2014年環(huán)保工程師《水污染防治》知識點輔導:CASS活性污泥法工藝

　　CASS活性污泥法工藝

　　CASS即循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)，是以序批式曝氣-非曝氣方式間歇運行，將生物反應過程和泥水分離結合在一座池中進行，是一種“充水和排水”的活性污泥法系統(tǒng)，廢水按一定的周期和階段得到處理，是間歇式好氧活性污泥反應器SBR工藝的一種更新變形，在氧化溝技術和SBR的基礎上開發(fā)而成。

　　CASS的基本原理是：CASS工藝將可變容積活性污泥法過程和生物選擇器的原理進行有機的結合，覆蓋包容了各類描述此類工藝所采用的如簡稱為IDEA的間隙排水延時曝氣工藝IDAL間隙排水曝氣塘工藝、ICEAS間歇循環(huán)延時曝氣活性污泥法等。

　　CASS工藝的設計包括生物選擇區(qū)的設置，確定污泥回流比，進行運行時間的分配以及DO值的控制等方面的內容。

　　CASS工藝的運行由進水-曝氣、沉淀(進水)、潷水和充水-閑置四個基本過程組成，每個基本過程的時間對處理效果都有影響。合理的時間分配應為：曝氣時間占總循環(huán)時間的50%～60%，沉淀時間占30%，潷水和閑置時間分別不超過10%和5%，但是在實際應用中，必須根據(jù)原水水質由試驗來確定最佳值，通?？傃h(huán)時間可設置為4～12h。

　　7.氧化溝

　?、俟に嚵鞒膛c原理

　　氧化溝一般采用機械充氧和推動水流，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀曝氣渠道中循環(huán)流動，屬于活性污泥法的一種變形，實質上相當于延時曝氣活性污泥系統(tǒng)。由于它運行成本低，構造簡單，易于維護管理，出水水質好，耐沖擊負荷，運行穩(wěn)定，并可脫氮除磷，日益受到關注與重視。

　?、诨钚晕勰喾ǖ奶攸c

　　?氧化溝工藝結合了推流與完全混合兩種流態(tài)

　　?氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度

　　?在工藝方面，一般不設初沉池，二次沉淀池可以與氧化溝合建，省去污泥回流，與延時曝氣系統(tǒng)相同，耐沖擊負荷，可存活世代時間長的微生物。

　　?氧化溝的出水水質好。

　　?氧化溝的整體體積功率密度較低。

　　③氧化溝包括以下幾種類型

　　?基本型

　　基本型氧化溝的處理規(guī)模小，一般采用臥式轉刷曝氣，水深約1～1.5m，氧化溝內污水的水平流速0.3～0.4m/s?；旌弦和ㄟ^轉刷后，溶解氧的濃度被提高，隨后，在渠內流動過程中溶解氧又逐漸降低。氧化溝通常采用延時曝氣的方式運行，水力停留時間為10～24h，污泥泥齡為20～30d，通過設置進水和出水的位置、污泥回流的位置、曝氣設備的位置等可以使氧化溝完成碳化、硝化和反硝化功能。

　　?卡魯塞爾式氧化溝

　　是一個多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進水與回流的活性污泥混合后在溝內不停的循環(huán)流動，采用表面機械曝氣器，每溝渠的一端各安裝一個，靠近曝氣器下游的區(qū)段為好氧區(qū)，處于曝氣器上游和外環(huán)的區(qū)段為缺氧區(qū)，混合液交替進行好氧和缺氧，這不僅提供了良好的生物脫氮條件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。

　　?三溝式氧化溝

　　由三條同容積的溝槽串聯(lián)組成，兩側的池(稱為A池和C池)交替作為曝氣池和沉淀池，中間的池子(稱為B池)一直為曝氣池。原污水交替地進入兩側的A和C池，處理出水則相應地從作為沉淀池的C池或A池流出，這樣提高了曝氣轉刷的利用率(達59%)左右，另外也有利于生物脫氮。

　　三溝式氧化溝基本運行方式大體分為6個階段，工作周期是8h，它由自動控制系統(tǒng)根據(jù)其運行程序自動控制進、出水的方向、溢流堰的升降以及曝氣轉刷的開動和停止。

