CASS處理技術(shù)的原理和實(shí)際應用

摘要:介紹了CASS工藝的原理、特點(diǎn)、核心構筑物和設計、運行中應注意的主要問(wèn)題以及常見(jiàn)故障的排除方法。

關(guān)鍵詞:CASS處理技術(shù);曝氣;溶解氧;撇水機;液位計

CASS（Cyclic  Activated  Sludge  System）工藝是間歇式活性污泥法的一種變革，是由SBR（序批式活性污泥法）工藝發(fā)展而來(lái)，集合了ICEAS和CAST工藝的優(yōu)點(diǎn)。

CASS工藝的核心是CASS池，在SBR的基礎上，反應池沿長(cháng)方向設計為兩部分。前部為生物選擇區也稱(chēng)預反應區，后部為主反應區。主反應區后部安裝有升降自動(dòng)撇水裝置。整個(gè)工藝的曝氣、沉淀、排水等過(guò)程都在同一池子周期循環(huán)進(jìn)行。省去了常規活性污泥二沉池和污泥回流系統，同時(shí)可連續進(jìn)水，間斷排水。某環(huán)保中心于2008年在實(shí)驗室進(jìn)行了CASS整套系統的模擬試驗，分別探討了CASS工藝在處理常溫生活污水、低溫生活污水、工業(yè)廢水的機理和特點(diǎn)以及水處理過(guò)程中脫氮除磷的效果，其中COD去除率為90%、BOD去除率為95%，脫氮除磷率比一般活性污泥法有很大提高，并在實(shí)踐中取得了良好的經(jīng)濟效益。CASS處理設施投入運行，處理水量從80m3/d到14,400m3/d不等。實(shí)踐表明，CASS工藝與ICEAS工藝相比，負荷可提高1～2倍，工程投資可節省30％。因此CASS工藝是一種高效的污水處理工藝。

1  CASS工藝流程

常見(jiàn)的CASS工藝污水處理流程見(jiàn)圖1。

根據進(jìn)水水質(zhì)的不同，CASS工藝還可以與水解酸化、氣浮、混凝沉淀、過(guò)濾、物化、消毒等工藝結合使用，達到去除污物的目的。醫院污水CASS處理工藝流程見(jiàn)圖2。

2  CASS工藝處理醫院污水

2.1  主要處理單元
 
（1）化糞池
當污水經(jīng)過(guò)化糞池，固體雜質(zhì)借重力作用沉淀下來(lái)。在適當的環(huán)境下，由于厭氧微生物的作用，沉淀池污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵。污水和污泥中的部分有機物被分解，并產(chǎn)生甲烷、硫化氫和二氧化碳等，從而降低了污水處理的難度，減小了污水對后續處理設施的負荷沖擊。污水溫度的高低由當地氣候條件來(lái)決定�；�糞池每年需清掏1～2次。

（2）格柵
醫院污水中含有大量較大粒徑的懸浮和漂浮物。格柵的作用就是截留并去除上述污物，對水泵機組及后續處理構筑物起保護作用。格柵按照條間隙大小分為粗格、細格，通常醫院污水需要采用細格柵機械清渣。

（3）調節池
調節池均和污水的水質(zhì)和水量，削減高峰負荷，以利于下一步的處理。調節池的容積可根據污水流量變化曲線(xiàn)計算確定。醫院污水調節池的容積可為4～6h的污水平均流量。

（4）CASS池
CASS池是污水處理站的核心部分。污水中絕大部分的有機污染物在CASS池中氧化分解。通過(guò)計算水力停留時(shí)間，水的流速、流態(tài)等必要的設計參數以保證處理效果。

2.2  工藝機理

CASS去除污水中有機物的機理在充氧曝氣時(shí)與普通活性泥法基本相同。兩種工藝的不同點(diǎn)是：CASS工藝分曝氣、沉淀、排水和閑置4個(gè)階段，依次在同一CASS反應池中周期交替進(jìn)行。因此CASS池不需要設二沉池和污泥回流系統，4個(gè)反應段都連續進(jìn)水。主反應區也叫生物選擇區。生物選擇區設在CASS池前端，由于池容較小，污泥負荷較高，微生物在高負荷污水的環(huán)境中可形成一個(gè)優(yōu)勝劣汰的選擇過(guò)程，提高了系統抗負荷沖擊能力。完整的CASS工藝運行周期的4個(gè)階段為：

