒng)中微生物種群之間的復(fù)雜的生存競(jìng)爭(zhēng)和生態(tài)平衡關(guān)系尚不甚了解，CASS工藝?yán)碚撝皇菑墓に囘^(guò)程進(jìn)行一些分析探討，而理清微生物種群之間的關(guān)系對(duì)CASS工藝的優(yōu)化運(yùn)行是大有好處的，因此仍需加強(qiáng)對(duì)這方面的理論研究工作。

　　(2)生物脫氮效率難以提高

　　一方面硝化反應(yīng)難以進(jìn)行完全，硝化細(xì)菌是一種化能自養(yǎng)菌，有機(jī)物降解由異養(yǎng)細(xì)菌完成。當(dāng)兩種細(xì)菌混合培養(yǎng)時(shí)，由于存在對(duì)底物和DO的競(jìng)爭(zhēng)，硝化菌的生長(zhǎng)將受到限制，難以成為優(yōu)勢(shì)種群，硝化反應(yīng)被抑制。此外，固定的曝氣時(shí)間也可能會(huì)使得硝化不徹底。另一方面就是反硝化反應(yīng)不徹底。CASS工藝有約20%的硝態(tài)氮通過(guò)回流污泥進(jìn)行反硝化，其余的硝態(tài)氮?jiǎng)t通過(guò)同步硝化反硝化和沉淀、閑置期污泥的反硝化實(shí)現(xiàn)，其效果不理想也是眾所周知的。在沉淀、閑置期中，由于污泥與廢水不能良好的進(jìn)行混合，廢水中部分硝態(tài)氮不能與反硝化細(xì)菌接觸，故不能被還原。此外，在這一時(shí)期，由于有機(jī)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進(jìn)一步提高。這兩方面的原因使得CASS工藝脫氮效率難以提高。

　　(3)除磷效率難以提高

　　污泥在生物選擇器中的釋磷過(guò)程受到回流混合液中硝態(tài)氮濃度的影響比較大，在CASS工藝系統(tǒng)中難以繼續(xù)提高除磷效率。

　　(4)控制方式較為單一

　　目前在實(shí)際應(yīng)用中的CASS工藝基本上都是以時(shí)序控制為主的，其缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，因?yàn)槲鬯�的水質(zhì)不是一成不變的，因此采用固定不變的反應(yīng)時(shí)間必然不是最佳選擇。
 

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