CAST循环式活性污泥法
CAST
1.CAST工艺过程C y c l i c A c t i v a t e d S l u d g e T e c h n o l o g y循环式活性污泥法（一种生活污水处理工艺，它是在SBR工艺的基础上，增加了选择器及污泥回流设施，并对时序做了一些调整，从而大大提高了SBR工艺的可靠性及效率。
）该工艺与常规SBR法相比，其最大特点是将SBR池分为三个区，生物选择区具有防止污泥膨胀，并可有效去除有机物和脱氮除磷的功能，同时改善了污水的可生化性。
兼氧区具有反催化脱氮和除磷以及形成从厌氧区到好氧区的过渡的作用。
主曝气区是CAST反应池的主要反应区，具有有机物降解、硝化、除磷的功能。
所以在CAST反应池内在空间上有厌氧-缺氧-好氧三种环境，池内混合液为间歇的混合-推流式，但进水仍为间歇式。
这些特点有利于有机物的去除和脱氮除磷。
原水经格栅和沉砂池预处理后间歇进入CAST反应池的生物选择区，与从CAST反应池主曝气区回流的污泥混合，发生生化反应，然后流入CAST反应池的兼氧区，对由回流污泥中带入的硝酸盐氮进行缺氧反硝化脱氮，也可以将兼氧区调节为厌氧状态进行厌氧释磷，最终混合液流入CAST反应池的的主反应区，进行有机物的降解、硝化和除磷，然后经沉淀排出上清液。
2.CAST反应器的组成与功能CAST反应池由生物选择区、兼氧区和主曝气区三部分组成。
（1）生物选择区生物选择区位于CAST反应池的前端，区内常设置折流板，以加强污水和回流污泥的混合。
生物反应区内COD较高，菌胶团细菌的比增殖速率比丝状菌比增殖速率更快，因此菌胶团是活性污泥中的优势菌种，可以抑制丝状菌的生长，从而有效防止污泥膨胀。
同时，在厌氧环境下的生物选择区中，活性污泥中的反硝化菌以污水中的有机物为碳源，对回流污泥带入的大量硝酸盐进行反硝化脱氮，有利于氮的去除，并且在厌氧状态下，聚磷菌释磷，为在主曝气区的好氧状态下过量摄磷创造了先决条件，有利于除磷。
CAST工艺
• 沉淀段 不进水、不曝气、不回流,使污水混合液获得一个静止的絮 凝沉淀环境。 • 撇水段 不进水、不曝气、不回流,通过浮动撇水器将上清液排出, 当液面降至最低控制水位时,排水停止。重复上一周期过 程,如此周而复始。 • 闲置段 进水、不曝气、不回流,视具体运行情况而定,可作为整个 CAST 运行系统调节。 • CAST 系统一般至少设两个池子, 以使整个系统能接纳连 续的进水。在设有4 个CAST 池子的系统中,通过选择各个 池子的循环过程可以产生连续的进出水。
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氧化沟（OD）
氧化沟是一种改良的活性污泥法，其曝气 池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液 在其中循环流动，因此被称为“氧化沟”， 又称‘‘环形曝气池”。
1920年，在英国谢非尔德(Sheffield)首次建成氧化沟，采用浆板式曝气机。
氧化沟流程示意图
氧化沟的工艺特点
简化了预处理
氧化沟HRT、SRT较长，有机物可 得到较彻底的去除，排出的污泥已经高度稳定，不需初 沉池和厌氧消化
4、CAST工艺优缺点
优点： •（1）.工艺简单，占地面积小，投资较低：CAST的核心构 筑物为反应池，没有二沉池，一般情况下不设调节池及初沉 池。因此，污水处理设施布置紧凑，占地省和投资低。 •（2）.曝气阶段生化反应推动力大：这有利于减少曝气池 容积，降低工程投资。 •（3）.沉淀效果好：CAST工艺在沉淀阶段几乎整个反应池 均起沉淀作用池，沉淀阶段的表面负荷比沉淀池小得多，没 有进水的干扰，沉淀效果较好。实践证明，当冬季温度较低， 污泥沉降性能差时，或在处理一些特种工业废水污泥凝聚性 能差时，均不会影响CAST工艺的正常运行。CAST反应池 中存在较大的基质浓度梯度，而且处于缺氧、好氧交替变化 之中，这样的环境条件不利于丝状微生物的优势生长，可有 效防止污泥丝状膨胀。
污水处理CAST工艺简介及快速恢复氨氮处理效果的接种技术
污水处理CAST工艺简介及快速恢复氨氮处理效果的接种技术[摘要]冬季CAST工艺容易氨氮处理效果变差，为了在短时间内恢复氨氮处理效果，需要进行快速污泥培养与驯化，以便迅速恢复系统的处理效果，保障污水处理厂达标运行。
【关键词】CAST；氨氮；污泥培养与驯化本人曾在污水处理厂从事工艺管理工作，管理2万吨/天污水处理设施，其中生活污水占80%，工业废水占20%，采用CAST处理工艺。
由于所在区域属于城镇工业密集区域，排污监管历来难度较大，运行3年来，多次遭受高浓度废水冲击，特别是冬季高浓度氨氮废水冲击较多，加之气温较低，氨氮处理效果会受到影响。
正是在这样的背景之下，我们根据生产实践总结出了氨氮处理效果受到冲击而恶化情况下的接种恢复技术。
一、CAST工艺简介CAST工艺（Cycilc Activated Sludge Technology）是一种循环式活性污泥法，是在传统间隙式活性污泥法（SBR法）和ICEAS（Intermittent Cyclic Extended Aeration System）工艺（周期循环延时曝气系统）基础上发展起来的一种新技术，该工艺将可变容积活性污泥法过程和生物选择器原理进行有机的结合。
CAST反应池主要由生物选择器、主曝气区、污泥回流/排除剩余污泥系统和撇水装置四部分组成。
