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出水异常CAST工艺污水处理厂的运行管理摘要：本文主要阐述了CAST工艺的基本原理与运行方式，列举了CAST工艺运行中常见问题并提出一些解决措施。关键词:CAST工艺问题措施Abstract:ThispapermainlydescribesthebasicprincipleandoperationmodeofCASTprocess,andliststhecommonproblemsintheoperationofCASTprocessandputsforwardsomemeasurestosolvetheproblem.Keywords:CASTtechnology,problem；measures；人类对环境的保护是从人类文明的进步与社会经济的发展开始的，人类已经开始意识到社会进步和经济持续、稳定、协调发展都离不开对环境的保护。因此，环境保护不仅受到人们的关注和重视，还被写进基本国策。环境治理其中一项就是污水处理。污水处理既能对各种传染病、公害病起到预防与控制的作用，还能将居民的健康水平大大提高。城市及河流环境质量的提高需要污水处理，想要减轻污水排放造成的污染危害需要污水处理。由此可见，污水处理有其存在的必要性。虽然污水处理不能直接产生经济效益，但其产生的间接的经济效益是巨大的。污水处理不仅对城市饮用水水源起到了保护的作用，而且还将处理自来水的成本降低了，节约了大量资金。污水处理是集社会环境效益与经济效益于一身的造福全社会的基础设施目，它既能保护水体，又能保护环境。因此，污水处理项目是一项功在当代、利在千秋的伟业。据报道，国内部分啤酒厂在处理工业废水时就已经开始使用CAST工艺。然国内对CAST工艺的研究只停留在工程设计和实验研究上，具有一定的局限性，但我们相信不久的将来，CAST工艺一定会被众多人所熟悉。国外关于CAST工艺的报道，目前还不能详细说出工艺控制参数和具体的运行要求，也只是停留在介绍工艺的性能和技术特点。因此，深入研究CAST工艺了解并掌握其技术，才能做到更好的实际应用，也会使城市的污水处理也会得到更大程度改善。[1]1CAST工艺介绍1.1基本构造及原理本工艺前置了一道“生物选择区”，形成浓度梯度；中间设厌氧区，可使磷释放；后设主反应区，主反应区除去除BOD5和脱氮外，另有一部分污泥回流至生物选择区，污泥回流量约为进水量的20%左右。见图1。图1CAST工艺基本构造CAST系统构造较简单，在传统SBR工艺基础上只增加二道隔墙将选择区、厌氧区及主反应区分隔，污水连续进入生物池前部的选择区，在该区内污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附，并一起从选择区进入厌氧区放磷后，通过厌氧区与主反应区隔墙下部的孔口以低速进入主反应区。[2]1.2运行方式CAST工艺是一种循环式活性污泥法，整个工艺为一间歇式反应器，在此反应器中，活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行，其运行模式与传统SBR法类似，有进水、反应、沉淀和出水及必要的闲置等五个阶段组成。从进水至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。CAST系统每一周期的循环操作过程见图2。图2CAST系统的循环操作过程2设计、运行中常见问题及解决措施2.1污泥膨胀由于CAST反应池是完全混合型池，因此具有良好的抗冲击负荷能力，但与之相对的污泥膨胀的风险也增大了，因此池首端设生物选择池是CAST工艺的最大特点。根据丝状菌和菌胶团菌生物特性的差异，通常采用缺（厌）氧选择区，在生物选择抑制污泥膨胀的同时还发挥脱氮除磷的功能。缺（厌）氧选择区体积通常为主反应池容积的5%-10%,如果仅是作为生物选择使用则取小值，若还需要除磷则取大值。为了确保厌氧区的兼氧环境，选择区和预缺氧段区应避免曝气搅拌，设置合理的机械搅拌既可避免污泥在此处沉降,不会影响缺（厌）氧环境。2.2低C/N废水(1)以低C/N生活污水为原水，在CAST反应器内通过控制溶解氧浓度取得长期稳定的亚硝酸盐积累，实现短程硝化，D0浓度在0.5mg/L，13个周期内的氨氮平均去除率达94.1%，平均亚硝化率为80.5%；(2)DO质量浓度1.0mg/L时，系统发生亚硝酸盐积累，DO在0.5mg/L左右亚硝化率达到最大,当DO质量浓度0.5m/L时，亚硝酸盐的积累程度降低，同时氨氮去除率下降；当DO质量浓度lmg／L时，硝化过程向全程硝化转化；（3)DO浓度不仅是控制硝化过程在短程硝化阶段的重要因素，而且低DO浓度意味着曝气量的节省，从而节约曝气费用。