CASS工艺处理小区污水及中水回用

摘要：CASS工艺的出水经过膜过滤和消毒处理即可达到中水回用的标准，为小区污水处理及回用提供了一种可供选择的工艺及配套设备。本文概述了小区污水处理站的设计原则，详细介绍了CASS工艺处理小区污水具有出水水质好、运行稳定、管理简单、占地少、产泥量低等特点。

关键词：CASS工艺；小区污水；中水回用

Abstract: the CASS process water by membrane filtration and disinfection treatment can reach the standard of water reuse, for the village sewage treatment and reuse provides a selection of technology and equipment. Village sewage treatment station are introduced in detail the design principles, detailed introduces the CASS process area with waste water at water quality good, stable operation, simple management, covers an area of less, low sludge production volume, etc.

Key words: CASS process; Plot sewage; Water reuse

中图分类号：[TU992.3]文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

引言

随着社会经济的发展，城市生活污水排放量呈持续增长趋势．目前，大部分城市污水处理厂的规模在lO万吨以下，污水处理的工艺繁多，且各有利弊，选择何种工艺对城市污水进行处理，是城市建设项目的业主、设计单位和主管政府部门较难解决但又必须解决的问题，因此，城市污水工艺及其选择等方面的研究受到了广泛重视。

污水处理工艺绝大多数是适合大城市的污水处理厂，在选择污水处理工艺的技术方案上也基本没有提到往宅、小区等范围内的污水处理的工艺选择。本文拟从城市住宅小区的角度来研究其污水处理工艺，根据城市住宅小区污水的特点，污水处理设计原则及常用流程，重点介绍了周期循环活性污泥(CASS)工艺处理城市住宅小区污水及回用的设计与应用情况。

一．城市住宅小区污水概述

住宅小区是具有一种功能或多种功能的相对独立的区域，其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。根据当地的环保标准，必须设置独立的污水处理设施，这就是我们所指的小区污水处理。小区污水系统的处理能力，各国并无统一的限定。根据我国情况，建议把污水量在4000m3／d以下的处理厂定义为小区污水处理厂。

小区污水不同于城市污水，属于生活污水范畴。其水质水量变化较大，污染物浓度偏低，即比城市污水低，污水可生化性好，处理难度小。小区污水的处理工艺因污水排入的水体功能不同而异，常用处理方法有：化粪池、一级处理(初次沉淀池)、生物二级处理及二级处理后再经过滤消毒回用等。由于小区污水量较小，在工艺设计时尽可能选用无污泥或少污泥的处理工艺，以防因污泥处理不善造成二次污染。本文在介绍小区污水处理设计原则及常用流程的基础上，重点介绍了(CASs)工艺处理小区污水及回用的设计参数与应用情况。

二．小区污水处理设计原则

1.一般来说，不同小区对出水的要求差异较大，应根据我国《地面水环境质量标准》(GB3838—88)和《污水综合排放标准》(GB8978—96)的有关规定和当地环保部门的要求确定处理程度，以确保出水水质。

2.污水处理设施的设计和建设必须结合住宅小区的整体规划和建筑特点，即外观设计上应与住宅小区建筑环境相协调，以求美观。

3.污水处理设施位置应尽可能位于住宅小区的下风向，并与其他建筑物有一定的距离，以减少对环境的影响。

4.污水处理设施在高程布置上应尽量采用立体布局，可充分利用地下空间，同时，在平面布置上应紧凑，以节省用地。

5.污水处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围应较大，以确保污水处理设施有较强的经受冲击负荷的能力。

