CASS工艺优缺点及其工艺优化运行

浅谈CASS工艺优缺点及其工艺优化运行

摘要：本文主要介绍了目前生活和工业废水中应用较多的cass

工艺，主要包括介绍了该工艺拥有的五点优点以及其存在的两点主要的缺点，根据笔者多年从事的设计和运行经验提出了优化cass 池、增设phostrip 工艺和优化排水方式。

关键词：cass工艺；优点；缺点；工艺优化

中图分类号：s141.8

随着我国经济的发展，环境污染日益严重，特别是水污染，因此，水处理的工艺也越来越多，几乎每种传统工艺都有许多种变形工艺，有的变形工艺虽然没有出现在正规的规范中，但在实际应用中效果确实不错。比如cass工艺，就是众多的污水处理工艺中的一种，是sbr 的一种变形工艺。对生活污水污水和与生活污水类似的污水，cass工艺对预处理的要求很低，只需设置格栅、沉砂池，大部分情况无需初沉池和二沉池，对污泥回流系统的要求也很低[1]。目前cass 工艺主要用于需脱氮除磷的污水、或有机物浓度较高而不用厌氧处理或经厌氧处理后的污水，如小区生活污水以及发酵行业、印染、屠宰、制药等行业生产废水。由于国外厂商对cass工艺技术的保密以及知识产权的保护，目前，我国没有cass工艺设计的成熟资料，实际工程中通常采用经验或半经验数据[2]，本文通过笔者多年的设计和运行与大家分享其经验。

1. cass工艺的主要优点

1.1 工艺流程简单、占地面积小、投资较低、运转费用低

cass工艺的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不设调节池及初沉池。与传统活性污泥工艺相比，建设费用可节省10%-25%，占地面积可减少20%-35%。由于cass工艺曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧的浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10%-25%。有机物去除率高，出水水质好[3]。

1.2 生化反应推动力大

cass工艺从污染物的降解过程来看，当污水以相对较低的水量连续进入cass池时即被混合液稀释，从空间上看cass工艺属变体积的完全混合式活性污泥法范畴；从cass 工艺开始曝气到排水结束整个周期来看，基质浓度由高到低，浓度梯度从高到低，基质利用速率由大到小，因此，cass工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器，生化反应推动力较大。

1.3 沉淀效果好

cass 工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用，沉淀阶段的表面负荷比普通二次沉淀池小得多，沉淀效果较好。

1.4 抑制丝状菌生长

丝状菌比表面积较菌胶团大，因此有利于摄取低浓度底物，但一般丝状菌的比增殖速率比非丝状菌小。在高底物浓度下丝状菌和菌胶团均以较大速率降解底物与增殖，但由于菌胶团比增殖速率较大，其增殖量也较大，从而较丝状菌占优势[4]。cass反应池存在

较大的浓度梯度，并且处于好氧、缺氧交替变化之中，在这种环境条件下可选择性地培养出菌胶团细菌，使其成为曝气池中的优势菌种，并且可以有效地抑制丝状菌的生长和繁殖，克服污泥膨胀，从而提高系统的运行稳定性。

1.5 污泥产量低，污泥性质稳定

传统活性污泥法的泥龄仅2-7 天，而cass法泥龄为25-30 天，所以污泥稳定性好，脱水性能佳，产生的剩余污泥少。由于污泥在cass 反应池中已得到一定程度的消化，所以剩余污泥，一般不需要再经稳定化处理，可直接脱水。

2. cass工艺的主要缺点

2.1 微生物种群之间的复杂关系有待研究

cass工艺系统的微生物种群结构与常规活性污泥法不同，菌群主要由硝化菌、反硝化菌、聚磷菌和异氧型好氧菌组成。目前对非稳态cass工艺系统中微生物种群之间的复杂的生存竞争和生态平衡关系尚不甚了解，cass工艺理论只是从工艺过程进行一些分析探讨，而理清微生物种群之间的关系对cass工艺的优化运行是大有好处的，因此仍需加强对这方面的理论研究工作。

2.2 生物脱氮除磷效率难以提高

主要体现在硝化反应难以进行完全和反硝化反应不彻底两方面。当硝化细菌和异养细菌混合培养时，由于存在对底物和do 的竞争，硝化菌的生长将受到限制，难以成为优势种群，硝化反应被抑制。此外，污泥在生物选择器中的释磷过程受到回流混合液中硝态氮浓

度的影响比较大。同时，cass工艺有约20%的硝态氮通过回流污泥进行反硝化，其余的硝态氮则通过同步硝化反硝化和沉淀、闲置期污泥的反硝化实现，其效果不理想[5]。

3. cass工艺的优化方面

3.1 优化cass池

污水在厌氧状态下，能使污水中的非溶解态有机物转化为溶解态有机物，使大分子有机物降解为小分子有机物，并且在聚磷菌的作用下，污泥中的磷进行了充分的释放。好氧段回流的硝化液和污水一起进入缺氧池，进行缺氧反硝化，进而脱氮。在cass池好氧段，含聚磷菌的污泥过量摄取磷，有机物充分降解，同时还发生硝化反应[6]。含磷污泥被2台污泥泵送至释磷池进一步除磷。

3.2 增设phostrip 工艺

将常规phostrip 侧流除磷工艺和a2/o 工艺结合，增设了缺氧反硝化池，使其具有脱氮功能，同时也避免了回流污泥中的硝酸盐对磷释放的抑制[7]。由高位调节池收集的污水经泵提升至厌氧池，厌氧池中的聚磷菌在厌氧状态下充分地释放磷，便于后续cass 池在好氧状态下吸收更多的磷。氨氮在cass 池中通过硝化菌的作用转化为硝酸盐氮，含有硝酸盐氮的混合液经泵回流到缺氧池，在反硝化菌的作用下转化为氮气释放。生化处理后的出水经clo2消毒排放。

cass池的污泥通入旁路的一个厌氧释磷池，释磷池的主要功能是将含磷污泥中的磷充分释放出来。集水池主要是收集释磷池、污泥

浓缩池的上清液以及压滤机房的压滤水。除磷池是将集水池中上清液通过投加石灰或其他化学试剂使磷以磷酸盐的形式沉淀而从系统中将磷去除。phostrip工艺只对部分污泥进行化学处理，与单纯的化学除磷工艺相比，大大减少了药剂投加量，进而同时减少了化学污泥量，除磷效果较好。

3.3 优化排水方式

cass 工艺沉淀结束需及时将上清液排出，排水时应尽可能均匀排出，不能扰动沉淀在池底的污泥层，同时，还应防止水面的漂浮物随水流排出，影响出水水质。常用的设备为旋转式撇水机，又称滗水器，其优点是操作简单灵活、排水均匀、排水量可调节、对底部污泥干扰小，又能防止水面漂浮物随水排出、运行稳定性高，不会造成排水管中会积存部分污泥，造成初期出水水质差，因此受到设计人员和用户的青睐。

参考文献：

[1] 张统. 间歇式活性污泥法污水处理技术及工程实例[m].北京：化学工业出版社，2002.

[2] 沈耀良，王宝贞.循环活性污泥系统（cass）处理城市污水[j].给水排水，1999，25（5）：5-8.

[3] 吴再民，颜亮.cass 法在湖州市碧浪污水处理厂的应用[j].环境工程，2001，19（4）：28-29.

[4] 冯生华.城市中小型污水处理厂的建设与管理[m].北京：化学工业出版社，2001.