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CASS工藝運行原理
時間:2016-03-03 12:01:45
發布:
作者:官網
來源:站外

CASS工藝是將序批式活性污泥法(SBR)的反應池沿長度方向分為兩部分,前部為生物選擇區也稱預反應區,后部為主反應區。在主反應區后部安裝了可升降的潷水裝置,實現了連續進水間歇排水的周期循環運行,集曝氣沉淀、排水于一體。CASS工藝是一個厭氧/缺氧/好氧交替運行的過程,具有一定脫氮除磷效果,廢水以推流方式運行,而各反應區則以完全混合的形式運行以實現同步硝化一反硝化和生物除磷。

工藝流程

對于一般城市污水,CASS工藝并不需要很高程度的預處理,只需設置粗格柵、細格柵和沉砂池,無需初沉池和二沉池,也不需要龐大的污泥回流系統(只在CASS反應器內部有約20%的污泥回流)。

CASS工藝運行過程包括充水-曝氣、沉淀、潷水、閑置四個階段組成,具體運行過程為:

1)充水-曝氣階段

邊進水邊曝氣,同時將主反應區的污泥回流至生物選擇區,一般回流比為20%。在此階段,曝氣系統向反應池內供氧,一方面滿足好氧微生物對氧的需要,另一方面有利于活性污泥與有機物的充分混合與接觸,從而有利于有機污染物被微生物氧化分解。同時,污水中的氨氮通過微生物的硝化作用轉變為硝態氮。

2)沉淀階段

停止曝氣,微生物繼續利用水中剩余的溶解氧進行氧化分解。隨著反應池內溶解氧的進一步降低,微生物由好氧狀態向缺氧狀態轉變,并發生一定的反硝化作用。與此同時,活性污泥在幾乎靜止的條件下進行沉淀分離,活性污泥沉至池底,下一個周期繼續發揮作用,處理后的水位于污泥層上部,靜置沉淀使泥水分離。

3)潷水階段

沉淀階段完成后,置于反應池末端的潷水器開始工作,自上而下逐層排出上清液,排水結束后潷水器自動復位。潷水期間,污泥回流系統照常工作,其目的是提高缺氧區的污泥濃度,隨污泥回流至該區內的污泥中的硝態氮進一步進行反硝化,并進行磷的釋放。

4)閑置階段

閑置階段的時間一般比較短,主要保證潷水器在此階段內上升至原始位置,防止污泥流失。實際潷水時間往往比設計時間短,其剩余時間用于反應器內污泥的閑置以及恢復污泥的吸附能力。

工藝的優點

1)工藝流程簡單,占地面積小,投資較低

CASS的核心構筑物為反應池,沒有二沉池及污泥回流設備,一般情況下不設調節池及初沉池。因此。污水處理設施布置緊湊、占地省、投資低。

2)生化反應推動力大

在完全混合式連續流曝氣池中的底物濃度等于二沉池出水底物濃度,底物流入曝氣池的速率即為底物降解速率。根據生化動力反應學原理,由于曝氣池中的底物濃度很低,其生化反應推動力也很小,反應速率和有機物去除效率都比較低;在理想的推流式曝氣池中,污水與回流污泥形成的混合流從池首端進入,成推流狀態沿曝氣池流動,至池末端流出。作為生化反應推動力的底物濃度,從進水的最高濃度逐漸降解至出水時的最低濃度,整個反應過程底物濃度沒被稀釋,盡可能地保持了較大推動力。此間在曝氣池的各斷面上只有橫向混合,不存在縱向的返混。

CASS工藝從污染物的降解過程來看,當污水以相對較低的水量連續進入CASS池時即被混合液稀釋,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;而從CASS工藝開始曝氣到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,因此,CASS工藝屬理想的時間順序上的推流式反應器,生化反應推動力較大。

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,沉淀階段的表面負荷比普通二次沉淀池小得多,雖有進水的干擾,但其影響很小,沉淀效果較好。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。實驗和工程中曾遇到SV高達96%的情況,只要將沉淀階段的時間稍作延長,系統運行不受影響。

4)運行靈活,抗沖擊能力強

CASS工藝在設計時已考慮流量變化的因素,能確保污水在系統內停留預定的處理時間后經沉淀排放,特別是CASS工藝可以通過調節運行周期來適應進水量和水質的變化。當進水濃度較高時,也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。在暴雨時??山浭芷匠F骄髁?/span>6倍的高峰流量沖擊,而不需要獨立的調節池。多年運行資料表明。在流量沖擊和有機負荷沖擊超過設計值2~3倍時,處理效果仍然令人滿意。而傳統處理工藝雖然已設有輔助的流量平衡調節設施,但還很可能因水力負荷變化導致活性污泥流失,嚴重影響排水質量。當強化脫氮除磷功能時,CASS工藝可通過調整工作周期及控制反應池的溶解氧水平,提高脫氮除磷的效果。所以,通過運行方式的調整,可以達到不同的處理水質。

5)不易發生污泥膨脹

污泥膨脹是活性污泥法運行過程中常遇到的問題,由于污泥沉降性能差,污泥與水無法在二沉池進行有效分離,造成污泥流失,使出水水質變差,嚴重時使污水處理廠無法運行,而控制并消除污泥膨脹需要一定時間,具有滯后性。因此,選擇不易發生污泥膨脹的污水處理工藝是污水處理廠設計中必須考慮的問題。由于絲狀茵的比表面積比茵膠團大,因此,有利于攝取低濃度底物,但一般絲狀茵的比增殖速率比非絲狀茵小,在高底物濃度下茵膠團和絲狀茵都以較大速率降解物與增殖,但由于膠團細菌比增殖速率較大,其增殖量也較大,從而較絲狀茵占優勢。而CASS反應池中存在著較大的濃度遞度,而且處于缺氧、好氧交替變化之中,這樣的環境條件可選擇性地培養出茵膠團細菌,使其成為曝氣池中的優勢茵屬,有效地抑制絲狀茵的生長和繁殖,克服污泥膨脹,從而提高系統的運行穩定性。

6)適用范圍廣,適合分期建設

CASS工藝可應用于大型、中型及小型污水處理工程,比SBR工藝適用范圍更廣泛;連續進水的設計和運行方式,一方面便于與前處理構筑物相匹配,另一方面控制系統比SBR工藝更簡單。對大型污水處理廠而言,CASS反應池設計成多池模塊組合式,單池可獨立運行。當處理水量小于設計值時,可以在反應池的低水位運行或投入部分反應池運行等多種靈活操作方式;由于CASS系統的主要核心構筑物是CASS反應池,如果處理水量增加,超過設計水量不能滿足處理要求時,可同樣復制CASS反應池,因此CASS法污水處理廠的建設可隨企業的發展而發展,它的階段建造和擴建較傳統活性污泥法簡單得多。

7)剩余污泥量小,性質穩定

傳統活性污泥法的泥齡僅2~7天,而CASS法泥齡為25~30天,所以污泥穩定性好,脫水性能佳,產生的剩余污泥少。去除1.0kgBOD產生0.2~0.3kg剩余污泥,僅為傳統法的60%左右。由于污泥在CASS反應池中已得到一定程度的消化,所以剩余污泥的耗氧速率只有l0mgO2/gMISS?h以下,一般不需要再經穩定化處理,可直接脫水。而傳統法剩余污泥不穩定,沉降性差,耗氧速率大于20mgO2/gMLSS?h,必須經穩定化后才能處置。

 

 

 

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