（1）曝氣階段

曝氣系統向反應池內曝氣供養，滿(mǎn)足了好氧微生物對氧的需要。攪拌使泥水充分混合，有利于活性污泥與污水中有機物的混合接觸，從而使有機污染物充分被微生物氧化分解，污水中的氨氮也通過(guò)微生物的硝化作用轉化為硝基氮。曝氣時(shí)間的選擇設定應該在保證出水水質(zhì)的前提下，選擇最短的曝氣時(shí)間，降低設備能耗。曝氣時(shí)間必須根據進(jìn)水水質(zhì)水量的變化而變化。在排水負荷高峰期，曝氣時(shí)間可適當縮短。由于醫院污水排放量變化不大，因而在調整曝氣時(shí)間時(shí)必須考慮到如果曝氣時(shí)間過(guò)長(cháng)，會(huì )由于營(yíng)養物質(zhì)不足、氧化作用過(guò)強而不利于微生物的增殖，使菌膠團解體，致使污泥顆粒細小，泥水分離效果變差，影響出水水質(zhì)；如果曝氣時(shí)間過(guò)短，有機物的吸附和氧化分解不充分，就會(huì )導致出水有機污染物濃度過(guò)高。所以，選擇一個(gè)合適的曝氣時(shí)間是保證系統穩定良好出水的必要條件之一。

（2）沉淀階段

系統完成曝氣后停止曝氣，進(jìn)入沉淀階段。在沉淀階段微生物繼續利用水中剩余的溶解氧進(jìn)行氧化分解。隨著(zhù)反應池內溶解氧的進(jìn)一步降低，微生物由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉化，并發(fā)生一定的反硝化作用。與此同時(shí)，活性污泥在幾乎靜止沉淀的條件下進(jìn)行分離，活性污泥沉淀池底，下一個(gè)周期繼續發(fā)揮作用，處理后的水位于污泥層的上部。沉淀時(shí)間設定必須保證在設定時(shí)間內能形成一個(gè)清晰的泥水分離界面。界面以上是水泵達到規定排放標準的清水，界面以下是泥水混合物。沉淀在反應池底部的活性污泥層的高度必然低于撇水機撇水時(shí)到達的最低位置并保留足夠的保護層高度，以防止活性污泥流失造成出水水質(zhì)惡化。沉淀的時(shí)間的設置是否合適，以撇水過(guò)程中沒(méi)有活性污泥顆粒隨水流出為標準。

（3）排水階段

沉淀階段完成后，置于反應池末端的潷水器在程序控制下開(kāi)始工作，自上而下逐層排出上清液。與此同時(shí)，反應池污泥層內溶解氧很低，但仍會(huì )發(fā)生反硝化作用。微生物進(jìn)一步去除氨氮，降低水中氨氮含量有利于下一周期的生化反應。撇水時(shí)間的設定應充分考慮排水深度能否滿(mǎn)足下一周期的進(jìn)水所需要的容積，即有效容積能否滿(mǎn)足系統運行需要容積。撇水機下降不能擾動(dòng)沉積在反應池底部的活性污泥。撇水機撇水行程設定應以每次下降深度污水不淹沒(méi)撇水機的撇水堰口為標準。保留時(shí)間應根據排水速度確定，撇水堰中最好不要有積存污水，但也不能讓撇水機長(cháng)時(shí)間處于非工作階段。

（4）閑置階段

閑置階段的時(shí)間一般較短，主要是要保證撇水器在此時(shí)間段內上升到原始位置，防止污泥流出，恢復活性污泥的活性。如果在此階段進(jìn)行曝氣，則有利于恢復污泥的活性。但有可能因曝氣時(shí)間較長(cháng)，導致活性污泥細碎在沉淀階段泥水分離而影響出水效果。

醫院污水成分比較復雜，含有較多傳染性的病菌、病毒，會(huì )對周?chē)�環(huán)境造成較嚴重的污染。醫院污水消毒是醫院污水處理的重要過(guò)程，其主要目的是殺滅污水中的各種傳染性病毒、病菌，同時(shí)消毒液也可部分氧化水中有機物，改善出水水質(zhì)，降低污染程度，達到國家規定的排放標準。因此，消毒系統能否正常運行，直接關(guān)系到醫院污水處理能否達到標準。