　　第一個階段：工作時間2.5h，污水經(jīng)配水井進入第一溝，溝內轉刷低速運轉，僅維持溝活性污泥處于懸浮狀態(tài)下環(huán)流，溝內處于缺氧反硝化狀態(tài)，反硝化菌將上階段產(chǎn)生的硝酸鹽氮還原為氮氣逸出。在此過程中，原污水作為碳源，不必外加碳源。同時溝內出水堰能自動調節(jié)，混合液進入第二溝，溝內轉刷在第一階段均處于高速運行，使其溝內的混合液保持恒定環(huán)流，其溶解氧的濃度為2mg/L，在此進行有機物的降解和氨氮的硝化。處理后的混合液再進入第三溝，此時第三溝內的轉刷處于閑置狀態(tài)，第三溝僅用作沉淀池，使泥水分離，澄清水通過已降低的出水堰從第三溝流出。

　　第二階段：工作時間0.5h，污水入流從第一溝到第二溝，此時第一溝內的轉刷高速運轉，第一溝由缺氧逐步轉為富氧狀態(tài)，第二溝內轉刷仍高速運轉，所以第二個階段的第一和第二溝均處于好氧狀態(tài)，都進行有機物的降解和氨氮的硝化。經(jīng)第二溝處理過的混合液再進入第三溝，第三溝仍為沉淀池，沉淀后的污水通過第三溝的出水堰排出。

　　第三階段：工作時間1.0h，第一溝轉刷停止運轉，開始進行泥水分離，需要設過度段，至該階段末分離過程結束。在該階段，入流污水仍進入第二溝，處理后的污水仍然通過第三溝出水堰排出。

　　第四階段：工作時間2.5h，污水入流從第二溝調至第三溝，第一溝出水堰降低，第三溝出水堰升高，溝內轉刷低速運轉，使混合液懸浮環(huán)流，處于缺氧狀態(tài)，進行反硝化脫氮。然后混合液流入第二溝，溝內轉刷高速運轉，使其處于好氧狀態(tài)，進行有機物降解和氨氮硝化。經(jīng)處理后再流入第一溝，此時第一溝作為沉淀池，澄清水通過第一溝已降低的出水堰排出。該階段與第一階段類似，所不同的是硝化發(fā)生在第三溝，而沉淀發(fā)生在第一溝。

　　第五階段：工作時間0.5h，污水入流從第三溝轉向第二溝，第三溝內轉刷高速運轉，以保證在該階段末溝內有剩余氧。第一溝仍作沉淀池，處理后污水通過該溝出水堰排出，第二溝轉刷高速運轉，仍處于有機物降解和氨氮硝化過程。該階段與第二個階段相對應，所不同的是兩個外溝的功能相反。

　　第六階段：工作時間1.0h，該階段基本與第三個階段相同，第三溝內轉刷停止運轉，開始進行泥水分離，入流污水仍然進入第二溝，處理后的污水經(jīng)第一溝出水堰排出。

　　三溝式氧化溝流程簡單，無需設置初沉池和二沉池及污泥回流設備，處理效果穩(wěn)定，管理方便，基建費用低，占地少并具有脫氮除磷的功能，在我國得到了一定應用。

　　?奧巴勒型氧化溝

　　奧巴勒型氧化溝是由多個同心的橢圓形或圓形溝渠組成，污水與回流污泥均進入最外一條溝渠，在不斷循環(huán)的同時，依次進入下一個溝渠，最后混合液從內溝渠排出，進入沉淀池。

　　奧巴勒型氧化溝可根據(jù)需要分設兩條溝渠、三條溝渠和四條溝渠，常用的為三條溝渠。外溝渠的容積約為總容積的60%～70%，中溝渠容積約為總容積的20%～30%，內溝渠容積僅占總容積的10%左右，運行中保持外溝渠、中溝渠和內溝渠的溶解氧濃度依次遞增，有利于提高充氧效率，同時可以達到除碳、除氮以及節(jié)省能量的作用。曝氣設備一般采用曝氣轉盤。