CASS工艺详解，赶忙保藏吧！
【我国环保在线 技能前沿】CASS工艺是将序批式活性污泥法(SBR)的反响池沿长度方向分为两部分，前部为生物挑选区也称预反响区，后部为主反响区。在主反响区后部安装了可升降的滗水设备，完结了接连进水间歇排水的周期循环作业，集曝气沉积、排水于一体。CASS工艺是一个厌氧/缺氧/好氧替换作业的进程，具有必定脱氮除磷作用，废水以推流方法作业，而各反响区则以完全混合的方法作业以完结同步硝化一反硝化和生物除磷。
CASS工艺流程
关于一般城市污水，CASS工艺并不需求很高程度的预处理，只需设置粗格栅、细格栅和沉砂池，无需初沉池和二沉池，也不需求巨大的污泥回流体系(只在CASS反响器内部有约20%的污泥回流）。
（1）充水-曝气阶段
边进水边曝气，一起将主反响区的污泥回流至生物挑选区，一般回流比为20%。在此阶段，曝气体系向反响池内供氧，一方面满意好氧微生物对氧的需求，另一方面有利于活性污泥与有机物的充沛混合与触摸，然后有利于有机污染物被微生物氧化分化。一起，污水中的氨氮经过微生物的硝化作用改变为硝态氮。
（2）沉积阶段
中止曝气，微生物持续运用水中剩下的溶解氧进行氧化分化。跟着反响池内溶解氧的进一步下降，微生物由好氧状况向缺氧状况改变，并发生必定的反硝化作用。与此一起，活性污泥在简直中止的条件下进行沉积别离，活性污泥沉至池底，下一个周期持续发挥作用，处理后的水坐落污泥层上部，静置沉积使泥水别离。
（3）滗水阶段
沉积阶段完结后，置于反响池结尾的滗水器开端作业，自上而下逐层排出上清液，排水完毕后滗水器主动复位。滗水期间，污泥回流体系照旧作业，其意图是进步缺氧区的污泥浓度，随污泥回流至该区内的污泥中的硝态氮进一步进行反硝化，并进行磷的开释。
（4）搁置阶段
搁置阶段的时刻一般比较短，首要确保滗水器在此阶段内上升至原始方位，避免污泥丢失。实践滗水时刻往往比规划时刻短，其剩下时刻用于反响器内污泥的搁置以及康复污泥的吸附才干。
CASS工艺的长处
（1）工艺流程简略，占地面积小，出资较低
CASS的中心构筑物为反响池，没有二沉池及污泥回流设备，一般状况下不设调理池及初沉池。因而。污水处理设备安置紧凑、占地省、出资低。
（2）生化反响推动力大
在完全混合式接连流曝气池中的底物浓度等于二沉池出水底物浓度，底物流入曝气池的速率即为底物降解速率。依据生化动力反响学原理，因为曝气池中的底物浓度很低，其生化反响推动力也很小，反响速率和有机物去除功率都比较低；在抱负的推流式曝气池中，污水与回流污泥构成的混合流从池首端进入，成推流状况沿曝气池活动，至池结尾流出。作为生化反响推动力的底物浓度，从进水的高浓度逐步降解至出水时的低浓度，整个反响进程底物浓度没被稀释，尽或许地坚持了较大推动力。此间在曝气池的各断面上只要横向混合，不存在纵向的返混。
CASS工艺从污染物的降解进程来看，当污水以相对较低的水量接连进入CASS池时即被混合液稀释，因而，从空间上看CASS工艺属变体积的完全混合式活性污泥法领域；而从CASS工艺开端曝气到排水完毕整个周期来看，基质浓度由高到低，浓度梯度从高到低，基质运用速率由大到小，因而，CASS工艺属抱负的时刻次序上的推流式反响器，生化反响推动力较大。
（3）沉积作用好
CASS工艺在沉积阶段简直整个反响池均起沉积作用，沉积阶段的外表负荷比一般二次沉积池小得多，虽有进水的搅扰，但其影响很小，沉积作用较好。实践证明，当冬天温度较低，污泥沉降功用差时，或在处理一些特种工业废水污泥凝集功用差时，均不会影响CASS工艺的正常作业。实验和工程中曾遇到SV高达96%的状况，只要将沉积阶段的时刻稍作延伸，体系作业不受影响。
