CASS工艺培训资料.

CAST工艺培训鞍山清畅水务有限公司2014年12月24日一.污水处理厂污染物进出水水质指标要求参数单位设计进水水质指标设计出水水质指标设计水量104t/d10CODcrmg/L38050BOD5mg/L18010SSmg/L28010TNmg/L3815NH3-Nmg/L305（8）①TP(以P计)mg/L50.5PH6.8~86～9色度稀释倍数—30浊度NTU——游离性余氯mg/L——粪大肠菌群个/L—1000①：T≤12℃时为≤8mg/l，T12℃时为≤5mg/l。注：出水水质指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中一级A标准二.污水的常见构筑物及设备•现代污水处理技术，按照处理程度划分，可分为一级、二级、三级处理。•一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。•二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。•三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等•1.格栅•a.作用：格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。•b.本厂采用机械粗格栅（旋转齿耙式格栅除污机）、机械细格栅（转鼓细格栅）两种，用作污水的初步物理处理。•2.沉砂池•a.作用：是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。•b.工作原理：是以重力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。•c.分类：分为平流式、竖流式和曝气沉砂池三种基本型式。•d.本厂采用曝气沉砂池，它具有以下特点：①沉砂中含有有机物的量低于5%；②由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡作用以及加速污水中油类的分离等作用。这些特点对后续的沉淀、曝气、污泥消化池的正常运行以及对沉砂的干燥脱水提供了有利条件。•3.沉淀池•a.作用：是分离悬浮物的一种常用处理构筑物。用于生物处理法中作预处理的称为初次沉淀池；设置在生物处理构筑物后的称为二次沉淀池，是生物处理工艺中的一个组成部分。•b.分类：按水流方向分为平流式、竖流式及辐流式三种。•c.东台厂初沉池采用中心进水周边出水辐流式沉淀池，二沉池采用周边进水周边出水辐流式沉淀池。宁远厂沉淀池采用斜管沉淀池。•4.生物池•废水的生物处理实质上就是微生物由于生存需要对水中有机物的同化（合成）和氧化（分解）。而我们就是利用这个过程来控制微生物对有机物氧化的量，使污水中的某些水质指标达到我们所需要的量。•A.微生物的基本概念•a.微生物的呼吸：指微生物获取能量的生理功能。•b.呼吸类型：根据与氧气的关系，分为好氧呼吸和厌氧呼吸。•（1）好氧呼吸：是在有分子氧（O2）参与的生物氧化。好氧反应•（2）厌氧呼吸：是在无分子氧（O2）的情况下进行的生物氧化。厌氧反应•c.氧化和同化•（1）氧化：指微生物为了获得合成细胞和维持其生命活动等所需的能量，将吸附的有机物进行分解的过程。•（2）同化：指微生物利用氧化所获得的能量，将有机物合成为新的细胞组织的过程。•微生物的繁殖增长(好氧)•a.定义：好氧生物处理是在有游离氧（分子氧）存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。废水的好氧生物处理中有机物的转化示意图。b.分类：好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。c.优点：反应速度较快，所需的反应时间较短，故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。5.污泥处理系统•城市污水处理厂所产生的污泥约为处理水体积的0.5%～1.0%左右。这些污泥一般含有富含有机物、致病菌、重金属等，若不加处理随意堆放，将对周围环境造成新的污染。•一、污泥的来源和性质•1、城市污水厂的污泥来源主要有：栅渣、沉砂池沉渣、初沉池污泥和二沉池生物污泥等。•2、处理的目标：减量化、稳定化、无害化、资源化。•3、污泥的主要性质指标有：含水率、比重和比阻、毛细吸水时间挥发性固体和灰分、可消化程度、污泥肥分和污泥的卫生学指标。•二、污泥的处理和处置•1、典型污泥处理工艺流程•本厂经过脱水后污泥含水率可达80%，直接做成泥饼后外排。•2、我国常用的污泥处置方法有：农业利用、填埋、焚烧、投放海洋或废矿等。解析CAST工艺特点CAST池的演示图CASS简述•CAST生物处理法是循环式活性污泥法的简称，是在间歇式活性污泥法(SBR)的基础上演变而来的。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，受到环保部门及用户的广泛关注和一致好评。•CAST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的过程，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的作用，同时还具有较好的脱氮、除磷的功能。CAST池的构建•在CAST的前部设置了生物选择区和缺氧区，后部设置了可升降的自动滗水装置。在池的末端设有潜水泵，污水通过潜水泵不断从主曝气区抽送至生物选择区中，污泥的回流量按最大处理量的20﹪考虑。选择区通常在厌氧或兼氧的条件下运行，污泥首先与其中的回流污泥混合，使基质浓度较高，微生物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；同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化的作用，另外在这个区的难降解大分子物质易发生水解作用，这对提高有机物的去除率具有一定的促进作用。