CAST工艺每一操作循环包括进水/曝气阶段、沉淀阶段、撇水阶段和闲置阶段等几个过程阶段，各个阶段组成一个循环，并不断重复。
循环开始时，由于充水，池子中的水位由某一最低水位开始上升，经过一定时间的曝气和混合后，停止曝气，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀，在完成沉淀阶段后，由一个移动式撇水堰排出已处理的上清液，使水位下降到池子所设定的最低水位，然后再重复上述过程。
二、生产现状描述在实际运行中，特别是进入冬季，由于居民用水减少，工业废水相对比例上升，特别是有毒有害废水（如化工废水、含重金属废水）的非法排入，会极大的损害系统的正常运行。
cast法生化处理工艺介绍
SBR处理工艺流程
• 一种具有代表性的SBR工艺流程是：通过格栅预处理的 废水，进入集水井，由潜污泵提升进入SBR反应池，采 用水流曝气机充氧，处理后的水由排水管排出，剩余污 泥静压后，由SBR 池排入污泥井，污泥作为肥料。 • 时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，如SBR 运行周期由进水时间、反应时间、沉淀时间、滗水时间、 排泥时间和闲置时间，可以适当灵活调节。 • 沉淀排水时间(Ts+D）一般按2至4小时设计。闲置时间 (Tx)一般按0.5至1小时设计。设定反应时间为(Tf) 。一个 周期所需时间T≥Tf+Ts+D+Tx • 具体的时间分配例子如运行周期12小时，其中进水2小 时、曝气4至8小时、沉淀2小时、排水1小时。
CASS工艺简介
• CASS工艺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。经过模拟试验 研究，CASS工艺已成功应用于生活污水、食品废水、 制药废水的治理，并取得了良好的处理效果
CAST整个工艺过程遵循生物的“积累一再生” 原理
Cast工艺 的计算
Cast工艺 的计算
Cast工艺 的计算
Cast工艺 的计算
CAST污水处理工艺和SBR工艺对比
• CAST污水处理工艺是近年来在传统SBR工艺上发起 来的一种新型工艺，它是利用不同微生物在不同负 荷条件下生长速率差异和污水生物除磷脱氮机理， 将生物选择器与传统SBR反应器相结合的产物。这 种工艺综合了推流式活性污泥法的初始反应条件 （具有基质浓度梯度和较高的絮体负荷）和完全活 性污泥法的优点（较强的耐冲击负荷能力），无论 对城市污水还是工业废水都是一种有效的方法，有 效地防止污泥膨胀。另外如果选择器的厌氧的方式 运行，则具有生物除磷作用，而且在进水污染物浓 度很低的情况下，CAST污水处理工艺可有效的防止 污泥膨胀。而传统的SBR污水处理工艺则因没有内 回流而使处理更为简化。
简介 CAST工艺特点及管理
简介CAST工艺特点及管理介绍CAST工艺特点，在湛江市霞山水质净化厂应用情况。
结合该厂实际运行情况，阐述CAST工艺的生产与管理。
标签：CAST工艺；DO；污泥浓度湛江市霞山污水处理厂采用CAST工艺，分两期建设，一期10万吨/天，二期10万吨/天。
现已建成运行20万吨/天。
CAST工艺是在SBR工艺上改良型，实现循环性生产，在城市污水处理中广泛应用，具有良好脱氮除磷效果，且在节能方面成绩显著。
1 CAST工艺的优点（1）占地面积少，我厂地面积约250亩，现已建成20万吨/天的工艺设施，还预留10万吨/天的发展用地，同是我司赤坎厂采用A2/O工艺，一、二期（各5万吨/天）建设，即两期建成10万吨/天的工艺设施，就用去240多亩，CAST 工艺在用地节约方面明显特出。
（2）处理能耗低，我厂运行CSAT工艺污水处理能耗为0.17度电/吨，我司赤坎厂A2/O工艺，污水处理能耗为0.24度电/吨，原因A2/O工艺处理时间在8-10小时，而CSAT工艺能耗处理时间为2小时。
（3）系统组成简单，运行灵活。
CSAT工艺一个系列为四个独立池组成，每池都具备入水、处理、沉淀、滗水全过程，即每个池都相当一个小的污水厂，操作灵活，且维修方便、不影响整体生产。
（4）去除COD、BOD、SS、氨氮、磷效率高，CSAT工艺既有各传统工艺分各区域段功能，又有作为整体统一完成各功能效果，处理效率较高。
（5）抗冲击负荷高。
CSAT工艺是一个个独立单体，各池工艺参数调整和控制比传统工艺整体控制容易、灵活多，可根据进水水质情况迅速调整池中MLSS、DO、进水速度或提前完成进水闷曝等，具有对较高浓度污水处理能力。
2 CAST工艺作用的原理CAST工艺是循环式活性污泥法的工艺，是SBR工艺的一种变型，该工艺由四个单池组成一个生产系列，每个单池都具有独立完成污水处理功能，工作周期为四小时，即进水曝气2小时、沉淀1小时、滗水1小时，四个单池实现连续和循环式生产。
循环式活性污泥CAST工艺
优化CAST工艺的能耗结构，采用低能耗的设备和技术， 降低运行成本，同时探索利用太阳能、风能等可再生能源 的可能性。
研究方向
1 2 3
微生物种群与功能研究
深入研究CAST工艺中微生物的种群结构、功能 及其与污染物去除之间的相互关系，为工艺优化 提供理论支持。
反应动力学与模型研究
开展CAST工艺中反应动力学和数学模型的研究 ，提高工艺模拟和预测的准确性，为实际运行提 供指导。
除效率和活性污泥的循环利用率。
智能化控制
02
引入智能化控制系统，实现CAST工艺的自动化运行，提高系统
的稳定性和运行效率。
资源化利用
03
将处理后的废水进行资源化利用，如用于农业灌溉、城市绿化