（4）作业灵敏，抗冲击才干强
CASS工艺在规划时已考虑流量改变的要素，能确保污水在体系内逗留预订的处理时刻后经沉积排放，特别是CASS工艺能够经过调理作业周期来习惯进水量和水质的改变。当进水浓度较高时，也可经过延伸曝气时刻完结合格排放，到达抗冲击负荷的意图。在暴雨时。可饱尝往常均匀流量6倍的顶峰流量冲击，而不需求独立的调理池。多年作业材料标明。在流量冲击和有机负荷冲击超越规划值2~3倍时，处理作用依然令人满意。而传统处理工艺尽管已设有辅佐的流量平衡调理设备，但还很或许因水力负荷改变导致活性污泥丢失，严峻影响排水质量。当强化脱氮除磷功用时，CASS工艺可经过调整作业周期及操控反响池的溶解氧水平，进步脱氮除磷的作用。所以，经过作业方法的调整，能够到达不同的处理水质。
（5）不易发生污泥胀大
污泥胀大是活性污泥法作业进程中常遇到的问题，因为污泥沉降功用差，污泥与水无法在二沉池进行有用别离，形成污泥丢失，使出水水质变差，严峻时使污水处理厂无法作业，而操控并消除污泥胀大需求必定时刻，具有滞后性。因而，挑选不易发生污泥胀大的污水处理工艺是污水处理厂规划中有必要考虑的问题。因为丝状茵的比外表积比茵胶团大，因而，有利于吸取低浓度底物，但一般丝状茵的比增殖速率比非丝状茵小，在高底物浓度下茵胶团和丝状茵都以较大速率降解物与增殖，但因为胶团细菌比增殖速率较大，其增殖量也较大，然后较丝状茵占优势。而CASS反响池中存在着较大的浓度递度，并且处于缺氧、好氧替换改变之中，这样的环境条件可挑选性地培育出茵胶团细菌，使其成为曝气池中的优势茵属，有用地按捺丝状茵的成长和繁衍，战胜污泥胀大，然后进步体系的作业安稳性。
（6）适用范围广，合适分期制作
CASS工艺可运用于大型、中型及小型污水处理工程，比SBR工艺适用范围更广泛；接连进水的规划和作业方法，一方面便于与前处理构筑物相匹配，另一方面操控体系比SBR工艺更简略。对大型污水处理厂而言，CASS反响池规划成多池模块组合式，单池可独立作业。当处理水量小于规划值时，能够在反响池的低水位作业或投入部分反响池作业等多种灵敏操作方法；因为CASS体系的首要中心构筑物是CASS反响池，假如处理水量添加，超越规划水量不能满意处理要求时，可相同仿制CASS反响池，因而CASS法污水处理厂的制作可随企业的开展而开展，它的阶段制作和扩建较传统活性污泥法简略得多。
（7）剩下污泥量小，性质安稳
传统活性污泥法的泥龄仅2~7天，而CASS法泥龄为25~30天，所以污泥安稳性好，脱水功用佳，发生的剩下污泥少。去除1.0kgBOD发生0.2~0.3kg剩下污泥，仅为传统法的60%左右。因为污泥在CASS反响池中已得到必定程度的消化，所以剩下污泥的耗氧速率只要10mgO2/gMISS·h以下，一般不需求再经安稳化处理，可直接脱水。而传统法剩下污泥不安稳，沉降性差，耗氧速率大于20mgO2/gMLSS·h，有必要经安稳化后才干处置。
CASS工艺的缺陷
从上面的叙说能够看出，CASS工艺具有许多长处，但是任何一个工艺都不是完美无瑕的，CASS工艺也必定存在一些问题。CASS工艺为单一污泥悬浮成长体系，运用同一反响器中的混合微生物种群完结有机物氧化、硝化、反硝化和除磷。多种处理功用的相互影响在实践运用中约束了其处理效能，也给操控提出了十分严厉的要求，工程中难以完结工艺的安稳、的作业。总结起来，CASS工艺首要存在以下几个方面的问题。
