CASS―cass处理工艺介绍

CASS污水处理工艺简介学院：环境学院专业：环境工程姓名：董思维学号：4031442060CASS池的具体介绍4工艺流程3工艺概述1工艺说明2CASS工艺的设计6CASS池的运行管理5目录CASS工艺概述CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）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。并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。该院开发的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工艺说明CASS法是在间歇式活性污泥法（SBR法）的基础上演变而来的，它是在CASS反应池前部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动滗水装置。其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段，周期循环进行。污水连续进入预反应区，经过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下，使有机物被池中的微生物降解。根据进水水质可对运行参数进行调整。CASS工艺分预反应区和主反应区。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；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、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，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作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。经过模拟试验研究，CASS工艺已成功应用于生活污水、食品废水、制药废水的治理，并取得了良好的处理效果。CASS工艺与传统活性污泥法的比较①建设费用低。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％。工艺流程简单，污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CAS曝气池、污泥池，布局紧凑，占地面积可减少35％。（以10万吨的城市污水处理厂为例：传统活性污泥法的总投资约1.5亿，CASS法总投资约1.1亿；传统活性污泥法占地面积约为180亩，CASS法占地面积约120亩。）②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，节能效果显著，运行费用可节省10％—25％。③有机物去除率高，出水水质好，不仅能有效去除污水中有机碳源污染物，而且具有良好的脱氮除磷功能。（对城市污水，进水COD为400mg/L时，出水小于30mg/L以下。）④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。⑤污泥产量低，性质稳定，便于进一步处理与处置。CASS工艺与间隙进水的SBR或CAST的比较①CASS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，提高了对难降解有机物的去除效果；②CASS进水是连续的，因此进水管道上无电磁阀等控件元件，单个池子可独立运行，而SBR或CAST进水过程是间歇的，应用中一般要2个或2个以上交替使用，增加了控制系统的复杂程度。③CASS每个周期的排水量一般不超过池内总水量的1/3，而SBR则为1/2—3/4；CASS抗冲击能力较好。④CASS比CAST系统简单，但脱氮除磷效果不如后者。CASS工艺废水处理流程图外运上清液回流剩余污泥污泥储池污泥池脱水机房剩余污泥污泥回流出水生物过滤池风机房曝气混凝沉淀池CASS池集水调节池污水冷却塔机械格栅进水CASS池的演示图CASS池的构建在CASS的前部设置了生物选择区，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。CASS池的操作流程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闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。CASS技术特征1连续进水，间断排水CASS工艺可连续进水，虽然CASS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CASS反应池通常按曝气、沉淀、排水和闲置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CASS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CASS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。CASS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。CASS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。CASS池下曝气头CASS用滗水器运行中的CASSCASS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CASS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CASS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。CASS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CASS池常见异常及其分析CASS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。CASS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。CASS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。CASS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CASS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；处理效率下降；活性污泥有解体现象；原生动物可见死亡解体。原生动物将由活跃转为呆滞，菌胶团粘性物质解体，活性污泥结构遭到破坏食微比（F/M）M即MLSS得意思，意为活性污泥浓度。F/M代表的是污泥的负荷食微比表现对应沉降比表现食微比过低1、沉降过程中可出现活性污泥过多2、活性污泥色泽较深3、沉降过程较为迅速4、上清液带有细小颗粒5、沉降的活性污泥压缩性好食微比过高1、活性污泥稀少2、活性污泥色泽鲜淡3、絮凝沉降速度相对缓慢4、上清液混浊5、沉降活性污泥阶段压缩性差污泥龄（t）污泥龄是指曝气池中工作的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥的比值，在稳定运行时，剩余污泥量就是新增长的活性污泥量。因此，污泥龄也是新增长的活性污泥在曝气池中的平均停留时间调整污泥龄的方法：1、通过设置在池内