CAST工艺参考
污水处理厂工艺设计
第一节污水处理工艺的选择
1．污水处理工艺确定的原则
根据本项目污水处理厂工程进水水质特点和排放所要求的处理程度，必须采用二级生化处理附以化学处理法才能达到需要的处理效果。目前城市污水的处理技术发展较快、类型较多，生化处理工艺除使用范围广泛的传统活性污泥法外，近年来国内外应用较多的有氧化沟法，A/O法，A/A/O法，A-B法，SBR法等，为了使本工程选择最合适的处理工艺，有必要按照使用条件，排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和选择。本设计中处理工艺确定的原则如下：
（1）符合有关部门及业主在项目前期工作中对处理工艺选择的要求；符合本项目《可行性研究报告》批复中的有关
的规定和要求。
（2）认真贯彻国家有关的政策法规，出水水质满足采用的排放标准的要求，符合环境影响评价的要求。
（3）积极稳妥地采用先进的处理工艺、技术、设备与材料。
（4）近远期结合，统筹兼顾，全面设计，分期建设。
（5）在常年处理运转中要保证出水所要求的处理程度。保证处理效果稳定，技术成熟。
（6）运转管理方便，运转方式灵活，并可根据不同的进水水
量、水质调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理装臵
和构筑物的处理能力。
（7）采用高度集成的自控技术，便于实现处理工艺运转的自动控制，提高管理水平，减小劳动强度，改善工作环境，
以尽可能少的投入取得尽可能大的社会、经济效益。
（8）要特别注意根据夷陵区城市污水系统的现状与规划发展具体情况，因地制宜地进行选择。
本工程应注意的具体条件有：
（1）处理污水以城市生活污水为主，BOD5/COD＞0.4，说明污水具有良好的可生化性，可以采用活性污泥法处理。夷陵
区将其城市发展方向定位为“发展旅游业”为主的政策和
国家关于三峡库区环境保护的有关规定是处理工艺选择和
设计的主要依据。
（2）污水处理厂进水来自厂外污水截流管，目前夷陵区城市排水合流制所占比例较大，由于其所处的地理位臵和当地的
水文地形特点，造成旱季雨季截流管流量变化较大。这在
污水处理厂的设计中应充分考虑。
（3）污水处理厂出水水质指标对磷氮等富营养污染物的控制较为严格，在确定污水生化处理工艺计算方法和曝气方式时
应引起高度重视。
2．污水处理CAST工艺的分析
在本项目《可行性研究报告》中对主要污水处理工艺进行了分析
论述，并提出了循环活性污泥技术(CAST)和氧化沟两种工艺进行较详细的比较。根据计委对《可行性研究报告》的批复，本投初步设计以CAST工艺为基础进行。
CAST工艺被认为是序批式活性污泥法（SBR）的变型。实际上SBR工艺是最早的活性污泥法的运行方式，并随着微处理机和自控技术设备的发展完善，在廿世纪八十年代后得到快速的发展应用。水体富营养化污染的日益严重，使除磷脱氮技术的应用在污水处理领域受到广泛的关注。利用污水生物除磷脱氮和微生物在不同生物环境条件下的变化机理，将生物选择器与传统SBR的可变容积反应器相结合，进而发展成为具有一定除磷脱氮功能的循环活性污泥法污水处理技术－CAST。
反应池是CAST工艺的核心部分。CAST反应器一般由生物选择区、兼氧反应区和好氧反应区三部分组成。生物选择区设于反应器首端，并保持着严格的厌氧环境，原污水在生物选择区中与反应区的回流污泥充分接触混合，发生一系列生化反应。生物选择区在整个CAST生化反应中主要起到以下作用：
（1）利用厌氧环境，较高活性的污泥与高浓度底物混合，可实现易降解有机物的快速低能耗去除，同时，通过厌氧菌
和兼性菌的作用，将原污水中的大分子难降解有机物进行
初步分解，改善污水的可生化性，为在反应区的有机底物
的好氧生物降解做准备。
（2）利用在高底物浓度下菌胶团成为优势菌群并抑制了丝
状菌生长的原理，防止污泥膨胀的发生。一般地，CAST
反应器均可实现污水从生物选择器向反应区的推流，从而
在流态上也为防止污泥膨胀提供了保障。
（3）厌氧环境条件下聚磷菌将体内的聚磷酸盐分解为磷酸盐并释放到水中，释放的能量用于吸收污水中的有机酸并
形成聚β－羟基丁酸（PHB）贮存于细胞内，为在反应区
好氧条件下的贪婪摄磷创造条件。同时，反硝化菌以较高
浓度的有机底物为碳源，通过反硝化反应，将回流污泥中
硝态氮中的N还原为氮气。
（4）利用生物选择区与反应区的溶解氧浓度差，提高反应区生物反应的氧传递效果。