3  CASS池工藝原理

CASS與ICEAS在工藝流程上差別不大，主要是污泥負荷不同，ICEAS工藝屬周期循環(huán)延時(shí)曝氣范疇。污泥負荷通�？刂圃�0.04～0.05kgBOD/kgMLSS·d。實(shí)踐證明控制污泥負荷為0.1～0.2kgBOD/kgMLSS·d或再高一些，CASS工藝對有機物的去除效果仍與ICEAS工藝基本相同，而且有利于形成絮凝性能好的污泥，同時(shí)負荷的提高可使CASS工藝的工程投資比ICEAS節省25%以上。CASS池工藝原理見(jiàn)圖3。

CASS池工藝原理：由預反應區和主反應區兩部分組成。預反應區又稱(chēng)為生物選擇器。CASS工藝的生物能通過(guò)酶的快速轉移迅速吸收并去除部分易降解的有機物，由此產(chǎn)生基質(zhì)的積累和再生過(guò)程，有利于選擇出絮凝性細菌。生物選擇器的工藝過(guò)程使活性污泥在生物選擇器（預反應區）中經(jīng)歷一個(gè)高負荷的吸附階段（基質(zhì)積累），隨后在主反應區經(jīng)歷一個(gè)較低負荷的基質(zhì)降解階段，以完成整個(gè)基質(zhì)去除過(guò)程。預反應區體積僅占反應池總體積的10%～15%，因此該部分活性污泥在高BOD負荷條件下運行，既強化了生物吸附作用，又促進(jìn)了微生物的增殖。

絲狀菌的過(guò)量繁殖會(huì )發(fā)生污泥膨脹。由于絲狀菌比菌膠團細菌的比表面積大，因此，有利于攝取低濃度基質(zhì)，但一般絲狀菌的增殖速率比非絲狀菌小。在高基質(zhì)濃度下，菌膠團和絲狀菌基質(zhì)積累與增殖速率降低較大，但菌膠團細菌的增殖速率較大，其增殖量也較大，從而較絲狀菌占優(yōu)勢。以基質(zhì)作為推動(dòng)力選擇性的培養菌膠團細菌，成為曝氣池中的優(yōu)勢菌。所以，CASS池的進(jìn)水端即預反應區不但可以連續進(jìn)水，同時(shí)發(fā)揮著(zhù)生物選擇器的作用，可以有效抑制絲狀菌的生長(cháng)和繁殖，防止發(fā)生污泥膨脹，提高系統的運行穩定性。

在連續流反應器中，有完全混合式和推流式兩種理想流態(tài)。在完全混合式曝氣中，基質(zhì)濃度等于出水濃度，基質(zhì)流入曝氣池的速率即為基質(zhì)降解速率。根據生化反應動(dòng)力學(xué)原理可知，曝氣池中的基質(zhì)濃度低，其生化反應推動(dòng)力就小，反應速率和有機物去除率也比較低。在理想的推流式曝氣池中，污水與回流污泥形成的混合流從池首端進(jìn)入，以活塞狀沿曝氣池流動(dòng)，從池末端流出。在此過(guò)程中，曝氣池的各斷面上只有橫向混合，不存在縱向的反混。作為生化反應推動(dòng)力的基質(zhì)濃度，從進(jìn)水的最高濃度降低至出水口的最低濃度，整個(gè)反應過(guò)程中存在著(zhù)基質(zhì)濃梯度，盡可能地保持了最大推動(dòng)力，因此反應速率和有機物的去除率比較高。在污水處理設施的實(shí)際運行中，幾乎不存在理想的推流式曝氣池。因此，沿池長(cháng)方向的縱向混合總是存在的。所以，即使設計為推流式，其運行效率實(shí)際上也是屬于完全混合式活性污泥法和理想的推流式活性污泥法之間。

CASS池工藝從污染物的降解過(guò)程來(lái)看，當污水以相對較低的水量（與曝氣池內混合液相比）連續進(jìn)入CASS池時(shí)，即被混合液稀釋。因此，從空間上看CASS工藝屬變體積的完全混合式活性污泥法范疇。而從CASS工藝開(kāi)始曝氣到排水結束過(guò)程來(lái)看，基質(zhì)濃度由高到低，濃度梯度從大到小，基質(zhì)利用速率由大到小，從時(shí)間看具有推流式反應器的特征。