等，实现废水资源化利用和减量化排放。
THANKS
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操作简便
CAST工艺流程相对简单，操作 方便，易于实现自动化控制。
局限性
投资成本高
CAST工艺需要建设相应的设施和设备，投 资成本相对较高。
可能出现污泥膨胀
在某些情况下，CAST工艺中的活性污泥可 能出现膨胀现象，影响处理效果。
对污水预处理要求高
CAST工艺要求进入系统的污水水质稳定， 预处理环节至关重要。
脱氮除磷
CAST工艺通过循环控制实现脱氮除磷，提高污水处理效果，满足国 家对氮、磷排放的控制要求。
实际案例
北京某污水处理厂
采用CAST工艺处理城市生活污水，处理效果稳定，满足北京市的 排放标准。
江苏某造纸厂废水处理
采用CAST工艺处理造纸废水，有效去除污染物，实现达标排放。
天津某印染厂废水处理
采用CAST工艺进行印染废水处理，提高了脱氮除磷效果，满足环 保要求。
CAST工艺
CAST工艺CAST工艺是循环式活性污泥法的简称，又称为周期循环活性污泥工艺CASS(Cyclic Activated Sludge System)。
整个工艺在一个反应器中完成，工艺按“进水—出水”、“曝气—非曝气”顺序进行，属于序批式活性污泥工艺，是SBR工艺的一种改进型。
它在SBR工艺基础上增加了生物选择器和污泥回流装置，并对时序做了调整，从而大大提高了SBR工艺的可靠性及处理效率。
CAST工艺在工程实际中已得到大量的应用。
中文名循环活性污泥法外文名Cyclic Activaled Sludge Technolohy目录.1CAST工艺.▪工艺机理.▪工艺特点.▪工艺主要设备.2工艺优点CAST工艺CAST循环流程示意－池子中设有吸附选择器以防止污泥膨胀；－能实现过度生物除磷并可在系统中进行过程优化；－能实现同时硝化/反硝化(Simultaneous mitrification/denitrification)去除污水中总氮；－在同一池子中进行生物过程和泥水分离过程，无需设置初沉池和二沉池；－CAST工艺系统操作简单，明了；－运行灵活，在出现水力冲击负荷时，可简单地通过改变操作循环而予以缓冲；－基建费用低，池容积小于传统活性污泥法中初沉，曝气及二沉池的总和；－处理出水无需砂滤池或絮凝滤池等处理即可达到很高的出水水质要求。
工艺机理CAST整个工艺在一个反应器中完成有机污染物的生物降解和泥水分离过程。
反应器分为三个区，即生物选择区、兼氧区和主反应区。
生物选择区在厌氧和兼氧条件下运行，使污水与回流污泥接触区，充分利用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酸化水解作用，同时可使污泥中过量吸收的磷在厌氧条件下得到有效释放。
兼氧区主要是通过再生污泥的吸附作用去除有机物，同时促进磷的进一步释放和强化氮的硝化/反硝化，并通过曝气和闲置还可以恢复污泥活性。
工艺特点1处理效果好，出水水质稳定；2通过程序控制可达到良好的脱氮除磷的目的；3污泥沉降性能好，稳定化程度高；4能很好缓冲进水水质、水量的波动；5工艺简单，基建投资较低；6采用组合式模块结构设计，方便分期建设和扩建工程；7自动化程度高，运行管理较复杂，要求较高的设备维护水平；8设备闲置率高，维修工作量大。
CAST工艺设计计算
CAST工艺设计计算CAST的工作原理与设计计算循环式活性污泥法(Cyclic Activated Sludge Technology，简称CAST)是由美国Goronszy 教授开发出来的，该工艺的核心为间歇式反应器，在此反应器中按曝气与不曝气交替运行，将生物反应过程与泥水分离过程集中在一个池子中完成，属于SBR工艺的一种变型。
该工艺投资和运行费用低、处理性能高，尤其是优异的脱氮除磷效果，已广泛应用于市政污水和各种工业废水的处理中。
1 工作原理CAST反应池分为生物选择区、预反应区和主反应区，如图1所示，运行时按进水-曝气、沉淀、撇水、进水-闲置完成一个周期，CAST的成功运行可将废水中的含碳有机物和包括氮、磷的污染物去除，出水总氮浓度小于5mg/L。
1-生物选择器；2-预反应区；3-主反应区图1循环活性污泥技术、1)生物选择器设在池子首部，不设机械搅拌装置，反应条件在缺氧和厌氧之间变化。
生物选择区有三个功能：a．絮体结构内底物的物理团聚与动力学和代谢选择同步进行；b．选择器被隔开，保证初始高絮体负荷，以及酶快速去除溶解底物；c.通过选择器的设计，还可以创造一个有利于磷释放的环境，这样促进聚磷菌的生长[1]。
生物选择区的设置严格遵循活性污泥种群组成动力学的有关规律，创造合适的微生物生长条件，从而选择出絮凝性细菌。
活性污泥的絮体负荷S0/X0(即底物浓度和活性微生物浓度的比值)对系统中活性污泥的种群组成有较大的影响，较高的污泥絮体负荷有助于絮凝性细菌的生长和繁殖。
CAST工艺中活性污泥不断地在生物选择器中经历高絮体负荷阶段，这样有利于絮凝性细菌的生长，提高污泥活性，并通过酶反应快速去除废水中的溶解性易降解底物，从而抑制了丝状细菌的生长和繁殖，避免了污泥膨胀的发生。
同时当生物选择器处于缺氧环境时，回流污泥存在的少量硝酸盐氮(约为N3-N=20mg/L)可得到反硝化，反硝化量可达整个系统硝化量的20%[2]。
CAST工艺、MSBR工艺、A2O工艺、BAF工艺、氧化沟工艺
CAST工艺CAST实际上是一-种循环SBR活性污泥法，应器中活性污泥不断重复曝气和非曝会气过程，生物反应和泥水分离在同一-池内完成，与SBR同样使用滗水器。
