2014年環(huán)保工程師《水污染防治》知識點輔導(dǎo):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(yùn)行，將生物反應(yīng)過程和泥水分離結(jié)合在一座池中進(jìn)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(yīng)器SBR工藝的一種更新變形，在氧化溝技術(shù)和SBR的基礎(chǔ)上開發(fā)而成。

　　CASS的基本原理是：CASS工藝將可變?nèi)莘e活性污泥法過程和生物選擇器的原理進(jìn)行有機(jī)的結(jié)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(shè)計包括生物選擇區(qū)的設(shè)置，確定污泥回流比，進(jìn)行運(yùn)行時間的分配以及DO值的控制等方面的內(nèi)容。

　　CASS工藝的運(yùn)行由進(jìn)水-曝氣、沉淀(進(jìn)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(yīng)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(yīng)用中，必須根據(jù)原水水質(zhì)由試驗來確定最佳值，通常總循環(huán)時間可設(shè)置為4～12h。

　　7.氧化溝

　?、俟に嚵鞒膛c原理

　　氧化溝一般采用機(jī)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(zhì)上相當(dāng)于延時曝氣活性污泥系統(tǒng)。由于它運(yùn)行成本低，構(gòu)造簡單，易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)好，耐沖擊負(fù)荷，運(yùn)行穩(wěn)定，并可脫氮除磷，日益受到關(guān)注與重視。

　?、诨钚晕勰喾ǖ奶攸c

　　?氧化溝工藝結(jié)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(shè)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(fù)荷，可存活世代時間長的微生物。

　　?氧化溝的出水水質(zhì)好。

　　?氧化溝的整體體積功率密度較低。

　?、垩趸瘻习ㄒ韵聨追N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(zhuǎn)刷曝氣，水深約1～1.5m，氧化溝內(nèi)污水的水平流速0.3～0.4m/s?；旌弦和ㄟ^轉(zhuǎn)刷后，溶解氧的濃度被提高，隨后，在渠內(nèi)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(yùn)行，水力停留時間為10～24h，污泥泥齡為20～30d，通過設(shè)置進(jìn)水和出水的位置、污泥回流的位置、曝氣設(shè)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(jìn)水與回流的活性污泥混合后在溝內(nèi)不停的循環(huán)流動，采用表面機(jī)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(jìn)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(cè)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(jìn)入兩側(cè)的A和C池，處理出水則相應(yīng)地從作為沉淀池的C池或A池流出，這樣提高了曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率(達(dá)59%)左右，另外也有利于生物脫氮。

　　三溝式氧化溝基本運(yùn)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(yùn)行程序自動控制進(jìn)、出水的方向、溢流堰的升降以及曝氣轉(zhuǎn)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(jìn)入第一溝，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷低速運(yùn)轉(zhuǎn)，僅維持溝活性污泥處于懸浮狀態(tài)下環(huán)流，溝內(nèi)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(nèi)出水堰能自動調(diào)節(jié)，混合液進(jìn)入第二溝，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷在第一階段均處于高速運(yùn)行，使其溝內(nèi)的混合液保持恒定環(huán)流，其溶解氧的濃度為2mg/L，在此進(jìn)行有機(jī)物的降解和氨氮的硝化。處理后的混合液再進(jìn)入第三溝，此時第三溝內(nèi)的轉(zhuǎn)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(nèi)的轉(zhuǎn)刷高速運(yùn)轉(zhuǎn)，第一溝由缺氧逐步轉(zhuǎn)為富氧狀態(tài)，第二溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷仍高速運(yùn)轉(zhuǎn)，所以第二個階段的第一和第二溝均處于好氧狀態(tài)，都進(jìn)行有機(jī)物的降解和氨氮的硝化。經(jīng)第二溝處理過的混合液再進(jìn)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(zhuǎn)刷停止運(yùn)轉(zhuǎn)，開始進(jìn)行泥水分離，需要設(shè)過度段，至該階段末分離過程結(jié)束。在該階段，入流污水仍進(jìn)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(diào)至第三溝，第一溝出水堰降低，第三溝出水堰升高，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷低速運(yùn)轉(zhuǎn)，使混合液懸浮環(huán)流，處于缺氧狀態(tài)，進(jìn)行反硝化脫氮。然后混合液流入第二溝，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷高速運(yùn)轉(zhuǎn)，使其處于好氧狀態(tài)，進(jìn)行有機(jī)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(zhuǎn)向第二溝，第三溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷高速運(yùn)轉(zhuǎn)，以保證在該階段末溝內(nèi)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(zhuǎn)刷高速運(yùn)轉(zhuǎn)，仍處于有機(jī)物降解和氨氮硝化過程。該階段與第二個階段相對應(yīng)，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(nèi)轉(zhuǎn)刷停止運(yùn)轉(zhuǎn)，開始進(jìn)行泥水分離，入流污水仍然進(jìn)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(shè)置初沉池和二沉池及污泥回流設(shè)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(yīng)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(jìn)入最外一條溝渠，在不斷循環(huán)的同時，依次進(jìn)入下一個溝渠，最后混合液從內(nèi)溝渠排出，進(jìn)入沉淀池。

　　奧巴勒型氧化溝可根據(jù)需要分設(shè)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?cè)莘e的60%～70%，中溝渠容積約為總?cè)莘e的20%～30%，內(nèi)溝渠容積僅占總?cè)莘e的10%左右，運(yùn)行中保持外溝渠、中溝渠和內(nèi)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(dá)到除碳、除氮以及節(jié)省能量的作用。曝氣設(shè)備一般采用曝氣轉(zhuǎn)盤。