[3]2.3出水磷超标CAST工艺为单一污泥悬浮生长系统，利用同一反应器中的混合微生物种群完成有机物氧化、硝化、反硝化和除磷，存在于系统中的异养菌、聚磷菌、硝化细菌和反硝化细菌存在泥龄、碳源、溶解氧等多方面竞争，彼此影响相对严重，在实际应用中限制了其处理效果，也给控制提出了非常严格的要求。(1)采用传统CAST工艺6h周期并且碳源充足的情况下，TP去除率在70%-80%之间，进水磷浓度升高去除率随之提高，出水TP多数情况下未能达到一级B标准。(2)通过工艺改良，在主反应区增设独立缺氧搅拌过程，可以强化聚磷菌的竞争优势。通过两阶段的试验，逐步缩短曝气时间，增加搅拌段时间，TP的平均去除率可达到89.1%，比传统CAST除磷效率提高了22%，出水TP0.5mg/L，稳定达到一级A标准。[4]2.4活性污泥发红活性污泥发红主要是进水中含有大量的铁，活性污泥中积累了大量的氢氧化铁使污泥带有颜色，此时对出水处理没有多大影响。只是大量铁流入会使处理水边浑浊，进来的铁可能来自下水道破损地下水渗漏，也可能是来自污水管路施工时排水，或工业废水排入，除此之外，大量使用井水地区的地区这中现象也比较常见，有必要针对不同的原因采取相应的措施。[5]2.5出水DO异常（1)溶解氧急剧下降高耗氧污水，高浓度有机物或者高浓度氧化亚铁排入这些都可能导致溶解氧的急剧下降，增大曝气量，提高水中DO值，能有效解决这一问题。[6]（2）溶解氧逐年减少多半是空气扩散装置堵塞，定期清洗，能够有效预防这情况的发生。（3）溶解氧急剧上升①硝化停止：水温下降，污泥龄缩短都能导致硝化反应停止。②活性污泥浓度下降：剩余污泥排放过度，污泥膨胀，都能是污泥浓度下降，水中溶解氧下降。③进水浓度过低：由于长时间降雨，冰雪融化，都会导致进水负荷降低。④有毒有害物质进入：导致活性污泥好氧速率下。[7]2.6冬季低温运行问题冬季污水温度一般为6-10℃生物处理法一般要求水温在13℃以上，就给污水处理带来很大困难。为保证冬季污水处理效果，应采取减少排泥、加曝气、低污泥负荷的措施，同为保证硝化反应不受影响，MLSS的质量浓度应保持3500-500mg/L保证冬季低温下各构筑物和设备安全运行，对安装在户外的设备如速闭闸、滗水器，将润滑剂更换为耐低温的润滑脂，裸露的CAST进风管线采取保温措施以充分利用鼓风机出气温度，鼓风机进气室临时增设空气预热系统，进风温度保持在8-10℃风机加压升温,提高生化池水温。由于CAST生化池按时序控制进水、曝气、沉淀、滗水、排泥等过程，在进水曝气阶段有鼓风曝气的热量输入，冬季生化池内水温在上述阶段能保持在10℃左右而不致结冰，但进入沉淀滗水阶段静置2.0h左右后，生化池水面将迅速结冰，从而影响滗水及下一周期的生化反应,此宜在寒冷地区CAST生化池池顶安装阳光板保温罩，以保证池内水温在0℃以上，防止水面结冰现象的发生。[8]3结语CAST工艺作为污水二级处理工艺，具有工艺流程简单、土建和设备投资少（无初沉池和二沉池以及规模较大的回流污泥泵站）；运行灵活，能很好地缓冲进水水质、水量的波动；无污泥膨胀，沉淀过程在静止环境中进行，无漂泥现象，工艺过程稳定；自动化程度高，人员费用低等优点。运行效果表明，该工艺适用于寒冷地区中小型污水处理厂，在一定的范围内可以替代其它活性污泥法，并具有较强的竞争力。虑以下问题：（1）CAST工艺脱氮原理基于同步硝化反硝化，而同步硝化反硝化受到碳源、溶解氧、生物絮体大小等诸多因素的影响，对总氮的去除效果难以保证，因此在大型污水处理厂及对总氮的去除率要求严格的地区应慎重考虑。（2）与连续流污水处理工艺相比，CAST工艺设备的闲置率较高。设备数量较多，设备投资较高。采用滗水器出水、风量调节阀调节等，使得CAST系统的正常运行对设备要求较高。CAST工艺具有独特的优点和较强的竞争优势，随着工艺的进一步完善，在未来的污水处理工艺中必将发挥其应有的作用。参考文献[1]明静.CAST工艺处理城市污水原理及设计研[J].城市建筑，2014,21（1）:3.[2]陈克玲，詹键.CAST工艺处理城市污水原理及设计[J],环境科学与技术，2004,27（4）：21-23.[3]王少坡,等.CAST工艺处理低C、N废水中DO对N02-积累的影响[N],哈尔滨工业大学学报，2005,37（3）：4.[4]徐立杰,等.CAST工艺改良对系统强化除磷性能的影响[N],化工学报，2011,62（5）：2.[5]严俊泉,等.CAST工艺城镇污水处理厂的运行管理经验[J],中国给水排水，2013，29（22）：21-22.[6]王德河,房安富,何远光.CAST工艺处理市政污水的设计与运行[J],中国给水排水,2008,24(24)[7]姚奇,刘岩,李欢,张悦.污水处理厂CAST工艺的调试及运行[J},环境科技,2010,23(2):6-7.[8]吴磊，龙天渝，王俊，CAST工艺在低温，较高负荷下运行模式优化研究[J]，中国给水排水:15-16