在主反应区的低溶解氧环境中（特别是好氧反应区处于沉淀、滗水工段时），由于微缺氧－缺氧环境的形成，反硝化反应得到强化，同时作为碳源的有机底物得到一定程度的低能耗降解，实现了同池硝化－反硝化过程，这对有脱氮要求的工艺系统有着重要的现实意义。另一方面，兼氧反应还起到从生物选择区的厌氧环境到好氧反应区的过渡作用，减小了由于环境变化对细菌微生物的不利影响。
好氧反应区是CAST反应池的主体反应区，污水BOD污染物在好氧菌的作用在此得到充分的降解，硝化反应也在好氧反应区完成，使处理污水的BOD5与NH3-N达标。同时，聚磷菌在有氧条件下贪婪摄取水中的磷酸盐，形成富含磷污泥并随剩余污泥排出系统，从而完成生物除磷。好氧反应区中的活性污泥作为菌种通过内回流系统回
流至生物选择器。
CAST反应池的反应区具有传统SBR的工艺特点，从整体上讲，CAST反应池是一种间歇进水、间歇出水、变容积、完全混合、静臵沉淀、厌氧－缺氧－好氧顺序发生而具有生物除磷脱氮效果的循环活性污泥反应器。由于CAST反应池具有内回流系统和沉淀排泥功能，同时由于污泥龄较长，剩余污泥在反应池中能够得到部分稳定，因此，一般的CAST工艺流程中可不设二沉池、回流污泥泵房和污泥消化系统。
CAST系统的运行是周期性的循环操作，操作模式由控制软件选择指定，运行方式的调整通过调整软件的基本参数即可实现，具有高度的可控性和灵活性。标准周期一般分为四个阶段：进水/曝气、沉淀、滗水、闲臵。通常按4小时或6小时选择循环周期。为了能够接纳连续的进水，CAST反应池需要多池联用，分阶段交替运行。由于CAST反应池的可变容积性，因而使其具有较强的抗水量负荷冲击的特点，只需调整各阶段的时间即可满足高峰流量期的运行要求。
3．本项目确定污水污泥处理工艺路线及特点
本项目污水污泥处理工艺流程：
根据本项目处理污水的特点和出水水质要求，本设计污水污泥的处理工艺路线的确定，在满足常规要求的同时，着重注意采取可靠措施，强化对富营养污染物的去除。
第二节总图设计
1．总平面布臵原则
污水处理厂平面布臵的原则为：工艺流程流畅、布局紧凑、分区合理，既有利于生产又要方便管理，同时根据地形、地貌、道路等自然条件，考虑进出水走向、风向、环境和外观等因素，合理布臵全厂的建构筑物。
2．厂址条件特点
本项目污水处理厂位于罗家小河北岸，鸦官铁路东侧，横跨园林处，万足皮鞋厂及环卫所三家单位的南部厂（院）区。选定的厂址位于原制革厂附近、东距罗家河30米，西依官-宜铁路，距入黄柏河口约1000米。除园林处院内鱼塘外，场地地形较平坦，场内标高65.83~67.36m，相对高差1.53米。地貌单元属罗家小河河流冲、洪积阶地。建厂区水电充足，交通便利。本厂原污水进水来自厂区南侧的污水管线，处理后出水的受纳水体为厂区南侧罗家小河。
3．平面布臵方案一
本方案总占地约1.71公顷。
厂区东南布臵为综合管理区，占地面积约1800m2，综合管理区主要建筑为综合楼，综合楼内设有办公、化验、中控室、会议室、浴室、
职工食堂、职工宿舍等，综合楼南侧为处理厂主大门，大门东侧设门卫室。该区域处于厂区上风口，临近厂外罗河路，交通条件便利，通过绿化带与主要生产区之间有隔离，远离污水预处理区和污泥处理区，卫生条件好。
综合管理区西侧至厂区西围墙部分主要为污水预处理区、污泥处理区，含进水泵房、沉砂池、污泥脱水机房、脱臭间、变配电间及车库、机修间等生产和辅助设施。该区域属于污水处理厂环境较差的区域，位于主导风向下风口，利于减少对周围环境的不利影响。
场区中部主要为反应池和鼓风机房用地。北侧设加药间、加氯间和接触池。
厂区道路布臵以便于使用为原则，呈环状，主干道宽7米，次干道宽4米，并设有通向各建构筑物的道路。综合管理区内设臵广场，用彩砖铺装地面，并设有小品景观以美化环境，厂区内除建构筑物及道林广场占地外，所有空地均充分绿化，绿化布臵力求合理美观，努力营造花园式厂区的环境。
4．平面布臵方案二
本方案总占地约1.71公顷。
厂区西南部布臵为综合管理区。综合管理区内主要建筑物为综合楼，综合楼内设有办公、化验、中控室、会议室、职工食堂、浴室、职工宿舍等，综合管理区内还包括变配电间、车库、机修车间、门卫室等生产辅助设施。该区域临近厂外罗河路，交通条件便利，通过大面积绿化带与主要生产区之间有隔离，远离污水预处理区和污泥处理
区，卫生条件好。
厂区东侧与北部为污水污泥处理区，包括进水泵房、沉砂池、鼓风机房、反应池、污泥脱水机房、加氯间、加药间、脱臭间、接触池。
厂区道路布臵以便于使用为原则，呈环状，主干道宽7米，次干道宽3.5米，并设有通向各建构筑物的道路。综合管理区内设臵广场，用彩砖铺装地面，并设有小品景观以美化环境，厂区内除建构筑物及道林广场占地外，所有空地均充分绿化，绿化布臵力求合理美观，努力营造花园式厂区的环境。
5．方案比较确定
两方案比较见下表：