污水首先进入选择器，污水中溶解性的有机物通过生物作用得到去除，回流污泥中硝酸盐也此时得到反硝化;然后进入厌氧区，此时为微生物释磷提供条件:第三区为主曝气区，主要进行BOD降解，同时硝化反硝化。
CAST 选择器设置在池首，防止了污泥膨胀。
MSBR工艺连续流序批式活性污泥法工艺(Modi fi edSequencing Batch Reactor, 简称MSBR)。
首先，污水进入厌氧池，回流活性污泥中的聚磷菌在此充分释磷，然后混合液进入缺氧池反硝化。
反硝化后的污水进入好氧池，有机物在好氧条件下被降解，活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR,澄清后上清液排放。
此时另边的SBR在回流量的条件下进行反硝化、硝化或静置预沉。
回流污泥首先进入浓缩池浓缩，上清液直接进入好氧池，而浓缩污泥进入缺氧池。
这样，-方面可以进行反硝化，另一方面可先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐，为随后进行的厌氧释磷提供更为有利的条件。
CAST综合了以往除磷脱氨工艺的优点，保证了各污染物质降解的最:大速率环境，去除有机污染物效率更高，脱氮除磷效果更好A2O工艺原水与从沉淀池回流的污泥首先进入厌氧池，在此污泥中的聚磷菌利用原污水中的溶解态有机物进行厌氧释磷；然后与好氧末端回流的混合液一起进入缺氧池，在此污泥中的反硝化菌利用剩余的有机物和回流的硝酸盐进行反硝化作用脱氮；脱氮反应完成后，进入好氧池，在此污泥中的硝化菌进行硝化作用将废水中的氨氮转化为硝酸盐同时聚磷菌进行好氧吸磷，剩余的有机物也在此被好氧细菌氧化，最后经沉淀池进行泥水分离，出水排放，沉淀的污泥部分返回厌氧池，部分以富磷剩余污泥排出。
BAF工艺一种上流生物滤池，是一种运行可靠、自动化程度高、出水水质好、抗冲击能力强和节约能耗的新一代污水处理革新工艺，工艺成熟高效。
CAST工艺
CAST工艺CAST工艺一、CAST工艺简介CAST工艺是循环式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge Technology）的简称，它是在SBR工艺的基础上，增加了选择器及污泥回流设施，并对时序做了一些调整，从而大大提高了SBR工艺的可靠性及效率。
CAST工艺主体构筑物由SBR反应池组成，反应池内主要分为选择区和反应区。
在CAST系统中，至少应设两个池子，以使系统能实现连续进水。
一般地，在第一个池子中进水和曝气，在另一个池子中沉淀和滗水，反之亦然。
在多池系统中，通过合理的选择循环过程，可以使出水连续。
二、工艺流程三、CAST工艺特征1、运行灵活可靠●生物选择器可以根据污水水质情况，以好氧、缺氧和厌氧三种方式运行。
选择器可以恒定容积也可以可变容积运行●可任意调节状态，发挥不同微生物的生理特性●选择器容积可变，避免产生污泥膨胀，提高了系统的可靠性●抗冲击负荷能力强，工业废水、城市污水处理都适用2、处理构筑物少，流程简单●池子总容积减少，土建工程费用低●不需设二次沉淀池及其刮泥设备，也不用设回流污泥泵站3、可实现除磷脱氮●调节生物选择器可变容积的曝气和非曝气顺序，提高了生物除磷脱氮效果4、节省投资●构筑物少，占地面积省●设备及控制系统简单●曝气强度小，不须大气量的供气设备●运行费用低四、应用范围1、处理规模最大规模可达200，000m3/d2、处理水质适用范围广，可用于处理各类生活污水和工业废水CASS工艺原理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。
CAST工艺设计原理及优化运行
CAST工艺设计原理及优化运行CAST工艺(循环式活性污泥法,Cyclic Activated Sludge Technology)是Goronszy教授在间歇式循环延时曝气活性污泥法基础上开发的一种新型污水处理技术,具有工艺流程简单、投资及运行费用低、占地面积小、耐冲击负荷和脱氮除磷能力强等特征。
目前,CAST 工艺已广泛用于生活污水脱氮除磷及啤酒、屠宰、制药、印染和化工等行业的废水处理。
1工作原理CAST的核心是间歇式反应器,分为生物选择区A、兼氧区B、主反应区C,在反应器内曝气与非曝气过程交替运行,将生物反应过程与泥水分离过程集中在一个池子中完成,一个完整的周期包括进水、曝气、沉淀、滗水闲置五个工序。
在运行过程中,A、B两区通过吸附作用去除部分污染物,使C区进水相对稳定,C区的活性污泥回流至A区进行生物选择。
在工程应用中,至少应设两座CAST池,以便系统能够连续进水。
2工艺特征2.1 设置生物选择区防止污泥膨胀污泥膨胀的直接原因是丝状菌过量繁殖。
根据J.Chudoba的动力学选择理论,高浓度条件下絮状菌对有机物的利用速率要高于丝状菌,在生物选择区,活性污泥内回流使该区基质浓度很高,有利于絮状菌快速繁殖成为优势菌种,同时抑制丝状菌生长,从而有效克服污泥膨胀。
此外,生物选择区内活性污泥的吸附作用可提高系统有机物去除率和氧利用率,进而加速反应进程。
2.2 同步硝化反硝化CAST工艺不设缺氧反应区,利用氧传递过程中形成的DO浓度梯度实现高效的同步硝化反硝化。
在活性污泥絮体外表面,DO值较高,好氧菌和硝化菌占优势;由于氧传递阻力和外层细菌对氧的消耗,絮体内部为缺氧环境,反硝化菌占优势,而具有较高浓度梯度的硝酸盐能够较好地渗透到絮体内部进行反硝化反应,实现生物脱氮。