在分析CASS池工藝基質(zhì)變化規律時(shí)可作如下假設：沉淀和排水階段基質(zhì)降解數量可以忽略不計；CASS池中基質(zhì)的降解及活性污泥的增長(cháng)主要發(fā)生在曝氣階段。對CASS反應池進(jìn)行物料平衡計算，曝氣階段只有進(jìn)水，沒(méi)有排水，假定每個(gè)工作周期排水水質(zhì)及水量是一定的，可以得出如下關(guān)系式：

每個(gè)周期曝氣階段降解的基質(zhì)總量=全周期進(jìn)入CASS的基質(zhì)量-出水排出的基質(zhì)量。

而在沉淀和排水階段基質(zhì)在反應池積累，在曝氣階段完成降解。所以CASS池內基本濃度的變化規律十分復雜，除了基質(zhì)的降解、積累和釋放作用，還有稀釋作用，對此有待于進(jìn)一步探討。

4  CASS工藝的特點(diǎn)

（1）出水水質(zhì)好

CASS反應池在沉淀階段停止曝氣，只有進(jìn)水而無(wú)出水。因此，沉淀過(guò)程幾乎處于靜止狀態(tài)。運行參數：表面水力負荷為0.3～0.5m3/m2·h，固體表面負荷為10～15kg/m2·h。與活性污泥法二次沉淀池相比，分別是二次沉淀池的1/3和1/8～1/5。因此，污泥沉淀效果良好，出水中SS含量很低，出水水質(zhì)好。

傳統活性污泥法對氮、磷的去除能力較差。而CASS系統通過(guò)控制合適的曝氣、沉淀時(shí)間，可為硝化細菌和反硝化細菌創(chuàng )造適宜的條件。因此，具有較好的脫氮效果。此外，還可以利用活性污泥在缺氧和好氧的不同環(huán)境中釋放、吸收、貯藏磷的能力不同而達到除磷的目的。在CASS系統中，進(jìn)入沉淀階段的污水還在連續不斷地進(jìn)入池中，污水經(jīng)預反應區后以極小的流速運動(dòng)，一般推進(jìn)速度為0.03～0.05m/min。在沉淀階段和撇水階段進(jìn)入主反應區的污水，首先經(jīng)過(guò)反應池底部的污泥層，然后沿池子對角線(xiàn)方向前進(jìn)。池子長(cháng)寬比的合理設計可保證在排水結束時(shí)未處理的水與撇水機還有一段安全距離，因此，不會(huì )影響排水水質(zhì)。在工藝設計時(shí)必須考慮擴散前沿邊界排水結束前污水不進(jìn)入排水區。因此，合理設計的CASS池連續進(jìn)水的運行方式并不會(huì )使污水短路，也不會(huì )影響出水水質(zhì)。

（2）對沖擊負荷的適應性

CASS池系統在設計時(shí)已考慮了流量變化的因素。污水在系統內停留預定的處理時(shí)間后才能沉淀排放。CASS工藝可以通過(guò)調節運行周期及各階段的時(shí)間分配來(lái)適應進(jìn)水量和水質(zhì)的變化。多年運行及實(shí)踐表明，在流量沖擊和有機負荷沖擊超過(guò)設計值2～3倍時(shí)，處理效果仍然令人滿(mǎn)意。但輔助的流量平衡調節設施，還很可能因為水力負荷變化導致活性污泥流失，嚴重影響排水水質(zhì)。

（3）活性污泥沉降性能好，剩余污泥處理方便

由于水力負荷或有機負荷沖擊、水質(zhì)成分變化、溶解氧偏低等原因，會(huì )造成污泥膨脹，污泥沉降困難，嚴重時(shí)會(huì )導致污泥流失，處理效果急劇下降。預反應區起到了生物選擇器的作用，能抑制絲狀菌的生長(cháng)。在已建成的CASS池處理廠(chǎng)（站）、藥廠(chǎng)，污泥的沉降比曾達到95%，污泥指數（SVI）達到250mL/g，但由于CASS工藝良好的沉降環(huán)境，污水并未因此而影響運行。