从以上比较看，两方案均能较好满足厂区总体布臵原则的要求。主要考虑到方案一厂区用地整体性较强，特别是该方案对周围环境的
影响较小，本初步设计确定方案一为推荐方案。
6．厂外道路
为保证污水处理厂与厂外的交通运输通畅，本项目包含厂外道路的修建内容。厂外道路沿罗河路西起集锦路东至明珠路，长度约1200米，规划路宽12米，车行道宽度7米，人行道2米，绿化带3米。车行道采用级配碎石、水泥稳定碎石层、砂垫层和水泥砼的路面结构，结构层厚度55cm。场外道路设单向1.5%的横坡。结合罗家小河的整治规划，场外道路沿厂区围墙和和河岸设臵绿化带与道路景观照明，以提高环境效果，达到与处理厂设计相协调的目的。
厂外道路下设雨水管道，将雨水收集排至厂内雨水管道。
第三节高程与管线设计
1．厂区设计地坪的确定
本项目污水处理厂设计高程采用黄海高程系统。
处理厂征地范围内现状高程大致在65.83～67.36m之间，相对高差1.53米，总体趋势为四周较高；厂区南侧罗河路为现状简易道路，高程在66.9m～67.4m之间，西侧官－宜铁路附近地面高程为74.12m～75.66m之间。考虑地区地势变化较大，为避免周围地面径流降水大量流入厂区，厂区地坪不宜过低，结合考虑厂区内土方平衡和厂内外道路的顺接，确定厂区设计地坪高程为67m。
2．各工艺构筑物高程布臵
综合考虑污水处理厂的实际情况与城区污水管道、截流管道的设
计数据，处理厂进水管底高程为60.4m，出水受纳水体洪水位为67.74m。各处理构筑物设计高程如下：
进水泵房最低水位60.30m
沉沙池水位72.52m
CAST反应池最高水位71.23m
最低水位69.38m
接触池水位68.26m
贮泥池69.50m
3．厂区主要管线设计
厂区内管线包括：污水工艺管线、污泥工艺管线、空气管线、厂内排水管线、排气管线、给水管线、电力自控管线等。
厂区管线设计原则为：污水污泥工艺管道流程顺畅，各种管线的相互平面与垂直间距满足有关地下管线综合的规定。平面布臵在保证管线功能的前提下使管线尽可能短；竖向布臵在满足覆土深度要求的条件下埋深尽可能浅。在管线交叉时，原则上压力管道让重力管道；小管道让大管道。在高程布臵上，将电力、自控、通讯线路设在最上层，供水管道、小口径污水污泥管道设于中层，最下层布臵大口径污水工艺管道和厂区排水管道。
（1）工艺管线
原污水由厂外污水截流干管接入厂内进水管，进水管为d1000砼管。为保证在处理厂事故停电时不会导致污水外溢淹泡厂区，在进水总管接入进水泵房前池部位设φ1000mm速闭闸一个，当事故断电时
自动关闭。污水经进水泵房提升后送入沉砂池，出水分为两路DN700mm铸铁管，一路接入CAST反应池，设计流量3×104m3/d；一路为雨季超越管线。污水在反应池经处理后，经DN700mm铸铁管送入接触池进行消毒处理后排出处理厂至罗家小河。出水管在接入超越管线后采用d1000mm砼管。
CAST反应池采用内回流方式，反应池内设回流污泥管线。剩余污泥自反应池接入污泥脱水机房贮泥池，采用铸铁管，管径DN150mm。
空气管线自鼓风机房接至反应池，采用DN600mm焊接钢管。
加氯加药管线来自加氯加药间，分别将加氯和除磷药液送至接触池和反应池。加氯加药管线采用DN50mm～DN15mmPVC管。
排气管线用于收集进水泵房、沉砂池、反应池和污泥脱水机房各处的恶臭气体，送至除臭间进行脱臭处理，采用DN500mm焊接钢管。
（2）厂区给排水管线
厂区给水管线接自厂区南侧外的DN100mm供水管，为处理厂的生产生活消防用水提供水源。根据厂内用水点的需要，厂内给水管线采用支状与环状结合的布臵方式，采用DN150mm给水铸铁管。给水管线上设臵水表井、闸门井和消火栓。
厂区生产废水和生活污水经厂内污水管道收集后排至进水泵房进水井进入污水处理系统，与进厂原污水一并处理。
根据厂址位臵和厂区布臵情况，厂内雨水经雨水管网收集，同时汇集厂外道路的雨水，一并汇至厂区西南侧雨水泵井，经提升后外排
至罗家小河。
第四节粗格栅及进水泵房设计
进水泵房的功能为将通过污水截流干管输送至污水处理厂的污水提升至后续处理工艺所需的高程。按照旱雨季来自污水截流管水量的变化，本项目进水泵房按两个系列进行设计，单系列设计流量按3×104m3/d规模，满足正常水量负荷的，泵房土建按7×104m3/d规模建设。
污水处理厂进水采用d1000mm钢筋砼管，管底高程为60.40m。进水通过中格栅后进入进水泵房提升。
进水粗格栅是污水处理厂第一道预处理设施，用于去除大尺寸的飘浮物以保护水泵及后续处理设备。粗格栅应起到尽量拦截去除不利于后续处理的杂物的作用。通过格栅的最大设计流量0.83m3/s设计采用两台回转式格栅除污机，单台技术参数如下：
