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0调调试试方方案案CASS工艺调试方案XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX二〇一四年八月第1页共24页目录一、废水处理常识......................................................................................21.1废水的来源及性质...............................................21.2废水处理方法..................................................3二、CASS工艺介绍...................................................................................32.1CASS工艺概述..................................................32.2CASS工艺原理..................................................42.2.1生物选择器...................................................42.2.1主曝气区....................................................42.3CASS工艺优点..................................................5三、CASS工艺调试及运行维护...............................................................63.1调试前的准备工作...............................................73.2CASS工艺活性污泥培养和驯化....................................73.3活性污泥培养和驯化中注意事项..................................93.4CASS工艺主要运行参数确定....................................113.5CASS工艺主要设备的运行维护...................................12四、常见异常情况及解决方法................................................................15第2页共24页CASS工艺调试方案一、废水处理常识1.1废水的来源及性质1.1.1废水的来源废水从其来源分为工业废水和生活废水。a.生活废水：人们日常生活中产生的厨、厕、洗浴、洗涤废水。生活废水的可生化性好，处理难度相对较小，处理工艺成熟可靠。b.工业废水：工业生产过程中排放的废水。工业废水的水质变化大、往往含特异性污染物，比较难于处理。1.1.2废水中污染物分类废水中的重要污染物种类为：a.无机污染物：沙石、无机悬浮物、渣、溶解在水中的各种无机盐、重金属等。b.有机污染物：溶解在水中的蛋白质、脂类、糖类、有机酸、醇类等，容易被维生物分解，但纤维素、木质素等天然有机物则较难降解。c.微生物：主要指病源微生物，包括致病细菌和病毒。1.1.3几个常用的污染浓度指标废水污染程度的高低，用下列指标来进行量化评价。a.COD：采用化学强氧化剂对废水中的有机物进行化学氧化，消耗的氧量即为化学需要量。化学强氧化剂不仅能使废水中的绝大部分有机物氧化，同时也能使废水中的还原性无机物氧化。COD测定时通常采用重铬酸钾（K2Cr2O7）。b.BOD5：废水中的有机物种类繁多，测定每一种有机污染物的浓度是不现实的，由于大多数有机污染物在有氧条件下能被相应的微生物降解，耗氧量与有机物浓度成正比，因此测量降解过程中消耗的氧量即可间接而定量反映废水中有机污染物的浓度高低，这个耗氧量就是生化需氧量。实际工作中，采用BOD5（5日生化需氧量），即1升废水在20℃条件下培养5天的生化需氧量。BOD5反映了废水中可生化降解的有机物浓度。c.SS：悬浮固体含量，由挥发性固体和非挥发性固体组成。d.N：废水中的氮以下列形式存在：第3页共24页有机氮：包括蛋白、氨基酸、尿素、尿酸，等等；氨氮：即－3价氮，NH3，NH4+；硝态氮：即亚硝酸氮（NO2-）、硝酸氮（NO3-）。在化学分析中，有机氮和氨氮称为凯氏氮（TKN），凯氏氮加硝态氮为总氮（TN）。e.P：磷在废水中以正磷酸盐、偏磷酸盐、有机磷存在。N、P在水体中存在可引起水体富营养化。f.其它：重金属，酚，氰，油类，表面活性剂，Cl－，硫酸盐，PH，色度，等。1.2废水处理方法废水处理方法分为三类：物理法，化学法，生物法。1.2.1物理法利用物理手段分离废水中的固体类污染物。比如格栅、砂滤、沉淀、气浮、离心设备，等。1.2.2化学法利用化学反应改变污染物性质，使之从废水中除去。如酸碱中和、化学沉淀、化学氧化、电解，等。1.2.3生物法也称生物化学法，简称生化法。利用自然界存在的各种微生物，将废水中的有机污染物进行分解和转化，达到净化的目的。由于废水中的污染物多种多样，一个完整的污水处理系统通常根据实际需要，将三种处理方法进行有机组合。二、CASS工艺介绍2.1CASS工艺概述CASS(CyclicActivatedSludgeTechnology)工艺是一种循环式活性污泥法，它是SBR工艺的一种更新变型。1978年，MervynC．goronszy教授将生物选择器和序批式活性污泥法结合起来开发成功了循环式活性污泥法，并于1984和1989年在美国和加拿大取得了专利(CASS)。CASS工艺由于其投资小、运行费用低、处理效率高，尤其是优异的脱氮除磷功能而越来越得到重视。