CASS工艺处理造纸白水

摘要：采用CASS工艺对造纸白水进行处理，结合实际工程调试运行情况进行研究，主要针对CASS处理单元进行分析描述。结果表明，该工艺对COD、SS、色度的去除率都达到了80%以上，出水水质高于国家一级排放标准，大部分出水回用生产车间。该工艺流程简便可行，全自控化运行，是一项经济有效的方法。对同类型造纸废水的治理有一定的借鉴意义。

关键词：造纸白水；CASS

Abstract: The CASS process was used to treat papermaking white water, combined with the actual project commissioning operation of research, mainly for CASS processing unit for analysis and description. The results show that, the technology of COD, SS, colority removal rate has reached more than 80%, the effluent quality is higher than the national discharge standard, with production workshop back most of the water. The technological process is simple and feasible, with full automatic operation, it is an economic and effective method. Have certain reference significance to the same type of papermaking wastewater treatment.

Key words: white water of papermaking; CASS

中图分类号：TS75

项目概况

广西桂林某纸业有限公司公司主要生产优质全木浆薄型纸，产品包括白色/彩色的薄页纸、拷贝纸、半透明纸，及印刷礼品包装纸、水果套袋纸、礼花纸、水印防伪包装纸、电池隔膜纸、食品包装纸、棉纸、引线纸等系列20余种。随着企业规模的扩建，公司将进行异地搬迁，新建配套造纸白水污水处理装置，项目建设规模为7000m3/d。污水处理主工艺为气浮+CASS+无阀过滤器。

抄纸时，在纸机网部排出大量废水，该废水含有细短纤维和加入纸浆的其他物质，如染料、胶料、湿强剂、防腐剂等，其色泽因添加各种不同的染料而呈不同的颜色。因此，须对该废水进行处理。该文针对该纸业有限公司，对物化+生化工艺处理即气浮+CASS+无阀过滤器工艺效果进行研究。

废水处理工艺

2.1CASS工艺介绍

CASS工艺是于1968年由澳大利亚开发的一种间歇运行的循环式活性污泥法，是SBR工艺的一种变型。

每个CASS反应池由三个区域组成，即生物选择区、兼氧区和主反应区。

生物选择区是设置在CASS前端的小容积区（容积约为反应器总容积的10%），水力停留时间为0.5-1h，通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择区是根据活性污泥反应动力学原理而设置的。通过主反应区污泥的回流与进水混合，不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加速对溶解性底物的去除，并对难降解有机物起到良好的水解作用，同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。在完全混合反应区之前设置生物选择区，有利于改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀问题的发生。此外，生物选择区中还可发生比较显著的反硝化作用。

CASS工艺的运行模式由进水、反应、沉淀和出水及必要的闲置等五个阶段组成。从进水到出水结束作为一个周期，每一过程均按所需的设定时间进行切换操作，其每一个周期的循环操作过程如下：

①充水/曝气

在曝气时同时充水，充水/曝气时间一般占每一循环周期的50%，如要用4小时循环周期，则充水/曝气为2小时。

②沉淀

停止进水和曝气，沉淀时间一般采用1小时，形成凝絮层，上层为清液。高水位约为3.0-4.0g/L，沉淀后可达10g/L。

③撇水

继续停止进水和曝气，用表面撇水器排出，撇水器为整个系统中的关键设备，撇水器根据事先设定的高低水位由限位开关控制，可用变频马达驱动，有防浮渣装置，使出水通过无渣区经堰板和管道排出。

④闲置

在实际运行中，撇水所需时间小于理论时间，在撇水器返回初始位置三分钟后即开始为闲置阶段，此阶段可充水。

在CASS系统中，一般至少设两个池子，以使整个系统能接纳连续的进水，因此在第一个池子进行沉淀和撇水时，第二个池子中进行充水/曝气过程，使两个池子交替运行。

2.2废水水质

污水处理系统进水参数及排放标准如下：

表1 废水进水参数及排放标准

2.3工艺流程

图3-1 废水处理流程图

工艺流程描述：

气浮机系统出水自流到好氧调节池，在好氧调节池内投加好氧微生物所需的营养盐；好氧调节池出水泵送CASS池进行好氧处理，在CASS池内将废水中有机物进一步去除；CASS池出水自流到回用水池，5000m3/d出水进行回用处理，2000m3/d出水达标排放。

回用处理由回用水提升泵将废水送至无阀过滤器进行过滤，去除水中细小悬浮物质，无阀过滤器出水自流进入清水池，经过消毒剂消毒后送至车间回用。

CASS池及气浮系统产生的污泥送至污泥收集池，经过带式压滤机浓缩脱水后外运处理。

运行效果

结合实际运行状况，于2012年10月连续7天对废水水质指标进行监测，考察该处理工艺的处理效果。

表2CODcr及色度的去除率统计表

由上表可以看出，CASS系统是生化处理的主体工艺，降解了大部分的有机物，对COD、SS及色度的去除率分别平均达到87%、83%、88%，去除率均较高。

运行费用

废水处理厂的运行成本可分为以下几个方面：

电力消耗 化学品消耗 污泥消耗操作人员工资

在正常设计进水水质水量情况下，建设成的废水处理系统的运行费用如下

表3 综合运行成本经济分析

废水处理系统运行费用约为0.56元/m3，对于生产企业来说是完全可以接受的。

总结

CASS生化池是处理工艺的关键构筑物，也是去除有机污染物的核心，对COD负荷及pH值的适应能力较强。

与传统的污泥法相比，CASS工艺有下述特点：

①出水水质好

反应池在沉淀时起沉淀作用。由于此阶段已停止曝气，只有进水而无出水，沉淀过程处理半静止状态。固液分离效率高。

②对冲击负荷的适应性强

CASS反应池可以通过调节池周期来适应进水量和水质的变化。已有的运行资料表明，在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值2-3倍时，处理效果仍然令人满意。

③活性污泥性能好

已有的运行资料表明，CASS工艺中活性污泥沉降指数SVI均小于150。

④投资和占地面积小

CASS工艺不设初沉池、二沉池、污泥硝化池等构筑物。污泥不需回流，减少了构筑物及管道。其投资和占地面积大大减少。

⑤能耗低

CASS技术是一种改进的延时曝气系统，运行时，曝气时间短，氧利用率高，且无污水回流设备，故其能耗较低。

CASS工艺针对于其他工艺在造纸废水上的处理效果及经济成本上具有很大的优点，且能够根据企业的发展而发展分期建设，具有运行可靠、性能稳定、管理方便等优点，可在同类型企业中推广应用。但随着新工艺的研究改进，仅限于现有的处理方法已不能满足水处理发展的需要，这就要求我们不断地研究总结，还需因地制宜，寻求各种经济、简便、稳定可行的处理污染的方法。

参考文献：

[1]《污水综合排放标准》 （GB18918-1996）

[2] 高湘，李莲秀.CASS工艺处理造纸中段废水的应用研究[J]. 市政技术,2006,25(4) .

[3] 万金泉 王艳等.废纸造纸废水特点及其处理技术[J].《造纸科学与技术》，2005，24(5):58-60.