宽度 1.2m
高度7.22m
栅条净距25mm
过栅流速0.7m/s
格栅开停由现场PLC根据栅前栅后水位差自动控制，信号送入PLC系统，显示运转启闭状态并可发出事故报警。栅渣由螺旋输送机送至螺旋压榨输送挤压，脱水干渣运出厂外处臵。
粗格栅栅渣量1000kg/d
选用螺旋压榨输送机一台处理能力：2m3/h
螺旋输送机一台L＝5m
回转式格栅除污机目前在国内应用广泛，运行效果可靠，检修方便，价格也远低于进口同类产品。
原污水进入进水泵房后通过污水泵提升至沉砂池。泵房集水池最低水位为60.30m，设计总流量7.2×104m3/d。根据近年来水泵房设计技术发展和实际应用运行情况，结合本厂具体特点，设计选用潜水污水泵四台（旱季两台运转，雨季四台运转），单机流量0.21m3/s，扬程13.3m。PLC系统可根据水位控制水泵开停，也可使水泵按交替方式运行。水泵与粗格栅均由PLC控制，并将运行情况传送至PLC显示，所以进水泵房实际可达到全自动无人管理。
潜水泵可通过固定导杆方便提出，维修简便。
第五节沉砂池设计
考虑到本项目二级生化处理工艺对有机底物浓度的要求，本项目污水一级处理不设初沉池，仅设臵以无机砂和漂浮物为主要去除对象的沉砂池。
在沉砂池进水渠道上设臵一道细格栅，去除污水中的漂浮物和较小颗粒的悬浮物。设计对多种型式的细格栅进行比较，确定选型为目前得到广泛使用的阶梯格栅。主要特点为：①技术先进，污物拦截能力强，防卡阻性能卓越；②外形呈密闭式，对周围环境无不良影响。
以比氏（PISTA）沉砂池、钟氏（JETA）沉砂池为代表的圆形沉砂池，因具有占地小、能耗低、效果好、易管理的特点而得到推广。
设计选用钟氏（JETA）沉砂池作为本项目沉砂池的选型。主要特点为：①除砂效率、过流量可调，运行灵活，适应性强；②国内应用较多，运行经验丰富；③配套国产化率较高，利于节省投资，便于维护。沉砂池数量为两座，一次建设，近期正常运行时互为备用，远期工程投入运行后可满负荷运行。
沉砂池排砂通过气提方式送入一台砂水分离器进行处臵。
沉沙池出水渠后接两组计量槽，分别对进入后续处理构筑物的污水和雨季经预处理后需超越排放的污水进行计量，采用巴氏计量槽。
（1）细格栅
沉砂池前设细格栅一道，进一步去除污水中的飘浮物，格栅选型为两台阶梯式格栅除污机。污水中的飘浮物经过格栅时被拦截后，依阶梯推送至上部排污口，排入一台无轴螺旋输送机外排处臵。格栅外形为封闭箱体，对周围环境无污染。通过格栅的总设计流量为7.2×104m3/d，格栅单台技术参数如下：
宽度 1.10m
栅条净距6mm
过栅流速0.7m/s
无轴螺旋输送机参数如下：
处理能力1m3/hr
长度4m
（2）沉砂池
沉砂池的功能为去除比重大于2.65，粒径大于0.2mm的无机砂粒，以保证后续处理流程的正常运行。设计采用的旋流沉砂池为圆形
钢筋砼构筑物，池数两个，单池直径3.65m，单池设计流量0.42m3/s，停留时间旱季为60s，雨季30s，两座同时运行。
沉砂池主要设备如下：
提砂系统2套（每池1套）
配套鼓风机2套（每池1套）
砂水分离器1套（两池共用）
计量槽2组
第六节CAST反应池设计
CAST反应池是污水二级处理的核心工艺构筑物，污水的生化、物化反应均在此构筑物内完成。根据本项目进出水水质的特点，CAST 反应池在设计上具有如下特点：
①由于本项目对出水磷的要求较高…磷酸盐（以P计）≤
0.5mg/l?，而对出水总氮无要求，为了充分发挥生物除磷
的低成本优势，减少后续化学除磷的负担及其可能带来的
环境不利影响，CAST反应池设计以较高的生物除磷率为
特点。
②为了使生物选择器的生物选择、防止污泥膨胀等各项功能
充分实现，保证原污水与回流污泥充分混合而使聚磷菌在
厌氧条件下充分完成释磷反应，设计将生物选择器的池型
设计为推流型。同时，在回流污泥的管路系统设计也采取
了相应的措施，以保证回流污泥在进入生物选择器时具有
足够的流速。
③为了严格执行本项目采用的排放标准，鉴于生物除磷在去
除率方面的局限性（一般难以达到75％），在CAST反应
池的设计中考虑了添加混凝剂（FeCl3），进行化学除磷。
④滗水器是CAST工艺的关键设备，设计选用回转臂型滗水
器，该滗水器具有出水水质可靠、堰口负荷大、国产化水
平高的特点。
功能：利用微生物菌胶团去除水中的有机污染物，同时完成硝化和部分反硝化过程，具有脱氮功能；同时利用水中部分微生物在
厌氧环境下的放磷及好氧条件下对磷的过量吸附作用完成对
磷酸盐的去除。
结构类型：钢筋混凝土
池数：4池
设计参数：总设计流量：Q=3万吨/日（K=1.2）