CASS工藝產(chǎn)生的剩余污泥量較少，污泥穩定性好，脫水性能佳，去除1kgBOD可產(chǎn)生0.2～0.3kg剩余污泥，是活性污泥法的60%左右。污泥在曝氣池中已得到一定程度的消化，剩余污泥的耗氧率一般在10mgO2/gMLSS·h以下，通常不需要再進(jìn)行穩定化處理，可直接脫水�；钚晕勰喾ㄊＳ嗟暮难跛俾蚀笥�20mgO2/gMLSS·h，必須經(jīng)穩定化后才能進(jìn)行脫水。

（4）能耗較低

CASS工藝按脫氮除磷的目標控制運行參數明顯低于達到同樣效果的三級處理工藝。其原因如下：

1）在CASS工藝中，污水在反應池內的水力停留時(shí)間較長(cháng)，包括了沉淀時(shí)間、排水時(shí)間和閑置時(shí)間。市政污水的水力停留時(shí)間一般為8～12h，曝氣時(shí)間僅為停留時(shí)間的1/2左右，即4～6h。

2）由于CASS反應池內的活性污泥處于好氧-缺氧-厭氧周期變化之中，在曝氣開(kāi)始時(shí)與系統中的溶解氧接近于零，氧在傳遞過(guò)程中推動(dòng)力較大。實(shí)踐證明，曝氣設備間歇式處理工藝與傳統連續曝氣相比，氧的利用率較高。

3）無(wú)污泥回流設備和沉淀池內的刮泥設備，節省了投資與電耗。

4）理論計算表明，生物硝化過(guò)程要耗用大量氧氣。每毫克氨氮完全氧化需耗氧4.57mg。反硝化過(guò)程中NO3還原成N2，此時(shí)反硝化菌利用硝酸鹽作為電子受體來(lái)氧化有機物。硝化作用過(guò)程中耗去的氧（以硝酸鹽形式存在）中有62.5%被用于反硝化過(guò)程，使有機基質(zhì)氧化。CASS工藝在同一池中交替進(jìn)行硝化、反硝化作用，節省了供氧能耗。二級生物處理工藝以硝化方式運行。采用脫碳和硝化相結合的單級處理系統，能使污水中部分氨氮轉化成硝基氮。同一反應池中發(fā)生硝化作用，氧未得到二次利用，達不到節能效果。

5）操作管理、維修簡(jiǎn)單。CASS工藝流程簡(jiǎn)單，可大大減少設備管理和維修的工作量，按自動(dòng)化方式運行，控制系統按照工藝條件開(kāi)啟或關(guān)閉各臺設備，使各反應池交替完成曝氣。當系統受到大流量沖擊時(shí)，可及時(shí)將處理水排出反應池，保證出水水質(zhì)。操作人員可減少40%，費用也可顯著(zhù)降低。

5  CASS設計中應注意的問(wèn)題

（1）水量平衡

工業(yè)廢水和生活污水的排放通常是不均勻的，如何充分發(fā)揮CASS反應池的作用，與選擇的設計流量關(guān)系很大。如果設計流量不合適，進(jìn)水高峰時(shí)水位會(huì )超過(guò)上限，而進(jìn)水量小時(shí)反應池容積又不能充分利用。當水量波動(dòng)較大時(shí)，應考慮設置調節池。

（2）控制方式的選擇

一般情況下，CASS工藝采用自動(dòng)控制和手動(dòng)操作兩種方式。后者便于手動(dòng)調試和自控系統故障時(shí)使用，前者為日常運行使用。

（3）曝氣方式的選擇

間斷曝氣容易造成污泥堵塞微孔，因此在選擇曝氣頭時(shí)要盡量選擇不堵塞的曝氣形式，這一點(diǎn)與SBR工藝相同。

（4）排水方式的選擇

CASS工藝的排水要求與SBR相同。目前，常用的設備為旋轉式撇水機，其優(yōu)點(diǎn)是排水均勻、排水量可調節、對底部污泥干擾小、能防止水面漂浮物隨水排出。

（5）需要注意的其他問(wèn)題

漂渣和沉渣的排除方法；排水比的確定；雨季對反應池內水位的影響及控制；排泥時(shí)機及泥齡控制；反應池的長(cháng)寬比；間斷排水與后續處理構筑物的高程及水量匹配問(wèn)題。

