循环式活性污泥法_CASS_的研究进展

循环式活性污泥法(CASS)的研究进展

魏 永 闪红光

(大连水产学院2002级研究生 大连 116023) (大连市环境科学设计研究院 大连 116023)

摘 要 循环活性污泥系统(CASS)是一种将变容积活性污泥法和生物选择器原理有机地结合起来,具有同步脱氮除磷的以序批曝气-非曝气方式运行的充放式间歇活性污泥处理工艺。文中主要介绍了循环活性污泥法CASS工艺的发展、应用情况及其工艺特点、经济评价,存在问题,就该工艺在国内的应用提出了展望。

关键词:水处理 CAS S工艺 生物除磷 硝化反硝化

Abstract Cyclic Actiavated Sludge System(CASS)Origined from Subse quence Actiavated Sludge System(SBR),combining variable volume activated sludge processing w ith biologi calse lectororgan ically,On whichcansimultaneouslyremovalnitrogenandphosphorus This paper mainlyintro ducesdevel opment application and process characteri stics、economicevaluate,ex i stentproblem of CASS,and look forw ard toapplyi ng this process inour country

Keywords:water treatment;CAS S process;biologicalphosphorusremoval;nitrificationdenitrification

1 概述

CASS 5 (CyclicActiavatedSludgeSystem简称CASS)也称CAST(-Technaoloy)或CASP(-Pro cess)工艺,是SBR工艺的一种改进型。由Goronszy 教授及其同事在SBR工艺和氧化沟技术的基础上开发出来的,国内外公认的先进工艺。该工艺已广泛应用于欧美许多国家的城市污水和各种工业废水的处理。随着自动化水平的不断提高,对CASS的研究将日益深化、不断完善。由于其具有投资少、运行管理方便、可分期建设等特点,适合中国国情,近年来,在国内已得到推广应用。

2 国内外应用及研究现状

循环式活性污泥法是一种新型污水生物处理工艺。该方法最早是美国川森维柔废水处理公司于1975年研究成功并推广应用的废水处理新技术专利。目前,在美国、加拿大、澳大利亚等国270多个污水处理厂应用,其中城镇污水处理厂200多家,工业废水处理厂70多家。在欧美等国家得到较多的应用,国内也已开始对此进行研究并逐步在需脱氮除磷的城市污水、小区生活污水制药、屠宰、啤酒、印染和化工等行业废水处理的实际工程中得到应用。根据有关专家的调研和不完全统计,已建和在建的工程实例如表1(国内CASS的应用实例)、表2(国外主要的CASS工艺处理城市污水的应用)所示。

表1 国内CASS的应用实例

项目名称

处理规模

(m3/d)

备注北京经济开发区污水厂2 104通过验收湖州市碧浪污水处理厂1 104通过验收遵义市污水处理厂30 104通过验收安徽天井啤酒厂5000通过验收浙江银燕生化集团2000通过验收鲁抗集团千吨青霉素工程2 1 104通过验收海拉尔市啤酒废水处理站5000通过验收北京航天城废水处理站7200通过验收洛阳石化总厂1 104通过验收清镇朱家河污水处理厂25 104正在建设南充市污水处理厂12 104正在建设阜阳市污水处理厂10 104正在建设攀枝花污水处理厂(炳昔岗分厂)2 104正在建设扬州市污水处理厂10 104正在建设宜宾南岸污水处理厂5 104正在建设大连海升果业污水处理厂5000正在建设佳木斯污水处理厂10 104完成环评张家界扬家溪污水处理厂8 104完成环评

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表2 国外主要的CASS 工艺处理城市污水的应用国家(地名)

处理规模

CASS 平面尺寸

澳大利亚(悉尼)120000/人口当量113m 77m(5座)澳大利亚(基隆)245000/人口当量62.4m 62.4m(6座)

英国、法国、德国、奥地利

600000/人口当量84m 28m 泰国(曼谷)1000000/人口当量3600m2

(8座)澳大利亚(QuartersHill)200000/人口当量131m 76m(4座)澳大利亚(Bla ckRoc k)21000m 3

/d

120m 60m(2座)

美国(PortageCat a wba)15500m 3

/d

澳大利亚(悉尼)60000m 3

/d 112m 28m(4座)加拿大(Bradford)

12166m 3

/d

72m 23m(2座)

表1、2中所列的多家污水处理厂及废水处理站的实际运行情况表明,CASS 工艺运行费用低、处理效果好。以遵义市污水处理厂为例,其运行费用仅为

0 28元/m 3

(不含折旧),各项指标均满足设计要求。3 CASS 工艺的组成及设计参数

3 1 CASS 工艺组成

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1

。

图1 二池CA SS 工艺的组成

(1)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。由主反应区向选择区回流的污泥量一般以每天将主反应器中的污泥全部循环1次为依据而确定其回流比。

(2)兼氧区不仅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。

(3)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OPR 在100mv ~150mv,溶解氧DO 在0mg/L~2.5mg /L 。使主反应区内溶液处于好氧状态,活性污泥内部基本处于缺氧状态,溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制而硝态氮由污泥内向主体溶液的传递不受限制,使主反应区同时发生硝化、反硝化作用和磷的吸收。

3 2 CASS 反应器的主要设计参数

目前,由于国外CASS 技术的拥有厂家对其技术进行保密,所以有关CASS 工艺的资料十分有限,大多数的设计参数均是半经验数据。一般情况下处理城市污水,CASS 反应器的污泥负荷为0 1kg ~0 2kgBOD 5(kgMLSS d),污泥龄为15~30d,生物选择器、厌氧区、好氧区的容积比为1 5 30,最大设计水深为5m ~6m,M LSS 为3500mg/L ~4000mg /L,反应区的充水比为30%~40%,单池循环周期为4h(进水、曝气2h,沉淀1h,滗水、排泥1h),滗水器(旋转式)的堰口负荷为20L~30L (m

s)。具体可根据水质和小试情况加以确定。

4 CASS 工艺运行及特点

4 1 CASS 工艺的循环运行过程

CASS 工艺运行过程包括充水-曝气、充水-沉淀(泥水分离)、上清液滗除和充水-闲置等4个阶段并组成其运行的一个周期。见图2

。

图2 CA SS 工艺的循环操作过程1 生物选择器 2 兼氧区 3 主反应区

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