城市污水處理中CASS工藝解析研究

秦銘澤 王娜

摘 要：CASS工藝又稱周期循環活性污泥法。CASS工藝是懸浮生長的活性污泥系統，它利用同一構筑物中的混合微生物，共同完成對城市生活污水中有機物氧化降解、硝化、反硝化和除磷。通過多種生物功能的耦合促進，實現工藝的穩定、高效的運行。

關鍵詞：城市污水；CASS；工藝解析研究

CASS工藝是將序批式活性污泥法（SBR）基礎上變化而來的，由兩部分組成，分別為預反應區和主反應區。預反應區位于前部主要功能是進行生物選擇，主反應區位于后部主要功能是進行生物降解。我們在主反應區的出水口處安裝可升降的潷水器，通過有效控制，實現不間斷進水，有規律排水，系統按周期往復運行。

1 CASS工藝存在的主要優點

1.1 工藝簡單、各項費用低

CASS工藝的主體是反應池，它沒有二沉池及污泥回流設備，與普通活性污泥工藝過程相比，建設實體費用和實際使用面積都有不同程度的減少，整體費用降低。

1.2 生物降解效力強

在CASS工藝降解污染物的過程中，我們可以在空間上是完全混合污泥法，時間上是推流反應器，能同時發揮兩者功效，處理能力強。

1.3 沉淀效果好

CASS工藝在沉淀階段中反應池起沉淀作用，在實踐過程中我們發現，當冬季氣溫較低，污泥沉降比較差時，CASS工藝沉淀效果依然很好。

1.4 抗污水有機物沖擊能力強

CASS工藝就運用自身調節運行周期的策略，來面對城市污水進水量和水質的變化。如果生活污水進水中有機物濃度較高時，延長曝氣時間，加大有機物的降解時間，實現生活污水的達標排放。

1.5 污泥膨脹現象不易發生

CASS反應池有進水、曝氣、沉淀、出水四個階段，每個階段溶解氧濃度不同，這樣通過有時缺氧，有時好氧，我們可以在這樣的缺氧好氧環境條件中，培養能夠適應的菌膠團細菌，使它們成為曝氣池中的優勢菌群。

1.6 適用范圍廣

隨著城市擴容，城市生活污水進一步增加，我們就可以增加相同CASS反應池來應對增量污水，從而使城市污水處理廠的階段建造和擴建較傳統活性污泥法簡單得多。

1.7 污泥性質穩定

一般傳統普通活性污泥法的污泥齡是5天左右，而CASS工藝法污泥泥齡為30天左右，這樣活性污泥可以在構筑物中進行一定消化反應，形成比較穩定的剩余污泥，這樣就不需要進行穩定化處理，就可以進行污泥脫水了，而且污泥脫水效率高，含水量少，所以污泥穩定性好。

2 CASS工藝中存在的缺點

CASS工藝具有許多優點，同時也是有一些問題。主要體現在：

2.1 微生物種群之間的復雜關系

主體構筑物中的菌群主要由硝化細菌、反硝化細菌、聚磷菌和異氧型好氧菌構成。在非穩態CASS工藝系統中微生物種群之間存在著非常復雜的競爭關系和相對復雜生態平衡關系，對優化CASS工藝有一定影響。

2.2 生物脫氮效率難以提高

生物降解中脫氮主要通過硝化反應和反硝化反應，當硝化細菌和異養細菌混合培養過程中，在對有機底物和DO的競爭過程中，硝化菌自氧型細菌不占優勢，異養細菌比較占優勢。

2.3 除磷效率難以提高

生活污泥在反應器中停留時間過長，長期處于缺氧狀態，釋磷作用強，另外回流混合液中硝態氮的影響除磷效果比較大，所以除磷效率一直不高。

2.4 操作方式較為單一

由于污水的水質每天每個小時都不是一成不變的，因此在編制程序時采用固定不變的反應時間必然不是最佳的選擇。

3 CASS工藝中生物降解氮、磷的狀況分析

3.1 污泥負荷的影響

在CASS池中活性污泥濃度越高，活性污泥負荷越低，氮元素轉化為氮氣的效果就越好，而除磷效果不理想。因此，控制合適的污泥負荷，是保證污水中氮、磷去除效果的關鍵。

3.2 溶解氧的影響

（1）選擇區溶解氧的影響主要體現在對選擇區內聚磷菌對磷的釋放上，因為聚磷菌好氧吸收磷，厭氧釋放磷，聚磷菌最大程度的釋放磷。

（2）主曝氣區內溶解氧的影響。CASS池主曝氣區內一般要完成降解污水中有機物、同時進行硝化反硝化和吸磷。一般控制氧氣的供給強度，并要保持主曝氣區內溶解氧在0.5～1mg/L范圍內。

3.3 水力條件的影響

在CASS的前端選擇區，要進行聚磷菌對磷元素的釋放，缺氧條件下進行反硝化脫氮反應，我們需要把活性污泥和城市污水充分混合，通過改變水流狀態，保證泥水實現充分混合，保證停留時間。

4 對CASS池進行局部改造策略

（1）在主構筑物內增加填料，變懸浮活性污泥法為固定污泥法即MBBR，在其表面形成固化生物膜，增加其系統污泥減少污泥負荷。

（2）在主反應區中加入攪拌器，合理設置周期使CASS 池進行低氧攪拌，增強反硝化脫氮作用。

（3）合理分配進水，使有效碳源增加，使生物除磷能力得到加強。

（4）合理設置CASS池內的曝氣器，提高系統充氧效率；安置可控潷水器，降低出水各項指標。

（5）增設化學除磷加藥間，在 CASS 池出水中投加化學藥劑，進行輔助化學除磷。

5 結論

CASS工藝的高效和經濟性，主要體現在該技術工藝利用過程中結合生物選擇器與可變容積的活性泥工藝，同時具有水質穩定、管理方便、占地面積節省、可以進行分期建設等優點。

參考文獻：

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作者簡介：秦銘澤（1982-），哈爾濱人，工程師，主要從事環境監測管理和研究工作。