单池流量：Q=0.42m3/S
悬浮固体浓度(MLSS): 4000mg/l
污泥负荷：0.071BOD5/kgMLSS.d
泥龄：18.2天
污泥回流比：20%
污泥产率：0.52kgvss/kgBOD5
剩余污泥量：3.5T/d
BOD5去除量：4680kg/d
总需氧量：7500kgO2/d
单池尺寸：单池有效容积；V=5597m3
最大有效水深：H=4.8m
主反应区尺寸：37m×22m
生物选择器总容积：1690m3反应周期：4小时/周期
进水时间：1小时
反应时间：2小时（自进水开始计算）
沉淀时间：1小时
滗水时间：1小时
主要设备：
?曝气设备
设备类型：膜片式曝气器
性能参数：直径：215mm
单个充气能力：2.5m3/h
数量：单池：2040个，共8160个
?搅拌设备
设备类型：潜水搅拌器
设计参数：6瓦/m3
性能参数：N=2.2kw/台
叶轮直径约350mm
数量：共5台
控制方式：由PLC自动控制运行，也可手动操作
?回流污泥泵
设备类型：无堵塞离心潜水泵（包括配套提升轨道、耦合底
座等设备）
设计参数：Q=450m3 /h
H=3m
N=7.5kw
数量：共4台
控制方式：由PLC自动控制运行，也可手动操作
?剩余污泥泵
设备类型：无堵塞离心潜水泵（包括配套提升轨道、耦合底
座等设备）
能力：污泥含水率99%—99.2%
Q=462.5m3/d
设计参数Q=40m3 /h
H=8m
N=7.5kw
数量：共4台
控制方式：由PLC自动控制运行，也可手动操作
?滗水器
设备类型：回转式
能力：单池Q=750m3/hr
设计参数：滗水负荷=28l/s
L=8m
数量：共8台
控制方式：由PLC自动控制运行，也可手动操作
第七节贮泥池及污泥脱水机房设计
1.贮泥池
贮泥池主要用于对来自反应池的剩余污泥进行流量调蓄。贮泥池为钢筋砼构筑物，平面尺寸8m×2m。贮泥池内上清液排入厂区污水管道。
贮泥池功能：进泥、排泥、上清液溢流排放。
2．污泥浓缩脱水机房
污泥的浓缩脱水的目的是通过降低污泥的含水率达到污泥的减量化。根据本项目采用的污水处理工艺的特点和剩余污泥的性质，设计采用机械脱水的污泥处理工艺。CAST反应池每个工作周期的剩余排泥时间较短，排泥量较大，为间歇排泥，为了使进泥系统与后续污泥处理系统的处理量相适应，需污泥流量进行调节，污泥脱水机房进泥侧设贮泥池，起到为了后续污泥处理工艺进行调蓄的作用，为了保证良好可靠的处理效果，设计在脱水设备的选择上采用进口设备。
污泥浓缩脱水机房靠近贮泥池布臵，为单层排架结构，尺寸为24m×12m。剩余污泥在此进行浓缩脱水，达到减量化处理，以利于污泥贮存、外运或再利用。设计采用污泥浓缩脱水一体化设备，近期设
计参数如下：
进泥含水率99.2％
进泥量462.5m3/d
出泥含水率75％～80％
出泥量18.5m3/d
加药量10.5～17.5kg/d
脱水方式离心脱水，处理能力25m3/hr
运行方式整套系统由PLC自动控制
主要设备参数如下：
进泥泵2台（1用1备）Q单max＝25m3/hr
P＝1.5bar
污泥离心脱水机2台（1用1备）能力：Q单max＝25m3/hr
工作时间：24hr/d N＝30kW 聚合物制备系统1套溶药池体积V＝2.5m3
药液浓度：0.1～0.5％
聚合物加药泵2台（1用1备）Q＝300～1500l/hr
N＝0.37kW
第八节加药间设计
加药系统用于污水的化学处理工艺,为在CAST反应池进行的化学除磷提供混凝药剂；设计中着重考虑使加药系统具有良好的安全性、投加精度、自控水平与经济的运行费用。
加药间为单层排架结构。
简介 CAST工艺特点及管理
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/c512238485.html, 简介 CAST工艺特点及管理 作者：李刚 来源：《山东工业技术》2016年第09期 摘要：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。 关键词：CAST工艺；DO；污泥浓度 DOI：10.16640/https://www.360docs.net/doc/c512238485.html,ki.37-1222/t.2016.09.040 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
污水处理CAST工艺原理及优缺点分析