在水温较低时,为保证脱氮效果,需确保曝气过程中混合液DO值达到2mg/L以上,以弥补低温对微生物活性的不利影响。
2.3 良好的生物除磷功能CAST反应池以曝气-非曝气方式交替运行,使活性污泥处于好氧-缺氧-厌氧的周期性变化之中,有利于聚磷菌生长繁殖。
cast工艺简介
cast工艺简介关键信息项1、 CAST 工艺的定义2、 CAST 工艺的原理3、 CAST 工艺的流程4、 CAST 工艺的优点5、 CAST 工艺的适用范围6、 CAST 工艺的运行参数7、 CAST 工艺的维护要点11 CAST 工艺的定义CAST 工艺是循环式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge Technology）的简称，是一种较为新颖的污水处理工艺。
111 它结合了传统活性污泥法和序批式活性污泥法（SBR）的优点，具有较高的处理效率和良好的运行稳定性。
12 CAST 工艺的原理CAST 工艺在时间和空间上进行了合理的分割和安排。
污水首先进入生物选择区，在该区内，通过高基质浓度和微生物的快速吸附作用，抑制丝状菌的生长，有效地防止污泥膨胀。
然后，污水进入主反应区，在曝气和搅拌的作用下，微生物进行有机物的降解和氮磷的去除。
121 该工艺通过周期性的进水、反应、沉淀和排水过程，实现污水的连续处理。
13 CAST 工艺的流程131 进水阶段污水进入生物选择区和主反应区。
132 曝气反应阶段在主反应区进行曝气，微生物分解有机物，进行硝化反应。
133 沉淀阶段停止曝气和搅拌，活性污泥沉淀，实现泥水分离。
134 排水阶段排出处理后的上清液。
135 闲置阶段为下一个周期做准备。
14 CAST 工艺的优点141 处理效果好能有效地去除有机物、氮和磷，出水水质稳定达标。
142 抗冲击负荷能力强能够适应水质和水量的较大波动。
143 运行灵活可以根据实际情况调整运行周期和各阶段的时间。
144 占地面积小构筑物结构紧凑，节省土地资源。
145 污泥产量少降低了污泥处理的费用和难度。
15 CAST 工艺的适用范围151 城市污水处理包括生活污水和部分工业废水。
152 中小城镇污水处理具有较好的经济性和实用性。
153 工业废水处理如食品、制药、化工等行业的废水处理。
16 CAST 工艺的运行参数161 水力停留时间生物选择区和主反应区的水力停留时间需要根据进水水质和处理要求进行合理设计。
探讨循环式活性污泥法(CAST)在某污水处理厂的运用
ｔ ａ ｄ Ｓｕ ｇ ｅｈ ｏ ｇ）的 简 称 ，它 是 在 Ｓ Ｒ ｉ ｔ ｌｄ ｅ Ｔ ｃ ｎｌ ｙ —ｒ ｅ ｏ Ｂ
工 艺 的 基 础 上 ，增 加 了 生 物 选 择 池 及 污 泥 回 流 设
ＢＣ为 ０５ ／ ．，总 氮 、总磷 的含 量 较 高 。 出水 要 求 达
到 （Ｂ ８ １－ ２ ０ ）中的 国家一 级 Ｂ类标 准 ，设 计 Ｇ １９８ ０ ２
初 沉 池污泥 量为 １５ ／ ，采 用带 式浓 缩脱 水一体 ６ ｍ３ ｄ
机 两 台 ，处 理 量 为 ６ ｍ３１ ０ ／ ，污 泥浓 缩脱 水 前 投加 １
ＰＡＭ
粗 、 细 两 级 格 栅 去 除 污 水 中 较 大 颗 粒 的 漂 浮 物 和
悬 浮 物 ．再 由沉 砂 池 去 除 比重 较 大 的无 机 颗 粒 。 然后 通过 改 良 Ｃ Ｓ Ａ Ｔ池 去 除 有 机 污染 物 。格 栅 栅 渣 、沉 砂池 无 机 颗粒 分 别 由栅 渣 压 榨 机 、砂 水 分 离 器 处 理 ：生 化 池所 排 污 泥 由浓 缩 脱水 一 体 机 进
一
１０ ０ ％。调 试 ２ — ３ ｄ后 ，镜 检 结 果表 明 ，活性 污 ０ ０
表 ２ 某 污 水处 理 厂 ＣＡＳ Ｔ工 艺 流 程 图
泥 中 含 有 丰 富 的微 生 物 ，菌 胶 团 絮 体 呈 茶 褐 色 ，
行 处理 。
五 、调 试 运行
１ ．活 性 污 泥 培 养
生 化 池 的 接 种 污泥 来 自附近 某 市 污水 厂 的二
沉 池 ，采 用 间歇 培 养 的 方式 。第 一 阶段 ，污 水 投
配率 为 ３ ％．投 加一 定 量 活性 污 泥 和 实 验室 驯化 ０ 后 有 选 择 性 处 理 能 力 的菌 种 ，再 投 加 营 养 物 质 ，
CAST池设备工艺流程
CAST池指标运行参数
PH值：pH值中性及偏碱性条件下可以获得较 好的氮硝化效果
CAST池指标运行参数
污泥浓度(MLSS )：曝 气池中污水和活性污 泥混合后的混合液悬 浮固体数量单位： mg/L一般在活性污泥 曝气池内常保持MLSS 浓度在2~6mg/L之间 ，多为3~4mg/L。
CAST池指标运行参数
线仪表、 除湿管。
CAST工艺处理步骤
曝气给细菌微生物提 供氧进行生化反应 （7h)
不进水不曝气不回流 通过下行滗水器(40min) 将清水排出当液面到低 水位时停止然后上行(40min)
进水
曝气
沉淀
排水
闲置
进水在预反应区与 主反应区回流的污 泥混合行成良好的 混合液 (大约1h)
不进水不曝气不回流使 污水混合液获得一个静 止的絮凝沉淀(1h)
