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CASS工艺1CASS工艺简介2CASS工艺的基本原理3CASS工艺的基本特点4CASS工艺主要设计参数1CASS工艺简介CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。其基本结构是：至少由两个区域组成，即生物选择区和主反应区，但也可在主反应区前设置一兼氧区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可实现总体上连续进水，间断排水。2CASS工艺的基本原理CASS是一种具有脱氮除磷功能的循环间隙废水生物处理技术。每个CASS反应器由生物选择区、兼氧区和主反应区三个区域组成。CASS反应器CASS反应器1.生物选择区2.兼氧区3.主反应区2CASS工艺的基本原理CASS工艺集反应、沉淀、排水功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。生物选择区作用在生物选择区内，通过主反应区污泥的回流并与进水混合，不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而且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。生物选择区还可有效地抑制丝状菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高系统的稳定性。在生物选择区中，污泥回流液中存在的少量硝酸盐氮（约为2mg/L）可得到反硝化，反硝化量可达整个系统反硝化量的20%左右。选择器可定容运行，亦可变容运行，多池系统中的进水配水池也可用作选择器。兼性区作用兼氧区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化氮的反硝化作用。主反应区作用主反应区则是最终去除有机底物的主要场所。运行过程中，通常将主反应区的曝气强度以及曝气池中溶解氧强度加以控制，以使反应区内主体溶液中处于好氧状态，保证污泥絮体的外部有一个好氧环境进行硝化；活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制，而较高的硝酸盐浓度（梯度）则能较好地渗透到絮体内部，有效地进行反硝化，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。CASS工艺的循环运行过程CASS以一定的时间序列运行，其运行过程包括进水－曝气、进水－沉淀、停止进水－排水和进水－闲置等4个阶段并组成其运行的一个周期。CASS工艺的循环运行过程不同的运行阶段的运行方式可根据需要进行调整,如无反应进水（即进水时既不曝气也不搅拌）、无曝气进水混合、进水曝气及不进水曝气等。一个运行周期结束后，重复上一周期的运行并由此循环不止。CASS工艺的循环运行过程循环过程中，反应器内的水位随进水而由初始的设计最低水位逐渐上升至最高设计水位，因而运行过程中其有效容积是逐渐增加的（即变容积运行）。曝气和搅拌阶段结束后，在静止条件下使活性污泥絮凝并进行泥水分离，沉淀结束后通过移动堰表面滗水装置排出上清水层并使反应器中的水位恢复至设计最低水位，然后，重复上一周期的运行。CASS工艺的循环运行过程为保证系统在最佳条件下运行，必须定时排泥。CASS反应器中经沉淀后的污泥浓度可达10000mg/L以上，剩余污泥量要比传统的活性污泥处理工艺少得多。CASS工艺的循环操作过程（1）曝气阶段：由曝气装置向反应池内充氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3--N。CASS工艺的循环操作过程（2）沉淀阶段:此时停止曝气，微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化反应。活性污泥逐渐沉到池底，上层水变清。CASS工艺的循环操作过程（3）滗水阶段:沉淀结束后，置于反应池末端的滗水器开始工作，自上而下逐渐排出上清液。此时反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。CASS工艺的循环操作过程（4）闲置阶段:闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。具体运行过程分析（1）进水—曝气阶段。此阶段，边进水边曝气，同时将主反应器区的污泥回流至生物选择器。污泥回流量约为处理废水量的20%。具体运行过程分析（2）进水—沉淀。此阶段，停止曝气，静置沉淀以使泥水分离。在沉淀刚开始时，由于曝气所提供的搅拌作用剩余的混合能使污泥发生絮凝，随后污泥以区域沉降的形式下降，因而所形成的沉淀污泥浓度较高（当混合液的污泥浓度为3500mg/L时，经沉淀后污泥的浓度可达到10000mg／L以上）。与SBR工艺不同的是，CASS工艺在沉淀阶段不仅不停止进水，而且污泥回流也不停止。由于在沉淀期间反应器不排水，因而在合理设计的条件下，反应器犹如竖流式沉淀池，而其表面负荷则要比竖流式沉淀池低得多，可获得良好的沉淀分离效果。具体运行过程分析（3）停止进水－排水。此阶段，CASS反应器停止进水。根据处理系统中CASS反应器个数的不同，或者将原水引入其它CASS反应器（两个或两个以上CASS反应器），或者将原水引入CASS反应器之前的集水井（单个CASS反应器）。排水均采用自动控制的滗水器进行。排水期间，污泥回流系统照常工作。污泥回流的目的是提高缺氧区的污泥浓度，以使随污泥回流该区内污泥中的硝态氮进行反硝化，并进行磷的释放而促进在好氧区内对磷的吸收。由于CASS反应器在运行过程中的最高水位和滗水时的最低水位是设计确定的，因而在滗水期间进行污泥回流不会影响出水水质。具体运行过程分析（4）进水－闲置阶段。实际运行过程中，由于滗水时间往往要比设计滗水时间短，其剩余时间通常用于反应器内污泥的闲置以恢复污泥的吸附能力。正常的闲置期通常在滗水器恢复待运行状态后4~5min开始。闲置期间，污泥回流系统照常工作。在实际运行过程中，闲置阶段往往与排水和排泥过程同步进行，因而一般不需在运行周期中独立分配时间。1.3CASS工艺的基本特点与传统的活性污泥处理工艺及经典SBR工艺相比，CASS工艺具有以下四个方面的特征：（1）根据生物选择原理，利用与主反应区分建或合建、位于系统前端的生物选择区对磷的释放、反硝化作用及对进水中有机底物的快速吸附及吸收作用，增强了系统运行的稳定性；（2）可变容积的运行提高了系统对水量水质变化的适应性和操作的灵活性；（3）根据生物反应动力学原理，采用多池串联运行，使废水在反应器的流动呈现出整体推流而在不同区域内为完全混合的复杂流态，不仅保证了稳定的处理效果，而且提高了容积利用率；3CASS工艺的基本特点（4）通过对生物速率的控制，使反应器以厌氧—缺氧—好氧—缺氧—厌氧的序批方式运行，使其具有优良的脱氮除磷效果，降低了运转费用。CASS法的优点（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；（2）运转费用省，管理简单，运行可靠；（3）工艺流程短，占地面积少；（4）污泥产量低，污泥性质稳定；（5）具有脱氮除磷功能；（6）设备安装简便，施工周期短，具有较好的耐水、防腐能力，设备使用寿命长；（7）对原水的水质水量的变化有较强的适应能力，处理效果稳定，出水水质好。（8）无异味。4CASS工艺主要设计参数最大设计水深可达5~6mMLSS一般为3500~4000mg/L充水比为30%左右最大上清液滗除速率为30mm/min固液分离（沉淀）时间60min设计SVI为140ml/g单循环时间（即一个运行周期）通常为4h（标准处理模块，其中曝气2h、沉淀和排水各1h。每个运行周期中曝气和停止曝气的时间基本相等）。处理城市污水时，CASS中生物选择区、缺氧区和主反应区的容积比一般为1:5:30（1:2:20），具体可根据水质和“模块”试验加以确定。返回