CASS工艺在工业废水处理中的应用

CASS工艺在工业废水处理中的应用

潘柳岑

广西博世科环保科技股份有限公司广西南宁530007

摘要：本文主要阐述了CASS工艺原理，并举例说明CASS工艺在某工业园污水处理中的实际应用，对CASS工艺流程的主体构筑物设计参数和及其设备配置进行了说明，以此来论述CASS工艺的实际应用价值。

关键词：CASS工艺；工业园；工业废水

1项目概况

某城区工业园区建成以特色农副产品加工、机械制造、化工制药、生物制品和新材料开发为主的综合产业园，工业园区规划面积为15.72平方公里。按环保要求，污水处理项目的建设应于园区内企业全面投产前完成。污水厂厂址位于该工业园内建设规模：1.5万吨/日污水处理量，建设污水管线：23508米。出水水质达到一级B标。

2设计进水与出水水质

2.1进水水质确定

工业污水处理厂污水来源主要为生活污水工业废水两个部分，其中工业废水占主要部分。污水厂设计进水水质浓度的大小，直接影响污水处理工艺方案的选择，影响污水处理厂的投资成本，因此污水厂设计进水水质的确定非常关键。

表1设计污水处理厂进水水质

注：括号外数为水温>12°时的控制指标,括号内数值为水温≤12°的控制指标。

3CASS工艺详细说明

CASS工艺是于1968年由澳大利亚开发的一种间歇运行的循环式活性污泥法，是SBR工艺的一种变型。1976年建成了世界上第一座CASS工艺的污水处理厂，随后在日本、加拿大、美国和澳大利亚等得到了广泛推广应用。

每个CASS反应池由三个区域组成，即生物选择区、兼氧区和主反应区。生物选择区是设置在CASS前端的小容积区（容积约为反应器总容积的10%），水力停留时间为0.5-1h，通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择区是根据活性污泥反应动力学原理而设置的。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。兼氧区不仅具有辅助生物选择区对进水水质水量的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化氮以硝化的作用。主反应区是最终去除有机底物的主场所。运行中，通常将主反应区的曝气强度加以控制，以使反应区内处理好氧状态，而活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体的传递受到限制，而硝态氮从污泥内向主体溶液的传递不受限制，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工艺的运行模式与传统SBR法类似，由进水、反应、沉淀和出水及必要的闲置等五个阶段组成。从进水到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。在CASS系统中，一般至少设两个池子，以使整个系统能接纳连续的进水，因此在第一个池子进行沉淀和撇水时，第二个池子中进行充水/曝气过程，使两个池子交替运行。

4污水处理厂工艺介绍

由于CASS工艺具有很大的技术和经济优越性，本污水处理主主体工艺设计采用CASS工艺，污水处理工艺流程主要包括粗格栅间、进水泵房、细格栅间、沉砂池、CASS生物池、消毒渠及污泥脱水系统和化学品投加系统等。其具体工艺流程如下：

进水—粗格栅及提升泵房—细格栅—旋流沉砂池—水解酸化调节池—CASS生物反应池—接触消毒池—出水。

5主要构筑物的设计参数和设备配置

5.1粗格栅及提升泵房

（1）功能：拦截污水中较大悬浮物，确保水泵正常运行。（2）设计参数：设计流量：Qmax＝1.45×1.5万m3/d=2.18万m3/h，设钢丝绳格栅2台，格栅宽1.0m，栅条间隙：15mm，栅条宽10mm，配用电机功率0.37+1.5kW。粗格栅前后各设1台B×H=600×800手电两用闸门用作检修和切换。

5.2进水泵房

（1）功能：将污水提升进入处理构筑物。（2）设计参数：共设4个泵位，近期工程安装潜水排污泵3台，2用1备，单台Q=460m3/h，H=18m，N＝37kW；考虑到夜间污水量的波动，为避免水泵频繁开启，污水泵均为变频。远期工程再增加或更换水泵。粗格栅间及进水泵房合建，平面尺寸为12×10m。

5.3细格栅及旋流沉砂池

（1）功能：去除污水中粒径≥0.2mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生化处理。（2）设计参数：细格栅和旋流沉砂池合建,采用回转式格栅2台，宽0.9m，栅条宽5mm，耙齿速度6m/min，配用电机功率1.1kW。沉砂池设2格，单格D＝3.05m，上部水深1.15m。砂斗直径1.00m，砂斗深度1.3m。每格设1台气提式旋流除砂机，Q=360m/h，N=1.1kW。

5.4CASS生物池

（1）功能：去除污水中有机污染物。（2）设计参数：设计流量：Q=15000m3/d，污泥负荷：FW=0.03～0.105BOD5/kgMLSS·d，悬浮固体平均浓度：MLSS=2500～4000mg/L。总平面尺寸：L×W=50×40.3m，一座，分2格，水力停留时间：19.2h。反应池采用微孔曝气管3000m,单池最大供风量49.5m3/min，每池设2台潜水排污泵,1台为污泥回流泵,一台为剩余污泥泵;设置4台旋转式滗水器和8台潜水搅拌器。此外,每池均设有超声波液位计、溶解氧测定仪、ORP测定计、浊度计等仪表,利用这些仪表采集的数据,通过计算机中央控制系统,调节CASS池的运行状态。

5.5消毒渠

（1）功能：污水中的病菌在此池经过紫外线杀菌设备，是出水微生物指标达到设计要求。（2）设计参数：池子尺寸：L×B×H=6×2×2（m），有效水深：1.0m，结构形式：钢砼结构，主要设备:紫外线消毒器：1套，3kw。

6运行效果分析

经过半年的调试运行，污水处理站逐步进入稳定运行阶段，出水水质参数满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级标准的B标准，处理效果达到设计要求。CASS工艺在该工程的应用，其污染物去除率高，自动化强，减轻了污水作业的劳动强度，而且其除氮脱磷处理不需要添加任何外加药剂，大大节省了运行成本，对污泥的干扰也较小，不会产生污泥膨胀问题。CASS反应池可以通过调节池周期来适应进水量和水质的变化，在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值2-3倍时，处理效果仍然令人满意。

结语

该本工程采用的CASS工艺具有处理效果好、出水水质稳定、对冲击负荷适应性强、活性污泥性能好、投资占地面积小等优点,比较适合我国中、小规模的城镇及工业园污水处理厂,值得推广应用。