cast工艺处理步骤进水沉淀排水进水在预反应区与主反应区回流的污泥混合行成良好的混合液大约1h曝气给细菌微生物提供氧进行生化反应7h不进水不曝气不回流使污水混合液获得一个静止的絮凝沉淀1h不进水不曝气不回流通过下行滗水器40min将清水排出当液面到低水位时停止然后上行40min闲置cast工艺处理步骤cast工艺处理步骤循环活性污泥法原理废水中有机物在曝气池中微生物细菌真菌的作用下合成菌胶团的过程其次是菌体有机物的絮凝沉淀和分离过程运行时通过控制溶解氧的浓度来保证硝化反硝化以及磷聚磷菌吸收的同步进行脱氮除cast池指标运行参数污泥浓度ph值溶解氧温度浊度cast池指标运行参数污泥沉降比sv数值在一定程度上也是污泥浓度大小的定量反映
浊度（NTU）：指水中悬 浮物对光线透过时所发生 的阻碍程度.水中的悬浮物 土、砂粒、微细的有机物 和无机物、浮游生物、微 生物和胶体物质等。水清 、色度 1mg/L(SS)=(0.7~2.2)NTU
污水处理生化工艺CASS和CAST工艺有什么不同？
污水处理生化工艺CASS和CAST工艺有什么不同？目前国内污水处理工程普遍采纳“活性污泥法”进行二级生化处理，而对循环式活性污泥法的缩写不加区分，CASS与CAST两者常常混用，下面就由我来详细进行分解和对比两种工艺特性相同和不同。
首先，CASS工艺和CAST工艺同属“循环式活性污泥法”范畴，两者都是“序批式活性污泥法（SBR）”的改良变种工艺,它们起源于欧洲，自上个世纪90年月前后间续被引进国内，凭借其系统组成简洁、运行敏捷、自动化程度高等优点，迪奥水处理采纳CASS工艺和CAST 工艺的污水处理设备快速在污水处理行业中得到了广泛应用。
特殊是城镇污水处理厂应用很广。
CASS工艺和CAST工艺两者详细工艺设计时既有相同，也存在肯定的差异，造成了认知上的误区。
详细细节上确有区分，主要集中在生化池池型结构不同、是否连续进水及沉淀时是否进水等问题上。
一、CASS工艺CASS是连续进水周期循环曝气活性污泥技术（Cyclic Activated Sludge System）的简称。
它是在SBR 工艺的基础上，增加了生物选择器及污泥回流设施，并汲取、保留了ICEAS工艺的优点，连续进水，间歇排水。
它集曝气、沉淀功能于一体，进水曝气、沉淀、排水在同一池子内依次进行，周期循环，取消了常规活性污泥法的二沉池，并能实现程序化掌握，自动化程度高，又便利操作。
污水有机物CODCr去除率达80～85%，BOD5去除率达90～95%，且能实现良好的脱氮除磷效果。
二、CAST工艺CAST是间歇进水周期循环式活性污泥技术（Cyclic Activated System Technology）的简称。
整个工艺在一个反应器中完成，工艺按“进水—曝气”、“曝气—非曝气”挨次进行，属于序批式活性污泥工艺，它是在SBR 工艺的基础上，增加了生物选择器、兼氧反应器及污泥回流设施，并对运行时序进行了重新设计调整，它集曝气、沉淀功能于一体，进水、曝气、沉淀、排水在同一池子内依次进行，周期循环，同样取消了常规活性污泥法的二沉池，具有良好的脱氮除磷效果，从而大大提高了SBR工艺的牢靠性及处理效率。
CAST污水处理工艺及设备介绍
CAST污水处理工艺及设备介绍(CAST工艺、污水处理、微孔曝气器、机械格栅、污水厂、压滤机) CAST工艺是一种“充水和排水”活性污泥法，废水按一定周期循环处理，其每一个循环有下列各个附段组成：充气／曝气、充水／沉淀、撇水、闲置。
各个阶段组成一个循环，并不断重复循环，开始时，由于充水，池中水位由某一最低水位开始上升，在经过一定时间的曝气和混合后，停止曝气，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀,在完成沉淀阶段后，由一个移动式撇水堰排出已处理的上清液，使水位下降至池子设定的最低水位，然后再重复上述全过程。
CAS污水处理工艺中池子分三个区，即首选择区，兼氧区，主曝气区；在选择区中，废水中的溶解性有机物质能通过酶反应机理而迅速去除，选择区可以恒定容积，也可以变容积运行，多池系统的进水配水池也可用作选择区，回流污泥中的硝酸盐可在此选择区中得到反硝化，选择区的最基本功能是防止产生污泥膨胀；兼氧区内微量曝气，亦可调在同一池子中进行生物过程和泥水分离过程，无需设置初沉池和二沉池。
CAST工艺系统优势：1、运行灵活，在出现水力冲击负荷时，可简单地通过改变操作循环而予以缓冲；2、基建费用低，池容积小于传统活性污泥法中初沉，曝气及二沉池的总和；3、处理出水无需砂滤池或絮凝滤池等处理即可达到很高的出水水质要求。
CAST工艺流程图：CAST污水处理工艺处理所用设备主要有机械格栅、潜水泵、风机、撇水器；微孔曝气器、压滤机、控制柜等。
下面给大家重点介绍：微孔曝气器，压滤机微孔曝气器是80年代研制的最新型曝气装置，该装置曝气气泡直径小，气液界面直径小，气液界面积大，气泡扩散均匀，主要参数服务面积：0.25－0.55m2/个，0.35-0.75m2/个曝气膜片运行平均孔隙：80-100微米空气流量：1.5-3m3/个h氧总转移系数：kla（20℃）0.204-0.337min-1氧利用率：（水深3.2m）18.4-27.7%充氧能力：0.112-0.185KgO2/m3h充氧动力效率：4.46-5.19KgO2/kwh曝气阻力：180-280mmH2O压滤机是一种由滤框组成的滤室，在压力作用下，利用过滤介质把固体与液体分开的设备。
浅析CAST污水处理工艺技术
浅析CAST污水处理工艺技术摘要：ＣＡＳＴ污水处理工艺即循环式活性污泥法，目前在众多污水厂内得到应用。
本文重点介绍ＣＡＳＴ工艺特点、设计计算公式、参数选择及设计要点等。