6.污水处理设施应设备化、定型化、模块化，且施工安装方便，运行简易，设备性能稳定，适合分期建设。

7.污水处理设施污水处理程度高，污泥产量少，并尽可能采用节能处理技术。

三．CASS工艺处理小区污水应用

1．CASS工艺的选择

CASS(周期循环式活性污泥法)工艺是在SBR的基础上发展起来的，其前身为ICEAS工艺。CASS工艺主体为一间歇式反应池，在反应池主体的进水端增加了一个生物选择器，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行，实现了连续进水、间歇排水的周期循环运行。设置生物选择器的主要目的是想选择出絮凝性能好、抗冲击负荷能力强的优质细菌。其容积约占整个反应池的10％。CASS工艺降解有机物的过程一般包括进水、曝气反应、沉淀、排水等过程。具有工艺流程简单，占地面积小，布置紧凑，运行灵活，处理效果好，抗冲击负荷能力强，投资较省，适用范围广等优点。CASS工艺中活性污泥微生物处于缺氧．好氧．厌氧交替运行的过程，因此，有一定的脱氮除磷效果。但是针对原污水污染物浓度偏低的实际情况以及处理要求，要同时达到较好的脱氮除磷效果，在综合比较了各种具有脱氮除磷功能的工艺之后，确定将CASS工艺与A2／O工艺结合，进行脱氮除磷，将改进的Phostrip工艺用于强化除磷。

2．改进的Phostfip工艺

将Phostfip侧流除磷工艺和A2／O工艺结合，确定以A2／O代替Phostrip工艺中的普通活性污泥曝气；同时，A2／O的好氧段采用具有一定脱氮除磷功能、便于自动控制的CASS工艺。

由高位调节池收集的污水经泵提升至厌氧池，厌氧池中的聚磷菌在厌氧状态下充分地释放磷，便于后续CASS池在好氧状态下吸收更多的磷。氨氮在CASS池中通过硝化菌的作用转化为硝酸盐氮，含有硝酸盐氮的混合液经泵回流到缺氧池，在反硝化菌的作用下转化为氮气释放。生化处理后的出水经CIO2，消毒排放。

CASS池的污泥通入旁路的一个厌氧释磷池，含磷污泥在池内充分释放磷，脱磷后的污泥一部分进入污泥浓缩池，一部分回流到A2／O工艺的厌氧池中继续释磷。含磷上清液进入集水池，再经泵进入斜管除磷池，投加石灰乳或其它沉淀剂，最终，通过排放含Ca3的污泥而从系统中将磷去除。Phostrip只对部分污泥进行化学处理，与单纯的化学除磷相比，大大减少了药剂投加量，进而同时减少了化学污泥量，除磷效果较好。

四．CASS工艺与传统活性污泥法的比较

CASS工艺与传统活性污泥工艺相比，CASS工艺具有以下优点：

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％一30％。工艺流程简洁，污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASs曝气池、污泥池，布局紧凑，占地面积可减少35％。

2.运转费用省。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，运转费用可节省10％一25％。

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。

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。污泥产量低，性质稳定。

五．CASS工艺的出水回用

采用CASS工艺处理小区污水，出水水质稳定，优于一般传统生物处理工艺，其出水接近《生活杂用水水质标准》通过过滤和消毒处理后，就可以作为中水回用。

过滤采用膜分离技术，膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜法分离的最大特点是动力为压力，不伴随大量热量变化。因而有节能、可连续操作、便于自动化等优点。为开拓CASS工艺的出水回用领域，开发了一种新型盘片式过滤膜，该膜具有通量大、寿命长、耐污染强度大、易于反冲洗等优点。工程应用表明具有良好的应用前景。

由于小区污水中含有致病细菌，消毒后回用可确保使用安全，在膜过滤前进行消毒还有利于对膜的保护。消毒采用次氯酸钠消毒剂即可达消毒要求。污水处理量在1000m3／d以上时，其污泥处理一般采用浓缩后脱水处理的方法，小规模时由于所产污泥量少，一般浓缩后定期用大粪车外运填埋或作农肥。

结束语

采用改进的CASS工艺处理小区生活污水，具有有机污染物去除效率高，出水水质稳定，运行简单等特点，出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GBl8918-2002)一级B标准，部分指标甚至达到一级A类标准。改进的CASS工艺处理小区生活污水流程简单，自动化程度高，脱氮除磷效果好，运行费用低，经济和环境效益好。

参考文献：

[1]汪大晕.雷乐成．水处理新技术及工程设计【M】．北京：化学工业出版社，2001．

[2]张自杰．废水处理理论与设计【M】．北京：中国建筑工业出版社，2003．

[3]郑召宏.徐琼华．国内城市污水处理工艺综述【M】．海岸工程，20004，23(1)：83—90．