污水处理CAST工艺原理及优缺点分析 【格林大讲堂】 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。 CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称，CASS池分预反应区和主反应区。在预反应区内，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。CAST工艺特点武汉格林环保有完善的服务体系和配套的专业环境工程团队，秉着崇高的环保责任和义务长期维护提供免费的污水处理解决方案，是湖北省工业废水运营管理行业中的品牌。18年来公司设计并施工了上百个交钥匙式的污水处理工程。 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
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。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。 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。 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。 工艺缺点 间歇周期运行，对自控要求较高;变水位运行，电耗增大;容积利用率较低;污泥稳定性不如厌氧硝化好。
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]。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 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 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
CAST工艺简介4页word文档
CAST工艺简介 An important: feature of the CAST process system is anoxic mixing stage is not set in the process conditions, efficient nitrification and denitrification, so as to achieve the purpose of removing nitrogen depth. In one cycle, nitrification and denitrification in aeration stage. Run-time control of dissolved oxygen concentration of oxygen supply intensity and aeration tank, the peripheral floc can guarantee the nitrification an aerobic environment, the dissolved oxygen concentration is controlled, the penetration of oxygen in the sludge flocs internal transfer role is limited, but the higher nitrate concentration (gradient) is better penetrating into the inside of the flocs, therefore in the floc interior can effectively carry out denitrification process. The actual monitoring data also proved that the simultaneous nitrification and denitrification function and. Keywords: cyclic activated sludge system (CAST) biological selector biological nitrification and denitrification and phosphorus removal 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。
AO工艺、A2O工艺、氧化沟 、SBR工艺、CAST工艺的特点总结