6  CASS工藝調試及運行管理

采用CASS工藝的污水處理站調試一般為以下幾個(gè)步驟：

（1）反應池檢滲，主要檢測各個(gè)構筑物（主要指池子）是否滲水、漏水。
（2）清水試車(chē)，主要檢測設備能否在清水空載下正常運轉。若發(fā)現設備出現故障便于檢測及維修。
（3）自動(dòng)聯(lián)動(dòng)，檢測自控系統能否和設備聯(lián)動(dòng)，即自動(dòng)控制系統能否合理控制設備的啟動(dòng)與停止。
（4）活性污泥接種，因污水中的微生物較少，為了縮短調試周期，加快工程進(jìn)度，節省工程投資，水質(zhì)相似的污水處理廠(chǎng)可接種活性污泥。
（5）污泥馴化，各個(gè)污水處理站的水質(zhì)不可能完全相同，為使接種的活性污泥盡快適應新的水質(zhì)要求，必須對接種的活性污泥進(jìn)行培養馴化。污泥馴化過(guò)程是一個(gè)較為復雜的過(guò)程，需合理調整運行參數，視具體情況適當增加營(yíng)養物質(zhì)。接種活性污泥最好選擇采用CASS工藝或與其運行方式相同的間歇式活性污泥以選擇出抗負荷沖擊能力強、活性高的優(yōu)質(zhì)生物群�？捎行У乜s短活性污泥的培養、馴化時(shí)間，縮短工程調試周期。接種非間歇式活性污泥法污水處理廠(chǎng)的好氧污泥，需10～20d可完成活性污泥的馴化；而接種間歇式活性污泥法污水處理廠(chǎng)的好氧污泥只需5～10d即可完成污泥的馴化。

7  設備控制

采用CASS工藝的污水處理廠(chǎng)（站）的構筑物主要包括格柵間、集水調節池、泵房。CASS反應池主要設備包括格柵、污水提升泵和自動(dòng)控制系統。

（1）格柵間
機械格柵受中心控制室的PLC可編程控制器控制，操作可根據進(jìn)水中懸浮物和漂浮物的多少適時(shí)平動(dòng)調整格柵的啟動(dòng)和關(guān)閉。

（2）集水調節池和泵房
污水經(jīng)格柵進(jìn)入集水調節池，在集水調節池內設潛污泵，將污水提升到CASS池中。污水量在6000m3/d，一般設計6臺，開(kāi)4備2，分自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種控制模式。自動(dòng)運行主要通過(guò)液位控制，一般泵房共設有4個(gè)控制液位，分為低液位、中液位、高液位和超高液位。污水提升泵低位關(guān)閉，中位開(kāi)啟兩臺，高位開(kāi)啟兩臺，超高位中心控制室的PLC可編程控制器報警。兩臺污水提升泵采取輪換開(kāi)啟的方式，可以保持污水提升泵都處于正常狀態(tài)。

（3）預曝氣系統
集水調節池根據其構筑的程序或污水的排放特點(diǎn)，有時(shí)需要設置預曝氣系統。預曝氣系統一般由鼓風(fēng)曝氣機、穿孔布氣管和有關(guān)閥門(mén)管道組成。其作用主要包括三方面：

1）通過(guò)對調節池充氧曝氣，利用調節池中積存的少量活性污泥和微生物，對有機污染物進(jìn)行初步氧化分解，降低CASS反應池的有機污染物負荷。

2） 通過(guò)鼓風(fēng)曝氣系統的攪動(dòng)作用，使進(jìn)入調節池的污水能夠與調節池中儲存的污水混合均勻，增強調節池的均質(zhì)效果。

3）通過(guò)鼓風(fēng)曝氣系統的攪動(dòng)作用，使調節池中積存的少量活性污泥與污水達到一定程度的混合。通過(guò)污水提升泵進(jìn)入后續處理構筑物，使污泥能夠不斷地排出調節池，防止調節池中污泥沉積過(guò)多，降低其有效容積，減少調節池的清淤工作，提高調節池的綜合效能。調節池預曝系統的運行采取自動(dòng)、間歇運行方式，由中心控制室的PLC可編程控制器中的時(shí)間控制程序控制其運行�？刹捎檬謩�(dòng)控制的方式，根據實(shí)際排水規律和水質(zhì)的變化靈活設定運行時(shí)間和間歇時(shí)間，不定期開(kāi)啟預曝系統，以降低控制系統的復雜性。

