循环式活性污泥法

4. CASS主要优势
CASS生物选择器和预反应区的设置和污泥回流的措施，保 证了活性污泥不断地在选择器中经历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； CASS可以提高污泥活性，使其快速地去除废水中溶解性易 降解基质，进一步有效地抑制丝状菌的生长和繁殖；同时沉 淀阶段不进水，保证了污泥沉降无水力干扰．在静止环境中 进行，可以进一步保证系统有良好的分离效果。 传统活性污泥法在设有生物除磷系统时，如污泥在二沉池停 留时间过长，则可能出现磷在二沉池污泥区的再释放，从而 使出水中总磷浓度上升，而在CASS系统中污泥处于厌氧状 态的时间可得到有效的控制，故无此现象。 在CASS系统中，废水中的硝酸盐在选择区和预反应区得到 两次去除，所以对硝酸盐生物除磷的影响极微。在不增加其 他处理单元的条件下，4h循环周期的系统中其生物除磷的 效果在80％～90％左右。
1、CASS结构原理
CASS法工作原理如下图所示：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、滗水、闲置四个阶段，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。
2.CASS的运行工序
2.2充水-沉淀阶段
停止曝气，进行泥水分离，但不停止进水，且污泥回流也 不停止。停止曝气后，微生物继续利用水中剩余的溶解氧 进行氧化分解，随着溶解氧含量的降低，好氧状态逐渐向 缺氧转化，并发生一定的反硝化作用。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。当混合液的污泥浓度为 3500mg/L～5000mg/L，沉淀后污泥浓度可达 15000mg/L左右。
3、CASS技术特征
3.4溶解氧周期性变化，浓度梯度高 CASS在反应阶段是曝气的，微生物处于好氧状态，在沉淀 和排水阶段不曝气，微生物处于缺氧甚至厌氧状态。因此， 反应池中溶解氧是周期性变化的，氧浓度梯度大、转移效 率高，这对于提高脱氮除磷效率、防止污泥膨胀及节约能 耗都是有利的。实践证实对同样的曝气设备而言，CASS工 艺与传统活性污泥法相比有较高的氧利用率。
2.CASS的运行工序
进水 进水 最低水位 最高水位 最高水位
曝气
曝气
污泥回流
（a）
污泥回流 （b） 滗水装置 最低水位
（c） 停止曝气
上清液
排出上清夜 处理水 停止曝气
（f）
（e）
（d）
停止曝气
2.CASS的运行工序
2.1 充水-曝气阶段：
边进水、边曝气，并将主反应区的污泥回流至预反应区 (生物选择器)。在该阶段，曝气系统向反应池内供氧，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，从而使有机亏染物被微生物氧 化分解。同时，污水中的氨氮也通过微生物的硝化作用转 化为硝态氮。
5.注意事项
水量平衡
控制方式的选择
曝气方式的选择 排水方式的选择
需要注意的其它问题：
① 冬季或低温对CASS工艺的影响及控制 ② 排水比的确定 ③ 雨季对池内水位的影响及控制 ④ 排泥时机及泥龄控制 ⑤ 预反应区的大小及反应池的长宽比
⑥ 间断排水与后续处理构筑物的高程及水量匹配问题。
CASS反应器的主要设计参数
CASS工艺与ICEAS工艺的对比
CASS反应器除了ICEAS工艺本身具有的相应于传统SBR反应器的缺陷外， 其一个更加显著的缺点是由于CASS工艺采用了分隔式的反应器构造，CASS 在整个周期都需要进行污泥回流，以使反应器的前部也保持一定的污泥浓度。 CASS增加了回流和兼氧区，回流需要有潜水泵，增加了投资和运行费用， 使得SBR越来越像传统活性污泥法。与ICEAS工艺相比，CASS工艺有以下 几个变化： ①增加了污泥回流系统； ②加大了预反应区的体积 ③增加了兼氧区。 通过以上三个措施，CASS反应器强化了以下功能： a、加速对溶解性底物的去除和对难降解有机物的水解作用； b、加大兼氧区，强化污泥中的磷在厌氧条件下的有效释放； c、选择器和兼氧区中还可发生比较显著的反硝化作用； d、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，保证了处理效果； e、改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀问题的发生。 可以认为CASS反应器解决了1CEAS工艺对于SBR优点部分的弱化问题， 使得SBR工艺又获得了进一步的改善。
CASS
Cyclic Activated Sludge System 循环式活性污泥法
CASS
结构原理
运行工序
技术特征
主要优势
注意事项
1、CASS结构原理
CASS(Cyclic Activated Sludge System)工艺全称为循环 式活性污泥法。也被称为CAST(Cyclic Activated Sludge Technology)工艺或CASP(Lyclic Actlvale Sludge Process)工艺。
2.CASS的运行工序
2.3 滗水阶段 沉淀阶段完成后，置于反应池末端的滗水器在程序控制下 开始工作，自上而下逐层排出上清液。排水结束后，滗水 器将自动复位。排水过程中，反应池底部污泥层内由于较 低的溶解氧含量而发生反硝化作用。CASS反应器在滗水 阶段需停止进水。若处理系统有两个或两个以上CASS池， 当一个CASS池处于滗水阶段时，可将原水引入其他CASS 池；若处理系统只存在一个CASS反应器时，原水可先流 入反应器前的集水井中。为了提高污泥浓度，加强反硝化 及聚磷菌的过量释磷，污泥回流系统照常运行。
2.CASS的运行工序
2.4 充水-闲置阶段
闲置阶段的时间一般较短，主要保证滗水器在此阶段内上 升到原始位置，防止污泥流失。若在此阶段进行适量的曝 气，则有利于恢复污泥的活性。正常的闲置期通常在滗水
器恢复待运行状态4min后开始。
3、CASS技术特征
3.1连续进水，间断排水 传统SBR工艺为间断进水，间断排水，而实际污水排放大都是连续或 半连续的，CASS工艺可连续进水，克服了SBR工艺的不足，比较适 合实际排水的特点，拓宽了SBR工艺的应用领域。虽然CASS工艺设 计时均考虑为连续进水，但在实际运行中即使有间断进水，也不影响 处理系统的运行。
CAST方法在20世纪70年代开始得到研究和应用。CASS工艺 的前身是ICEAS工艺，CASS工艺是Goronszy教授在ICEAS工 艺的基础上开发出来的，是SBR工艺的一种新的形式。
1、CASS结构原理
CASS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
进水 回流污泥 剩余污泥 最高水位 最低水位 附着生 长填料 出水
空气
3、CASS技术特征
3.2运行上的时序性
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a、曝气阶段
b、沉淀阶段
c、滗水阶段
d、闲置阶段
3、CASS技术特征
3.3运行过程的非稳态性 每个工作周期内排水开始时CASS池内液位最高，排水结 束时，液位最低，液位的变化幅度取决于排水比，而排水 比与处理废水的浓度、排放标准及生物降解的难易程度等 有关。反应池内混合液体积和基质浓度均是变化的，基质 降解是非稳态的