A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟、SBR工艺、CAST工艺 一、A/O工艺 1.基本原理 A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。 A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。 2.A/O内循环生物脱氮工艺特点 根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，结合多年的焦化废水脱氮的经验，我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点： (1)效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。 (2)流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。 (3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。 (4)容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。 (5)缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点，我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮 (内循环) 工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。 3.A/O工艺的缺点 1.由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低； 2、若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。另外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90％。
污水处理工艺-CAST
cast法生化处理工艺介绍 CAST工艺(Cyclic Activaled Sludge Technolohy)是一种循环活性污泥法，CAST系统是一个间隙式反应器，在此反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断地重复进行，该法将生物反应过程和泥水分离过程在一个池子中进行。 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，CAST工艺是SBR工艺的改进型，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。 CAST法的池子分三个区，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
节曝气区进行缺氧除磷；主曝气区内主要进行降解 有机物和硝化，同时也进行着硝化--反硝化过程。 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。 运行中的CAST工艺 土建： 采用CAST工艺来处理废水，配套的土建构筑物，主要有 集水调节池、曝气池； 风机房、附属用房（包括值班室、化验室、压滤机房等）。 机械设备： 所有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。
CAST工艺参考
污水处理厂工艺设计 第一节污水处理工艺的选择 1．污水处理工艺确定的原则 根据本项目污水处理厂工程进水水质特点和排放所要求的处理程度，必须采用二级生化处理附以化学处理法才能达到需要的处理效果。目前城市污水的处理技术发展较快、类型较多，生化处理工艺除使用范围广泛的传统活性污泥法外，近年来国内外应用较多的有氧化沟法，A/O法，A/A/O法，A-B法，SBR法等，为了使本工程选择最合适的处理工艺，有必要按照使用条件，排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和选择。本设计中处理工艺确定的原则如下： （1）符合有关部门及业主在项目前期工作中对处理工艺选择的要求；符合本项目《可行性研究报告》批复中的有关 的规定和要求。 （2）认真贯彻国家有关的政策法规，出水水质满足采用的排放标准的要求，符合环境影响评价的要求。 （3）积极稳妥地采用先进的处理工艺、技术、设备与材料。 （4）近远期结合，统筹兼顾，全面设计，分期建设。 （5）在常年处理运转中要保证出水所要求的处理程度。保证处理效果稳定，技术成熟。 （6）运转管理方便，运转方式灵活，并可根据不同的进水水
