CASS工艺设计毕业设计文献综述

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燕 山 大 学

本科毕业设计（论文）文献综述

课题名称：2万吨/日城市污水处理厂CASS 工艺设

计

学院（系）： 环境与化学工程学院

年级专业： 13级环境工程

学生： 欣超

指导教师： 晓春

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完成日期：2017.03.19

目录

一．CASS工艺国外现状 (3)

二．研究主要成果 (3)

2.1 CASS工艺原理介绍 (3)

2.2 CASS工艺运行 (3)

三．发展趋势 (3)

四．存在的问题 (3)

五．参考文献 (3)

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一．CASS工艺国外现状

CASS(cyclic activated sludge system)也称CAST （technaoloy）或CASP（process），是循环活性污泥系统的一种形式，是SBR工艺的一种改进型，是在其他的循环活性污泥技术如IDEA(intermittently decanted extended aeration),IDAL(intermittently decanted aerated lagoons),ICEAS(intermittently cyclic extended aeration system)的基础上发展而来。

1969年，Goronszy教授从连续进水间歇运行的氧化沟工艺入手，进行可变容积活性污泥法的研究和开发，1975年将连续进水间歇运行的工艺应用于矩形鼓风曝气池，并由美国川森维柔公司申请专利并推广应用，1978年将生物选择器和SBR工艺有机结合，成功开发出CASS工艺。目前，在美国、加拿大、澳大利亚等国家，已经有270多个污水处理厂应用此工艺，其中城镇污水处理厂200多家，工业废水处理厂70多家，国也已经有了相关应用。

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二．研究主要成果

2.1 CASS工艺原理介绍

CASS工艺是将序批式活性污泥法(SBR)的反应池沿长度方向分为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区.在主反应区后部安装了可升降的滗水装置,实现了连续进水间歇排

水的周期循环运行,集曝气、沉淀、排水于一体。工艺是一个好氧/缺氧/厌氧交替运行的过程,具有一定脱氮除磷效果,废水以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的形式运行以实现同步硝化、反硝化和生物除磷。其工艺流程如图1.CASS工艺流程图所示。

图1.CASS工艺流程图

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工艺的主体是CASS反应池，每个CASS反应器由3个区域组成即生物选择区、兼氧区和主反应区，如图2所示。

图2.CASS反应池工作原理

生物选择区是设置在CASS前端的小容积区域,容积约为反应器总容积的10%,水力停留时间为0.5～1.0h,通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择器是根据活性污泥反应动力学原理而设置的,进入反应器的污水和从主反应器回流的活性污泥在此混合接触,创造合适的微生物生长条件并选择出絮凝性细菌,有效地抑制丝状菌的大量繁殖,改善沉降性能,防止污泥膨胀;可通过酶反应机理快速去除废水中的溶解性物质(累积在微生物体)并对难降解的有机物起到较好的水解作用；同时使污泥中的磷在厌氧条件下有效地释放。由于回流污泥中存在少量硝态氮,生物选择器中还会发生反硝化作用。

兼氧区能辅助生物选择区实施对进水水质水量变化的缓冲作用,还能促进磷的进一步释放和强化反硝化作用。

主反应区是去除营养物质的主要场所,通常控制氧化还原电位ORP在100mV～150mV，溶解氧DO在0～2.5mg/L。使主反应区溶液处于好氧状态，活性污泥部基本处于缺氧状态,使主反应区同时发生硝化、反硝化作用和磷的吸收。

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2.2 CASS工艺运行

CASS工艺运行可以分为4个阶段。

●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的生物选择器。在该阶段曝气系统向反应池供氧，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，从而使有机污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。

●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。

●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，反应池底部污泥层由于较低的溶解氧含量而发生反硝化作用。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，当一个池处于滗水阶段时可将原水引入其他CASS池。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。

●闲置阶段

闲置阶段的时间较短，主要是为了保证滗水器在此阶段回复到原始位置，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。

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三．发展趋势

CASS工艺具有以下特点

1.不设独立的二沉池和刮泥系统，活性污泥始终保持在一个反应

器中完成生物反应和泥水分离过程，为生物选择器而设置的污泥回流系统回流比仅为20%。

2.根据生物选择原理而设置的生物选择器，能使进水量溶解性基

质通过快速酶去除机理得以吸附和吸收，而且有利于磷的释放和反硝化作用，抑制丝状菌的大量繁殖，增强系统运行的稳定性。

3.对水量、水质的适应性较强，反应器可变容积运行而且还可通

过调节曝气循环过程、调整曝气时间和强度来适应进水负荷的变化。

4.根据生物反应动力学原理，使废水在反应器各区间呈现整体推

流而在各区为完全混合的复杂流态，不仅保证了稳定的处理效果，而且提高了容积利用率。

5.通过对溶解氧(生物反应速率)的控制，使反应器以厌氧-缺氧-

好氧-缺氧-厌氧的序批方式运行，使之具有良好的脱氮除磷效果。

在CASS工艺的发展中，比较突出的研究发展方向有（1）新型曝气设备及滗水器的研制；(2)自动控制系统的研究及开发；(3)CASS工艺脱氮除磷机理、有机物去除机理的研究；(4)特种废水处理工艺设计及运行参数的确定。

四．存在的问题

CASS工艺固然具有一系列的优点，但是同样存在一些不足之处。

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