CASS工艺在污水处理中的应用

摘要：CASS工艺最早是于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，在上世纪八十年代计算机技术发展的支持下，使该工艺进一步得到发展和推广，成为现阶段计算机控制系统非常先进的生物脱氮除磷工艺。CASS工艺以其独特的优势在生产生活中得到了广泛的应用。本文中笔者结合某制糖厂污水处理厂中应用CASS工艺的实例，深入探讨了CASS工艺在污水处理中的应用，以期为广大同行提供一些借鉴和参考。

关键词：CASS工艺、污水处理、应用

中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

当前，我国正处于工业化快速发展阶段，一些企业在发展过程中，不可避免的会排放污水，造成环境的污染。如何使得这类企业既能快速发展而又不破坏环境走可持续发展道路，高效节能的污水处理技术与工艺就显得尤为重要了。

二、CASS工艺概述

CASS工艺最早是于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。1976年建成了世界上第一座CASS工艺的污水处理厂，随后在日本、加拿大、美国和澳大利亚等得到了广泛推广应用。目前，在全世界已建成投产了300座CASS工艺污水处理厂。1986年，美国环保局正式将该工艺列为革新技术。1988年，在计算机技术的支持下，使该工艺进一步得到发展和推广，成为目前计算机控制系统非常先进的生物脱氮除磷工艺。

循环活性污泥法（CASS）是SBR法的一种改进型。它的实质是将可变容积的活性污泥工艺过程与生物选择器原理有机结合的SBR工艺。每个CASS反应器由三个区域组成，即生物选择区、厌氧区和主反应区，受篇幅限制，不再一一赘述。

CASS池是一个间歇反应器，在此反应器内不断重复地进行曝气与非曝气过程。污水按一定周期和阶段得到处理，每一循环有下列各个阶段组成：进水／曝气阶段――完成生物降解过程；停止曝气／沉淀阶段――实现泥水分离；滗水／排泥阶段――排出上清液；闲置阶段――恢复污泥活性。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：

第一步，进水/曝气：在曝气时同时充水，进水/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，则进水/曝气为2小时。

第二步，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。

第三步，滗水：继续停止进水和曝气，用滗水器排出，滗水器为整个系统中的关键设备，滗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。

第四步，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，第二个池子中进行进水/曝气过程，使两个池子交替运行。

三、CASS工艺在污水处理中的优势

相较于传统污水处理技术，CASS工艺具有以下优势：

1、简便易操作

工艺流程简单，无需设置多级沉淀池，而且可靠，灵活，净化过程能自动控制，减少人工操作，无需设置污泥回流装置或仅需少量污泥回流

2、处理效果好

因有生物选择器，能控制丝状菌的繁殖，故抑制了污泥膨胀，无污泥膨胀之忧。

3、构造简单成本低，建设难度小

CASS工艺构造简单，布置紧凑，集好氧、沉淀池于一体，相较于普通曝气法，节省占地面积20%~30%。，易于分期分批建设。此外，运行费用省，自动化程度高，管理方便，氧的吸收率高，脱氮、除磷不需另加药剂， 运行费用省25%；

4、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。

四、CASS工艺在某制糖厂污水处理站中的应用

1、工程概况

某糖业有限公司生产废水约330m3/d，生产废水经生产废水管道收集后排至厂内污水处理站，经污水处理站处理达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一级标准后排放。

在该制糖厂污水处理项目排放废水水质参数如下表：

表1 排放废水水质水量指标

2、废水处理系统运行分析

在该污水处理项目中，建有一座CASS池，由钢筋混凝土砌筑而成，分为两组，每组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。污泥浓度为3000mg/L，有效水深4.0m，水面超高0.5m，另有配套设备罗茨风机及微孔曝气软管。微孔曝气软管为聚氯乙烯或橡胶合成，Φ62.5mm，曝气量0~15m3/h・m，具有气孔数量1800个/m，耐压强度达到2kg/cm2。

废水送至污水处理站后，先通过格栅池拦截粗大悬浮物，然后进入调节池中调节水质，调节水量，调节池出水由提升泵送至CASS池中，进入CASS池中进行好氧生物处理，好氧处理后的澄清废水通过滗水器排出。CASS池中的剩余污泥由泵送至污泥池进行浓缩，污泥池中污泥泵送至污泥脱水间经板框压滤机压滤脱水后，干污泥定期外运处理。

该废水处理系统整个运行周期为6h，进水时间3h，曝气时间4h，澄清时间1h，排水时间1h。

图1工艺流程示意图

下面笔者将详细介绍该系统几个工艺流程步骤：

（1）格栅池

从生产车间出来的废水送至污水处理站，首先通过格栅，拦截大漂浮物。格栅建在水解调节池进水口前。由于废水中的大漂浮物和颗粒物都比较少，格栅拦截的污染物不多，选用人工清渣方式。

（2）调节池

经格栅池的废水自流入调节池中，废水在该池中停留约8h，起到调节水质、水量的作用，使废水以稳定的负荷进入好氧处理系统。水解调节池中废水出水由泵送至CASS池配水槽。

（3）CASS池

调节池塔出水自流到CASS池配水槽中，废水通过配水一体化设备送至CASS池中，进水流量通过配水一体化设备调控。在CASS池中，利用好氧微生物的作用，使废水中有机物分解成无机物，从而使废水得以净化。

（4）滗水器

经好氧处理的废水在CASS池中沉淀后，上清液利用滗水器排出。滗水器是一种能够在排水时随着水位升降而升降的浮动排水工具，它能随水位的变化及时将上清液排出，同时不对池中其它水层产生扰动。

（5）污泥处理

CASS池中的剩余污泥由泵送至污泥池进行浓缩，污泥池中污泥由泵送至污泥脱水间的板框压滤机压滤脱水后，干污泥定期外运。

3、污水处理效果及综合运行成本经济分析

废水通过以上工艺流程处理后，出水水质以达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一级标准。具体水质指标如下表2。

表2 《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一级标准

综合以上分析，在正常设计进水水质水量情况下，建设成的污水处理系统的吨水运行成本约为0.48元/吨水。

五、结语

综上所述，工程实践表明, 污水处理采用 CASS工艺是行之有效的。该污水处理技术先进, 工艺可靠, 建设及运行费用低, 取得了较好的环境效益和经济效益。

参考文献：

［1］ 杨丽芳 高红武：《ABR厌氧/CASS好氧工艺处理养殖废水》，《中国给水排水》， 2007年08期

［2］ 陈春宁 彭丽华 熊正为：《循环式活性污泥法处理小区生活污水》，《环境卫生工程》， 2007年02期

［3］ 于进 胡汉青：《CASS污水处理工艺的自动控制》，《中国给水排水》， 2011年08期