该工艺己广泛应用于城市污水和各种工业废水的处理，目前全世界有大量的各种规模的CASS污水处理厂正在运行或建第4页共24页造中。CASS池为一间歇式反应器，由生物选择器、缺氧区、和主曝气区组成，在此反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。整个系统以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的方式实现同步炭化和硝化-反硝化功能。2.2CASS工艺原理2.2.1生物选择器每个CASS反应器至少由二个区域组成，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。生物选择器（也称预反应区），是一容积较小的污水污泥接触区(容积约为反应器总容积的10％)，位于主曝气区前段，保持厌氧环境。污水经格栅和沉砂池，去除较粗大的无机颗粒和漂浮物，然后进入选择器，与主曝气区回流来的污泥混合液(回流量约为日平均流量的20％)充分接触混合，完成一系列生化反应。由于回流污泥己经经过充分曝气，而且进水有机物浓度又较高，因此污泥保持在高活性状态，在厌氧环境下与较高浓度的废水充分接触时，微生物对有机物的去除是通过胞外酶水解可溶性的大分子有机物成小分子并吸收进细胞体内，以及依靠生物吸附作用来实现，这个过程速度快、需时短、不耗能。污泥中的反硝化菌以污水中的有机物为碳源，还原硝态氮为氮气，实现脱氮。聚磷菌则分解体内的聚磷酸盐成磷酸盐释放到污水中，获得的能量用于吸收废水中的有机酸和成a一轻基丁酸(P船)并存储于细胞内，这为好氧条件下的过量摄磷创造了条件。同时预留充分的时间使污泥中的糖类降解，从而控制污泥含糖量，避免其对除磷的负面影响。在厌氧环境下，通过厌氧菌和兼性菌的作用，许多难降解的复杂有机物被分解为易生物降解的物质，对改善污水的可生化性、提高系统处理效果具有重要意义。提高后续生物曝气的氧传质效果。污水从厌氧环境进入好氧环境时，氧向污水中转移所需的传质推动力(浓度差)最大，氧利用率高，有利于减少能耗，获得较理想的能耗效益比。此外，大量工程实践证明，推流式曝气池发生污泥膨胀的可能比完全混合式曝气池小得多，说明底物浓度渐变的环境能有效防止污泥膨胀，高了系统的稳定性。2.2.2主曝气区主曝气区是CASS工艺的主要反应区，有机物的进一步降解稳定、硝化、除磷以及最终的泥水分离、出水均在此完成。在运行过程中，控制曝气强度以及曝气池中第5页共24页溶解氧含量，以使主反应区混合液处于好氧状态，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的运行方式由充水一曝气、充水一泥水分离、上清液排除和充水一闲置四个阶段组成。处理周期为4小时：2小时曝气，1小时沉淀，l小时滗水闲置。运行时，污水分批进入反应池，然后按进水一曝气、进水—沉淀、滗水、进水一闲置组成一个运行周期，分别完成有机物降解、硝化反硝化、生物除磷和排水功能。循环过程中，反应器内水位在设计最高水位和设计最低水位之间变化，是一个交容积的运行过程。本工艺在运行方式上非常灵活，即使水质水量有较大波动时，亦能根据进水条件的变化做出适当的调整，选择合理的操作方案。在高度自动化控制的条件下，这种调整非常容易实现，具有不可比拟的灵活性和先进性。2.3CASS工艺优点(1)设置生物选择区防止污泥膨胀从构造上看，CASS反应器与SBR反应器最大的不同就是在进水处设置了一个小容积的生物选择区，并进行污泥回流，保证了活性污泥不断地在选择器中经历了一个高絮体负荷阶段,从而有利于系统中絮凝性细菌的生长并提高污泥活性。废水首先进入生物选择区，在其中形成很高的基质浓度。根据J．Chudoba于1973年提出的动力学选择理论可知，高浓度条件下，絮状细菌对有机物的利用速率要高于丝状细菌，所以选择区内很高的基质浓度有利于絮状细菌的快速繁殖，抑制丝状菌的增长，从而有效克服了污泥膨胀，提高系统的运行稳定性。另外，生物选择区中活性污泥通过快速的吸附吸收，可提高有机物的去除能力和氧的利用率，从而缩短反应时间，加速了反应的进程。(2)高效的同步硝化／反硝化CASS的一个重要特点就是在不设缺氧混合阶段的情况下而实现高效的同步硝化／反硝化。在活性污泥絮体中，絮体外表面与气液直接接触，所以DO浓度较高，微生物以好氧菌和硝化菌占优势；絮体内部由于氧的传递受阻以及外部氧被消耗而形成了缺氧微环境，反硝化菌占优势。所以通过对DO质量浓度的控制(2-3mg／L)，可以很好的实现同步硝化／反硝化，从而深度脱氮。非曝气阶段的沉淀污泥床也有一定的反硝化作用，通过污泥回流带回生物选择器的部分硝酸盐氮也将得到反硝化，从而使系统有良好的脱氮效果。第6页共24页(3)良好的生物脱氮除磷功能CASS工艺以曝气一非曝气的方式运行，使其中的活性污泥不断经历好氧—缺氧一厌氧的环境条件，有利于聚磷茵的生长和繁殖：而且生物选择区的厌氧环境也可以促进磷的释放，并且聚磷菌在此过程中吸附和吸收大量易降解溶解性有机物质，为后续的好氧吸磷提供了大量的营养物质，根据Goronszy等人的研究，当微生物体内吸附和吸收大量易降解物质而且处在氧化还原电位为+100mV-150mV的交替变化中时，系统可具有良好的生物除磷功能。(4)运行灵活，抗冲击能力强，可实现不同的处理目标CASS中生物选择区对进水基质的快速吸附和吸收作用，很大程度上降低了进水负荷的波动对CASS主曝气区的影响，而且污水在CASS中呈现完全混合的状态，也可以很好的缓解水质水量的波动，当进水发生变化影响污泥性能和处理效果时，可简单调节进水和曝气循环系统，以适应水质变化，具有无可比拟的操作上的灵活性。(5)良好的污泥沉淀性能CASS反应池曝气结束后的沉降阶段中整个池子面积均可用于泥水分离，其固体通量和泥水分离效果要优于传统活性污泥法。另外，CASA沉淀阶段不进水，保证了污泥沉降无水力干扰，取得良好的分离效果。(6)工艺流程简单不设初沉池、二沉池以及