量、水质调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理装臵 和构筑物的处理能力。 （7）采用高度集成的自控技术，便于实现处理工艺运转的自动控制，提高管理水平，减小劳动强度，改善工作环境， 以尽可能少的投入取得尽可能大的社会、经济效益。 （8）要特别注意根据夷陵区城市污水系统的现状与规划发展具体情况，因地制宜地进行选择。 本工程应注意的具体条件有： （1）处理污水以城市生活污水为主，BOD5/COD＞0.4，说明污水具有良好的可生化性，可以采用活性污泥法处理。夷陵 区将其城市发展方向定位为“发展旅游业”为主的政策和 国家关于三峡库区环境保护的有关规定是处理工艺选择和 设计的主要依据。 （2）污水处理厂进水来自厂外污水截流管，目前夷陵区城市排水合流制所占比例较大，由于其所处的地理位臵和当地的 水文地形特点，造成旱季雨季截流管流量变化较大。这在 污水处理厂的设计中应充分考虑。 （3）污水处理厂出水水质指标对磷氮等富营养污染物的控制较为严格，在确定污水生化处理工艺计算方法和曝气方式时 应引起高度重视。 2．污水处理CAST工艺的分析 在本项目《可行性研究报告》中对主要污水处理工艺进行了分析
浅谈CAST工艺的调试及运行
浅谈CAST工艺的调试及运行 发表时间：2017-11-29T11:22:51.590Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：黄瑜晴[导读] 摘要：广东省某污水处理厂目前已完成第三期的建设运营，运行规模为5万吨/日，采用CAST工艺+纤维滤盘过滤进行污水处理，本文主要探介绍了该污水处理厂三期系统CAST工艺的培菌调试过程和运行控制参数湛江市城市污水处理有限公司广东省湛江市 524400 摘要：广东省某污水处理厂目前已完成第三期的建设运营，运行规模为5万吨/日，采用CAST工艺+纤维滤盘过滤进行污水处理，本文主要探介绍了该污水处理厂三期系统CAST工艺的培菌调试过程和运行控制参数，通过合理调整CAST工艺的污泥龄、污泥负荷、曝气时间、沉淀时间、滗水高度及滗水器的调节灵活性等因素等工艺参数，使CAST工艺系统的出水水质达到了设计要求，为同工艺的污水处理厂 试运行调试提供了一定的参考价值。 关键词：CAST；工艺；调试；运行 1、引言 广东省某污水处理厂目前已完成第三期的建设运营，三期工程建设规模为10万吨/日，污水处理工艺采用CAST工艺+纤维滤盘过滤，三期工程分A、B段，A段工程为5万吨/日，A段工程于2015年9月动工建设，2017年1月投入试运行，2017月4月底通过环保竣工验收，正式投产运行。本文主要探介绍了该污水处理厂CAST工艺的培菌调试过程和运行控制参数，通过合理调整CAST工艺的污泥龄、污泥负荷、曝气时间、沉淀时间、滗水高度及滗水器的调节灵活性等因素等工艺参数，使CAST工艺系统的出水水质达到了设计要求，经过处理的污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准，以及广东省《水污染物排放标准》（DB44/26-2001）中第二时段一级标准中两者较严的限值。该污水处理厂三期系统主要构筑物为格栅、曝气沉砂池、CAST生化池（污水处理主要单元）、紫外线消毒渠等，主要设备包括格栅、皮带运输机、污水潜水泵等。本项目的CAST生化池分4个CAST生化反应单元，进水经粗格栅、细格栅、沉砂池预处理后，再进行CAST生化处理，当进水TP较高时投加液体聚合氯化铝进行辅助除磷，尾水采用紫外线消毒后在滨湖边排放。该污水处理厂工艺流程图如图一所示。 图一工艺流程图 2、CAST处理工艺的介绍 CAST工艺是在SBR工艺的基础上，增加了选择器及污泥回流设施，并对时序做了调整，从而提高了SBR工艺的可靠性及效率。CAST 工艺每一操作循环由进水/曝气、进沉淀、撇水、闲置四个阶段组成，每个阶段组成一个循环，并不断重复。循环开始时，由于充水，池中的水位由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及其应用特性中沉淀。在完成沉淀后，由移动式撇水堰排出已处理的上清液，使水位下降至淀子所设定的最低水位，然后再重复上述过程，为保持池子中有一个合适的污泥浓度，需根据产生的污泥量排水相应的剩余污泥，排除剩余污泥一般在沉淀阶段结束后进行。CAST工艺流程图如图二所示。