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专业知识

生活废水-预处理+水解酸化+CASS工艺

作者: 本站 来源: 本站 时间:2020年07月30日
  一、主体工艺简介
  
  (1)工艺原理
  
  CASS(Cyclic-Activated-Sludge-System)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。CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称,最早产生于美国,90年代初引入中国,目前,由于该工艺的高效和经济性,应用势头迅猛,受到环保部门及拥护的广泛关注和一致好评。其基本结构是:在序批式活性污泥法(SBR)的基础上,反应池沿池长方向设计为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区,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;同时可连续进水,间断排水。该工艺最早在国外应用,我国已经在实验室进行了整套系统的模拟试验,分别探讨了CASS工艺处理常温生活污水、低温生活污水、制药和化工等工业废水的机理和特点以及水处理过程中脱氮除磷的效果,获得了宝贵的设计参数和对工艺运行的指导性经验。
  
  CASS池分预反应区和主反应区。在预反应区内,微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物,经历一个高负荷的基质快速积累过程,这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用,同时对丝状菌的生长起到抑制作用,可有效防止污泥膨胀;随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。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。
  
  CASS法是在间歇式活性污泥法(SBR法)的基础上演变而来的,其工作原理如下图所示:
  湖南布袋除尘器生产,气浮机销,湖南国电康能环境治理有限公司
  CASS工艺工作原理图
  
  在反应器的前部设置了生物选择区,后部设置了可升降的自动滗水装置。其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段,周期循环进行。污水连续进入预反应区,经过隔墙底部进入主反应区,在保证供氧的条件下,使有机物被池中的微生物降解。根据进水水质可对运行参数进行调整。
  
  运行过程中,活性污泥从主反应区回流至选择区中,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运行,实现同步碳化硝化及反硝化过程。CASS工艺运行操作每周期分为四个阶段:进水/曝气、进水/沉淀、排水和闲置。运行方式可以灵活调整,比如,进水同时可以曝气,也可以不曝气。且每一阶段的运行时间可以根据原水水质水量任意调整。一个周期结束后,下一周期重复上一周期运行。
  
  (2)工艺步骤
  
  CASS操作周期一般可分为四个步骤:
  
  a)曝气阶段
  
  进水/曝气阶段,边进水边曝气,同时活性污泥从主反应区回流至生物选择区,回流量为污水量的20—30%。液位由设计最低液位逐渐上升至设计最高液位,有效融国际逐渐增加。由曝气装置向反应器内充氧,一方面满足好氧微生物对氧的需要,另一方面有利于活性污泥与有机物的混合与接触,从而使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。
  
  b)沉淀阶段
  
  沉淀阶段,此阶段停止曝气,其主要作用是澄清上清液和浓缩污泥。微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解。随着溶解氧含量的降低,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。由于沉淀初期,前一阶段曝气所产生的搅拌作用使污泥发生絮凝作用。随后以区域沉降的形式沉降,因此,即使在该阶段不停止进水,依然能获得良好的沉淀效果。
  
  c)滗水阶段
  
  排水(表面滗水)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。排水设施采用移动式自动排水装置—滗水器,这是整个CASS工艺中的最关键设备之一。滗水器在沉淀结束时,根据指令开始工作,沿设定的轨道以较高的速度降到水面,在与水面接触后,滗水装置的下降速度即转换到正常滗水下降速度,当滗水装置下降到最低水位,滗水结束即迅速返回到初始状态。滗水器的前部设有挡渣板,可以避免将水面可能存在的浮渣(混)随出水一起排出。滗水器设在池子末端,由电动机驱动,由系统设定的程序计算,变频调节上升或下降速度。在此阶段,污泥回流仍然进行。此时反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。
  
  d)闲置阶段
  
  闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。
  
  闲置阶段设置的主要目的是在本周期结束转向下个周期前,为反应池提供时间以完成它的整个周期。在此期间,使微生物通过内源呼吸作用恢复其活性,为下个周期创造良好的初始条件。经过闲置期后的活性污泥处于一种营养物的饥饿状态,单位重量的活性污泥具有很大的吸附表面积,因此,一旦进入下个运行周期的进水期时,活性污泥便可充分发挥其较强的吸附能力,有效地除掉污染物。闲置阶段,污泥回流照常进行。
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  CASS工艺流程图
  
  此工艺运行管理经验成熟,操作管理大大简化,工艺具有推广应用价值。