关键词：污水处理、ＣＡＳＴ、设计计算一、工艺概述CAST工艺是在常规SBR工艺基础上发展起来的，因此我们首先要了解常规SBR工艺。
SBR (Sequencing Batch Reactor)是序批式活性污泥法的简称，它集曝气、沉淀于一池，在单一反应池内利用活性污泥完成污水的生物处理和固液分离，而不需另设二沉池及大量污泥回流系统。
在SBR系统中，反应池在一定时间间隔内充满污水，以间歇处理方式运行，处理后混合液静沉淀一段预定的时间后，从池中排除上清液。
典型的SBR系统按时序分为：充水、反应、沉淀、排水与闲置5个阶段。
CAST工艺是Goronszy近年来开发的污水处理新工艺，它综合了推流式和完全混合式活性污泥法，能有效地防止污泥膨胀，去除有机物、氮、磷的效果良好，耐冲击负荷能力强，目前已被认为是常规活性污泥法的革新替代技术，并在美国、澳大利亚、加拿大等国得到广泛采用。
近些年来，随着我国对污水厂排放标准的氮、磷指标变得更加严格，CAST工艺开始在国内被大量应用，成为众多污水处理厂设计备选方案之一。
CAST工艺反应池内分为选择区和主反应区，反应池的运行操作与SBR法类似，由进水反应、沉淀、滗水和闲置四个阶段组成。
进水反应期：与其它SBR工艺不同，CAST工艺的污水原水是间断流入反应池内前部的选择区，与从反应池后部的反应区不断回流的污泥混合，使污泥吸收易溶性基质中的易降解部分，并促使絮凝性微生物生长，污水在选择区厌氧状态下停留一段时间后从选择区与反应区之间隔墙下部的入口以低速流入反应区，这样避免了水力短路。
污水进入反应区内发生生化反应，在该阶段可以只混合不曝气，或既混合又曝气，使污水处在好氧或缺氧状态中，反应期的长短一般由进水水质及所要求的处理程度而定。
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循环式活性污泥法(Cyclic Activated Sludge Technology，简称CAST)是由美国Goronszy教授开发出来的，该工艺的核心为间歇式反应器，在此反应器中按曝气与不曝气交替运行，将生物反应过程与泥水分离过程集中在一个池子中完成，属于SBR工艺的一种变型。
该工艺投资和运行费用低、处理性能高，尤其是优异的脱氮除磷效果，已广泛应用于城市污水和各种工业废水的处理中。
1 工作原理CAST反应池分为生物选择区、预反应区和主反应区，如图1所示，运行时按进水-曝气、沉淀、撇水、进水-闲置完成一个周期，CAST的成功运行可将废水中的含碳有机物和包括氮、磷的污染物去除，出水总氮浓度小于5mg/L。
1-生物选择器；2-预反应区；3-主反应区图1循环活性污泥技术1)生物选择器设在池子首部，不设机械搅拌装置，反应条件在缺氧和厌氧之间变化。
生物选择区有三个功能：a．絮体结构内底物的物理团聚与动力学和代谢选择同步进行；b．选择器被隔开，保证初始高絮体负荷，以及酶快速去除溶解底物；c.通过选择器的设计，还可以创造一个有利于磷释放的环境，这样促进聚磷菌的生长[1]。
生物选择区的设置严格遵循活性污泥种群组成动力学的有关规律，创造合适的微生物生长条件，从而选择出絮凝性细菌。
活性污泥的絮体负荷S0/X0(即底物浓度和活性微生物浓度的比值)对系统中活性污泥的种群组成有较大的影响，较高的污泥絮体负荷有助于絮凝性细菌的生长和繁殖。
CAST工艺中活性污泥不断地在生物选择器中经历高絮体负荷阶段，这样有利于絮凝性细菌的生长，提高污泥活性，并通过酶反应快速去除废水中的溶解性易降解底物，从而抑制了丝状细菌的生长和繁殖，避免了污泥膨胀的发生。
同时当生物选择器处于缺氧环境时，回流污泥存在的少量硝酸盐氮(约为N3-N=20mg/L)可得到反硝化，反硝化量可达整个系统硝化量的20%[2]。
当选择器处于厌氧环境时，磷得以有效地释放，为生物除磷做准备。
2)预反应区为水力缓冲区，大小与高峰流量有关，若在非曝气阶段，不进水可将其省去[1]。
3)主反应区在可变容积完全混合反应条件下运行，完成含碳有机物和包括氮、磷的污染物的去除。
运行时通过控制溶解氧的浓度使其从0缓慢上升到2.5mg/L来保证硝化、反硝化以及磷吸收的同步进行[3]。
a．硝化反硝化。
同步反硝化意味着在不专门为硝酸盐的去除设混合装置或正常缺氧混合程序的条件下，硝化与反硝化同时在同一反应器发生[4]。
通常认为在系统中，氮去除机制与在微生物絮体内由于受扩散限制引起的溶解氧(DO))的浓度梯度有关，这样硝化菌存在于高溶解氧区或正氧化还原点位(OPR)，相反反硝化菌在溶解氧降低区或负氧化还原点位(OPR)下活性十足[5]。
CAST工艺运行中控制供氧强度以及混合液溶解氧的浓度使其从0逐渐上升到2.5mg/L左右，这样使活性污泥絮体的外周保持一个好氧环境进行硝化，由于氧在活性污泥絮体内的传递受到限制，而具有较高浓度梯度的硝酸盐则能较好地渗透到絮体内部有效地进行反硝化。
另外，该工艺曝气与非曝气交替进行，从而使泥水混合液通过主反应区，顺序经过缺氧-好氧-厌氧环境，尤其在非曝气阶段0.5h-1.0h内污泥层以胞内在生物选择高负荷下储存或吸收的碳为碳源，进行反硝化，在污泥沉淀过程中也有一定的反硝化作用。
b．磷的去除。
生物除磷是依靠聚磷菌的作用实现的，生物选择器不曝气这样反应环境非常迅速地从缺氧环境转化为厌氧环境，当选择器处于厌氧环境，聚磷菌依靠水解体内的聚磷(Poly-P)水解释放出正磷酸盐，同时产生能量以吸收水中的溶解性有机底物，并将其在体内合成为细胞学储备物质PHB；在主反应区为好氧环境时，聚磷菌以游离氧为电子受体，将细胞储备物质氧化，并利用该反应所产生的能量，过量地在污水中摄取磷酸盐并合成为ATP，其中一部分转化为聚磷贮存能量，为下一周期的厌氧释磷做准备。