CAST操作流程•1曝气阶段•由曝气装置向反应池内充氧，此时有机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。•2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。•3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。•4闲置阶段(进水阶段）•闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。CAST技术特征•1连续进水，间断排水•CAST工艺可连续进水，虽然CAST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•CAST反应池通常按进水、曝气、沉淀和排水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CAST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程度等有关。。•4溶解氧周期性变化，浓度梯度高•CAST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。CAST中微生物的分类1、细菌•体积微小，表面积大——接触能力好；•有很强的吸附、降解能力；•外形：球形、杆菌、螺旋形——聚集一起形成菌落；•不同水质的废水中，细菌种类不同——适者生存。2、真菌•多存在于生物滤池中；低pH酸性废水适合生存；降解含氰废水。3、原生动物和后生动物•一般在生活污水中大量存在•其代谢原理（1）体表吸收溶解性有机物；（2）吞噬细小有机颗粒和游离细菌•轮虫是污水、废水处理后段工艺中经常出现的指标性后生动物。它的出现一般表明水质较好。4、微型藻类•放出氧气，减少营养物质，使无机盐含量减少。CAST池鼓风曝气系统•鼓风曝气系统由鼓风机、曝气装置和一系列连、通的管道所组成。鼓风机将空气通过一系列管道输送到安装在生化池底部的曝气装置，经过曝气装置，使空气形成不同尺寸的气泡。气泡经过上升和随水循环流动，最后在液面处破裂，在这一过程中产生氧向混合液中转移的作用。CAST池下曝气管CAST用滗水器运行中的CASTCAST池正常运行的必要条件•1、保持足够的微生物量和活性；•2、保证活性污泥、氧气、废水充分混合接触；•3、提供足够的氧气供微生物利用；•4、悬浮固体应与废水有效分离外界环境对CAST影响•1、温度：20—35℃低温，影响效果•2、酸碱度：6～9•3、营养物质：C：N：P≈100：5：1•4、溶解氧：2～4mg/L，出水在1mg/L•5、相互影响（1）互生关系（2）对抗关系CAST活性泥的性能指标•污泥浓度一般用常用MLSS表示，一般4~6g/L。•SV30:取曝气池混合液于1L量筒内静置沉淀30分钟后，沉淀污泥体积与原混合液体积之比，以％表示。20~30％左右较好。•曝气池污泥浓度与SVI的关系•MLSS(g/L)=SV30/SVISVI过低，污泥颗粒细小，紧密，无机成分多，缺乏活性和吸附SVI过高，污泥难以沉降分离，即将膨胀或已经膨胀SVI值在70-150之间为正常值。•MISS由四部分组成：活性微生物Ma生物难降解物质，惰性有机物Mi微生物自身氧化残余物Me无机颗粒Mii•有效成分Ma：由细菌、真菌、原生动物和后生动物组成的微生物生态系统。CAST活性泥正常外观•生物活性──含有大量的活性微生物(细菌、原生、后生动物)•絮状，具有极大的比表面积和吸附能力──细菌在一定生长条件下的细胞分解物(菌胶团)形成•易于凝聚沉降•一般为黄、褐色，依废水特性和培养条件而异CAST池常见异常及其分析CAST池泡沫分析•棕黄色：活性污泥老化，污泥老化而解体，悬浮在混合液中，附在泡沫上，导致泡沫破裂时间延长，形成浮渣。•灰黑色：活性污泥缺氧，出现局部厌氧反应。另外可分析进水中是否带有黑色无机物质。•白色：粘稠不易破碎泡沫，色泽鲜白，堆积性较好，原因是进水负荷过高；•粘稠但容易破碎，色泽为陈旧的白色，堆积性差，只有局部堆积，原因过度曝气；•彩色：进水带色而且负荷高；进水带洗涤剂或表面活性剂。CAST活性泥的甄别•污泥发黑这种情况是DO过低，有机物厌氧分解释放H2S，其与Fe生成FeS引起的。可以增加回流量或增加曝气量。•上升污泥在30min沉降实验的测定时间内，沉降良好但数小时内污泥又上升。是反硝化过程中产生的氮气附着在泥上而使其上浮引起的。•腐化污泥有时候，虽然没有发生硝化和反硝化过程，但沉淀下去的污泥再次上浮•解絮污泥对混合液进行沉淀时，虽然大部分污泥容易容易沉淀下去，但上清液中仍然有一种能使水混浊的物质。•过渡曝气污泥由于曝气使细小的气泡粘附于活性污泥絮体上而引起的一种现象。上浮的污泥经过几分钟后与气泡分离而再次沉淀下来。CAST池浮渣原因分析•黑色稀薄的液面浮渣：活性污泥缺氧•黑色而且堆积过度的液面浮渣：污泥严重缺氧或厌氧•棕褐色稀薄的浮渣：不堆积就正常•棕褐色而且堆积过度的浮渣：污泥内部产生硝化反应；严重丝状菌膨胀。CAST池异常举例分析•曝气池表面出现浮渣似厚粥覆盖于表面•浮渣中见诺卡氏菌或纤发菌过量生长，或进水中洗涤剂过量•清除浮渣，避免浮渣继续留在系统内循环，增加排泥•曝气池泡沫茶色或灰色•污泥老化，泥龄过长解絮污泥附于泡沫上•增加排泥好氧池的工艺控制CAST池的PH值•pH值是体现溶液或者物质酸碱度的表示方法，表示水中氢离子浓度值。一般我们的pH值控制在6-9。•在实际的废水、污水调节过程中，pH值一般调节成碱性而不要酸性：1、酸性污水、废水更容易腐蚀处理设施；2、偏碱性有利于后段混凝沉淀效果的提升；3、就活性污泥主体微生物来讲，抗碱性污水、废水的能力要优于抗酸性的能力；4、偏碱性废水更容易形成氢氧化物沉淀而为污染物的进一步去除提供便利。pH值异常对各处理段的影响异常pH值表现生化池影响微生物影响pH值过低（低于6）好氧池面有酸味；处理效率下降；原生动物活动减弱真菌大量繁殖，抑制细菌增长pH值过高（高于9）出水混浊；处理效率下