8  CASS池的核心設備

（1）曝氣機

以鼓風(fēng)機和穿孔管或微孔曝氣頭等組成鼓風(fēng)曝氣系統和潛水射流曝氣機，其中潛水射流曝氣機的噪聲較低，充氧效率較高。曝氣機的停用或備用可通過(guò)改變程序參數完成。采用潛水射流曝氣機的CASS反應池應避免某臺曝氣機經(jīng)常處于停用狀態(tài)。

（2）撇水機

撇水機是CASS處理系統的關(guān)鍵設備。如果撇水機出現故障，必須進(jìn)行及時(shí)檢修，以免造成整個(gè)CASS處理系統停止運行。

（3）液位計

液位計用以標示CASS池內的液位高度。一般設高、中、低3個(gè)液位。其中高位和中位僅僅作為液位標示。采用潛水射流曝氣的CASS反應池以中低位指示保護液位，液位計的位置高于潛水射流曝氣機的電機。當水位低于此水位時(shí)，CASS池自動(dòng)停止運行，并且報警。運行管理人員必須定期檢驗液位計的位置是否正常。

（4）中心控制室

中心控制室直接控制CASS池的撇水機�？删幊炭刂破骺梢苑謩e設定或更改每一個(gè)CASS池的工作參數。CASS池都是獨立運行，互相之間沒(méi)有任何聯(lián)系，不會(huì )產(chǎn)生互相干擾的現象。

對于進(jìn)水水質(zhì)水量比較集中的污水，在高峰期到來(lái)之前CASS池內達到排放要求的前提下，清水應盡可能多地排出，使高峰期的污水在CASS池內保持最大的停留時(shí)間。有機污染物盡可能最大限度地氧化分解，最大程度地降低由于水質(zhì)水量的沖擊負荷對出水水質(zhì)產(chǎn)生的影響，使排水高峰期保持正常穩定的處理效果。在排水低峰期，由于環(huán)境養分缺乏，微生物自身內源呼吸作用會(huì )消耗所存的能量，導致微生物死亡，降低活性污泥的去除能力。而排水高峰期，活性污泥中的微生物可儲存吸收足夠的養分，適應水量劇烈變化的優(yōu)勢微生物種群，可以提高系統的抗沖擊負荷能力。一般通過(guò)分析化驗來(lái)了解活性污泥的性狀，指標分析方法包括物理分析方法和化學(xué)分析方法。如活性污泥濃度、沉降比、生物相等，采用重量法、光學(xué)纖維物理分析方法，準確性容易控制�；瘜W(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮（NH3-N）和溶解氧分別采用重鉻酸鉀法、碘量法、電極法等分析方法，操作和原理比較復雜。

9  常見(jiàn)故障處理

好氧反應池如果不能保證有足夠的氧氣，就不可能使出水穩定達標。曝氣池溶解氧濃度控制在2.0～4.0mg/L。溶解氧濃度迅降低，最低點(diǎn)可以達到0.05mg/L。曝氣開(kāi)始前，CASS反應池一直保持缺氧狀態(tài)。

一般曝氣結束后約15～20min，CASS反應池中的溶解氧濃度就可以降到0.2mg/L以下。而曝氣開(kāi)始后，溶解氧上升至2.0～4.0mg/L，需要30～60min的時(shí)間。對實(shí)際運轉的CASS池進(jìn)行監測發(fā)現，CASS池內的溶解氧濃度在空間分布上是不均勻的，主要反應區的溶解濃度在3.0～6.0mg/L，如果溶解氧濃度過(guò)低或過(guò)高，都需要調整氧溶度。在調整曝氣強度時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

（1）短期出現溶解氧的濃度異常時(shí)（一般以2天以上監測的溶解氧濃度偏低頻率為依據），應調整曝氣強度。

（2）監測溶解氧濃度時(shí)應注意在池內的布點(diǎn)不能太少，發(fā)現溶解氧濃度偏低或偏高時(shí)應增加監測的頻率。

（3）測定溶解氧濃度選用的溶解氧速測儀要經(jīng)常校正。發(fā)現溶解氧濃度異常時(shí)，首先要對儀器所測數據進(jìn)行比較校正，以確認溶解氧測定儀的測量準確性。