由于好氧段的吸磷量要远大于厌氧段的释磷量，所以通过剩余污泥的排放可达到除磷目的。
若要在生物除磷的基础上进一步强化除磷效果或达到完全除磷的目的，可加入铝盐或铁盐，根据所去除磷浓度的大小，化学污泥在池子中的浓度约在1.7g/L～2.0g/L左右，化学污泥可以进一步提高沉淀污泥的压缩能力。
CAST工艺是活性污泥不断地经过耗氧和厌氧的循环，这将有利于聚磷菌在系统中的生长和积累。
根据Gorony等人的研究，当微生物内吸附大量降解物质，而且处在氧化还原点位为+100mV～-150mV的交替变化中时，系统可具有良好的生物除磷功能[1]。
此外，在曝气结束后，主反应区进行泥水分离，由于此阶段无进水水力干扰，在静止环境中进行，从而保证系统良好的分离效果。
CAST整个工艺过程遵循生物的“积累一再生”原理，生物先在生物选择器经历一个高负荷反应阶段，然后在主反应区经历一个低负荷反应阶段，完成反应过程如图2所示，生物选择其中较高的污泥絮体负荷，可以使废水中存在的溶解性易降解有机物通过酶转移机理予以快速地吸附和吸收进行底物的积累，然后在污泥絮体负荷较低的主反应区完成底物的降解，从而实现了活性污泥的再生。
再生的污泥又以一定的比例回流至生物选择器中，进行机制的再次积累，这样不断地循环完成了生物的“积累—再生”，实验和实际应用表明，当高于75%的易降解有机物质通过酶转移机理去除，则剩余可溶解COD小于100mg/L[5]。
图2底物的积累再生原理2 CAST工艺的设计计算2.1 CAST池容积CAST池容积采用容积负荷计算法确定，并用排水体积进行复核。
1)负荷计算法。
V=Q×(S a－S e)/(N e×N w×f)(1)式中：V—CAST池容积，m3；Q—污水日流量，m3/d；N w—混合液污泥(MLSS)浓度，3g/L～4g/L；N e—B0D污泥负荷率，其中N e=K2×S e×f/η，K2取值见表1；f—混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，即f=MLSS/MLVSS，0.7～0.8.表1生活污水及部分的K2工业废水值序号名称K2值1 生活污水0.0168～0.O2812 合成橡胶废水O.O6722)容积确定。
CAST池内有效容积由变动容积(V1)和固定容积组成，变动容积是指池内设计最高水位至滗水机排放最低水位的容积。
固定容积由两部分组成：一部分是活性污泥，最高泥面至池底之间的容积(V3)；另一部分为撇水水位和泥面之间的容积，它是由防止撇水和污泥流失的最小安全距离决定的容积(V2)。
V=n l×(V l+V2+V3)(2)式中：V—CAST池总有效容积，m3；n1——CAST池子个数；V1——变动容积，m3；V2——安全容积，m3；V3——污泥沉淀浓缩容积，m3。
一般地，池内最高液位H按下式计算：H=H l+H2+H3=(3～5)m(3)H1=Q/(n1×n2×A)(4)H3=H×N w×SVI×10-3(5)H2=H-(H l+H3)(6)式中：H1——池内设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度，m；A——单个CAST池平面面积，m2；n2——日内循环周期数；H3——滗水结束时泥面高度，m；N w——最高液位时混合液污泥浓度，kg/m3；H2——撇水水位和泥面之间的安全距离，m。
负荷计算法算出的结果，如不能满足(6)的条件，则必须减少污泥负荷，增大CAST 池的有效容积，直至满足(6)的条件。
2.2 选择器容积CAST池中间设一道隔墙，将池体分隔微生物选择区和主反应区两部分。
靠进水端为全物选择区，其容积为CAST池总容积的20%左右，另一部分为主反应区。
选择器的类别不同，对选择器的容积要求也不同。
一般来讲，对于好氧生物选择器，其混合液接触时间T 为15min～30min，对缺氧和厌氧生物选择器一般取30min～60min。
因此其容积为：V=(Qi+Qr)×T(7)式中：Qi，Qr——进水、回流污泥流量，m3/h。
注：生活污水回流量为旱季流量的20%，一般以主反应区的污泥24h全部循环一次来确定污泥回流量[1]。
生物选择器的大小和污泥回流比，可根据实验和实际情况找出最佳条件。
2.3 循环时间分配及DO控制典型的操作循环设计为4h，其中2h用于进水和曝气，2h用于沉淀和撇水，这一循环操作广泛用于单池和多池处理系统中；为使池子中溶解氧浓度与工艺要求相一致，最大程度地减少曝气强度，可采用探头测定曝气阶段中溶解氧浓度作为调节曝气强度和排除剩余污泥的控制参数。
3 结语CAST工艺保持了典型的完全混合特性，具有较强的耐冲击负荷能力；CAST设置生物选择器，促进絮凝型细菌的生长和繁殖，从而抑制了污泥膨胀的发生，高效地进行硝化反硝化，脱氮除磷效果显著。
另外，CAST工艺流程简单，采用矩形结构，运行时，不需要大量的污泥回流，自动化程度高，所以建设和运行费用低。
此外，对于某一给定规模的污水厂，设计时可采用模块布置方法，根据污水厂规模，先确定其基本模块，然后重复布置此模块直至达到所要求的处理规模，对于大型污水厂，由于CAST模块结构布置方式节约占地面积，扩建方便，已日益为人们所接受。
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