（1）微生物种群之间的杂乱联系有待研讨
CASS体系的微生物种群结构与惯例活性污泥法不同，菌群首要由硝化菌、反硝化菌、聚磷菌和异氧型好氧菌组成。现在对非稳态CASS体系中微生物种群之间的杂乱的生存竞赛和生态平衡联系尚不甚了解，CASS工艺理论仅仅从工艺进程进行一些剖析讨论，而理清微生物种群之间的联系对CASS工艺的优化作业是大有长处的，因而仍需加强对这方面的理论研讨作业。
（2）生物脱氮功率难以进步
一方面硝化反响难以进行完全。硝化细菌是一种化能自养菌，有机物降解由异养细菌完结。当两种细菌混合培育时，因为存在对底物和DO的竞赛，硝化菌的成长将遭到约束，难以成为优势种群，硝化反响被按捺。此外，固定的曝气时刻也或许会使得硝化不完全。另一方面便是反硝化反响不完全。CASS工艺有约20%的硝态氮经过回流污泥进行反硝化，其他的硝态氮则经过同步硝化反硝化和沉积、搁置期污泥的反硝化完结，其作用不抱负也是众所周知的。在沉积、搁置期中，因为污泥与废水不能杰出的进行混合，废水中部分硝态氮不能与反硝化细菌触摸，故不能被复原。此外，在这一时期，因为有机物己充沛降解，反硝化所需的碳源缺乏，也约束了反硝化功率的进一步进步。这两方面的原因使得CASS工艺脱氮功率难以进步。
（3）除磷功率难以进步
污泥在生物挑选器中的释磷进程遭到回流混合液中硝态氮浓度的影响比较大，在CASS工艺体系中难以持续进步除磷功率。
（4）操控方法较为单一
现在在实践运用中的CASS工艺基本上都是以时序操控为主的，其缺陷是清楚明了的，因为污水的水质不是原封不动的，因而选用固定不变的反响时刻必定不是佳挑选。
CASS工艺的首要技能特征
（1）接连进水，接连排水
传统SBR工艺为接连进水，接连排水，而实践污水排放大都是接连或半接连的，CASS工艺可接连进水，战胜了SBR工艺的缺乏，比较合适实践排水的特色，拓宽了SBR工艺的运用领域。尽管CABS工艺规划时均考虑为接连进水，但在实践作业中即便有接连进水，也不影响处理体系的作业。
（2）作业上的时序性
CASS反响池一般按曝气、沉积、排水和搁置四个阶段依据时刻顺次进行。
（3）作业进程的非稳态性
每个作业周期内排水开端时CANS池内液位高，排水完毕时，液位低，液位的改变起伏取决于排水比，而排水比与处理废水的浓度、排放规范及生物降解的难易度等有关。反响池内混合液体积和基质浓度均是改变的，基质降解对错稳态的。
（4）溶解氧周期性改变，浓度梯度高
CASS在反响阶段是曝气的，微生物处于好氧状况，在沉积和排水阶段不曝气，微生物处于缺氧乃至厌氧状况。因而。反响池中溶解氧是周期性改变的，氧浓度梯度大、较多功率高，这关于进步脱氮除磷功率、避免污泥胀大及节省能耗都是有利的。实践证明对相同的曝气设备而言。CASS工艺与传统活性污泥法比较有较高的氧运用率。
CASS工艺与其他工艺比较
1、CASS与SBR的比较
CASS反响池由预反响区和主反响区组成，预反响区操控在缺氧状况，因而，对难降解有机物的去除作用进步；CASS进水进程接连，因而进水管道上无电磁阀操控元件，单个池子可独立作业，而SBR或CAST进水进程是间歇的，运用中一般要2个或2个以上池子替换运用，操控体系杂乱程度添加。CASS每个周期的排水量一般不超越池内总水量的1/3，而SBR则为1/2-3/4，CASS抗冲击才干较好。CASS比CAST体系简略，但脱氮除磷作用不如后者。