10  活性污泥指標

一般活性污泥的性能主要通過(guò)MLSS、MLVSS、MLVSS/MLSS、SV、SVI和生物相等分析判斷（見(jiàn)下表）。

（1）對于CASS工藝，曝氣階段的液面高度是變化的，不同曝氣時(shí)間取樣測定的污泥濃度是有差別的。如果連續3天以上的監測數據表明污泥濃度降低，才可以確定污泥濃度降低。

（2）通過(guò)對MLVSS和MLVSS/MLSS變化曲線(xiàn)分析，發(fā)現以上兩個(gè)指標數值明顯上升，說(shuō)明活性污泥性能在向好的方向轉變，反應池中微生物的總量在增加；如果降低，說(shuō)明活性污泥的性能變差，微生物的總量在減少，有不利因素造成微生物死亡。

（3）SV曲線(xiàn)如果呈下降趨勢，一般可能有兩個(gè)原因：一是微生物大量死亡，活性污泥受到有害因素的影響；二是活性污泥的菌膠團發(fā)生變化，密度變大，比表面積變小，污泥沉降速度變快，絮凝吸附性能變差。如果SV曲線(xiàn)是上升的趨勢則相反。如果泥水分離界面清晰，說(shuō)明活性污泥的活性菌膠團比較正常；如果發(fā)現泥水分離界面模糊不清，說(shuō)明活性污泥部分解體。形成大量細小不易沉淀的顆粒，是活性污泥性能惡化的標志。

（4）一般SVI的數值是判斷發(fā)生污泥膨脹的依據�；钚晕勰喾ㄒ话阏J為SVI在200mL/g以上時(shí)會(huì )發(fā)生污泥膨脹，造成出水惡化。發(fā)生污泥膨脹主要是活性污泥的微生物群發(fā)生變化，造成活性污泥的絮體密度過(guò)小，沉降速度過(guò)慢，活性污泥來(lái)不及沉淀就隨水流失，導致出水惡化。CASS反應池由于獨具特色接近于靜態(tài)的沉降環(huán)境和特殊的排水方式，使抗污泥膨脹的能力遠遠高于傳統活性污泥工藝。通過(guò)對實(shí)際使用的CASS池的調查分析，一般CASS工藝的SVI都能達到300～350mL/g，最高可達500～600mL/g，而且毫不影響出水效果。在CASS工藝中的污泥膨脹不能以SVI高于200mL/g為標準，而應該以是否發(fā)生污泥流失為依據。

CASS池運轉正常后，活性污泥濃度MLSS能夠穩定保持在一定范圍之內不變。如果不是由于污泥老化，MLVSS/MLSS的比值降低，活性污泥性能發(fā)生變壞的趨勢，不必外排污泥，剩余污泥的排放量和排放頻率可以盡可能地降低。

11  CASS工藝的主要優(yōu)點(diǎn)

（1）工藝簡(jiǎn)單，占地面積小，投資較低。CASS的核心構筑物為反應池，沒(méi)有二沉池及污泥回流設備，一般情況下不設調節池及初沉池。

（2）曝氣階段生化反應推動(dòng)大，有利于減少曝氣池容積，降低工程投資。

（3）沉淀效果好。CASS的運行，遇到SVI30高達96%的情況時(shí)（SVI達到300mL/g），只要將沉淀階段的時(shí)間稍作延長(cháng)，系統運行就不會(huì )受影響。CASS池反應中存在較大的濃度梯度，而且處于缺氧、好氧交替變化之中，這樣的環(huán)境條件不利于絲狀微生物的優(yōu)勢生長(cháng)，可有效防止污泥膨脹。

（4）運行靈活，抗沖擊能力強。按時(shí)間順序運行，可靈活調整出水水質(zhì)及污水量的變化，池容相對較大，抗水質(zhì)、水量沖擊能力較強。當進(jìn)行脫氮除磷時(shí)，可通過(guò)間斷曝氣控制反應池的溶解氧濃度水平，提高脫氮除磷的效果。

（5）CASS工藝可應用于大型、中型及小型污水處理。運行穩定性好，基質(zhì)去除效率高，剩余污泥量小，性能穩定。

由于CASS工藝的曝氣是間斷的，利于氧的轉移，曝氣時(shí)間還可根據水質(zhì)、水量變化靈活調整，均為降低運行成本創(chuàng )造了條件�？傮w而言，CASS工藝的運行費用比傳統活性污泥法的運行費用低。來(lái)源：《中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)》作者: 馬有勞，馮 蓉