CASS池分预反响区和主反响区。在预反响区内，微生物能经过酶的快速搬运机理敏捷吸附污水中大部分可溶性有机物，阅历一个高负荷的基质快速堆集进程，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，一起对丝状菌的成长起到按捺作用，可有用避免污泥胀大；随后在主反响区阅历一个较低负荷的基质降解进程。CASS工艺集反响、沉积、排水、功用于一体，污染物的降解在时刻上是一个推流进程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性改变之中，然后到达对污染物去除作用，一起还具有较好的脱氮、除磷功用。CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称，早发生于美国，90年代初引进我国，现在，因为该工艺的和经济性，运用气势迅猛，遭到环保部门及支持的广泛重视和共同好评。经过模仿实验研讨，已成功运用于日子污水、食物废水、制药废水的办理，取得了杰出的处理作用，为CASS法在我国的推广运用奠定了杰出的根底。在反响器的前部设置了生物挑选区，后部设置了可升降的主动滗水设备。其作业进程可分为曝气、沉积和排水三个阶段，周期循环进行。污水接连进入预反响区，经过隔墙底部进入主反响区，在确保供氧的条件下，使有机物被池中的微生物降解。依据进水水质可对作业参数进行调整。
CASS法与SBR比较，CASS法的长处是： 其反响池由预反响区和主反响区组成，因而，对难降解有机物的去除作用更好。 进水进程是接连的，因而，进水管道上无需电磁阀等操控元件，单个池子可独立作业；而SBR进水进程是间歇的，运用中一般要2个或2个以上池子替换运用。 排水是由可升降的堰式滗水器完结的，随水面逐步下降，均匀将处理后的清水排出，大极限下降了排水时水流对底部沉积污泥的扰动。 CASS法每个周期的排水量一般不超越池内总水量的1/3，而SBR则为3/4，所以，CASS法比SBR法的抗冲击才干更好。
2、与传统活性污泥法比较
(1)制作费用低：省去了初度沉积池、二次沉积池及污泥回流设备，制作费用可节省10%～25%。以10万吨的城市污水处理厂为例，传统活性污泥法的总出资约1.5亿，CASS法总出资约1.1亿。
(2)工艺流程短，占地面积少：污水厂首要构筑物为集水池、沉砂池、CASS曝气池、污泥池，而没有初度沉积池、二次沉积池，布局紧凑，占地面积可削减20%～35%。
(3)作业费用省：因为曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是改变的，沉积阶段和排水阶段溶解氧下降，重新开端曝气时，氧的浓度梯度大，传递功率高，节能作用显著，作业费用可节省10%～25%。
(4)有机物去除率高，出水水质好：依据研讨结果和工程运用状况，经过合理的规划和杰出的办理，对城市污水，进水COD为400mg/L时，出水小于30mg/L以下。对可生物降解的工业废水，即便进水COD高达3000mg/L，出水仍能到达50m g/L左右。对一般的生物处理工艺，很难到达这样好的水质。所以，对CASS工艺，二级处理的出资，可到达三级处理的水质。
(5)办理简略，作业牢靠：污水处理厂设备品种和数量较少，操控体系比较简略，工艺本身决议了不发生污泥胀大。
(6)污泥产值低，污泥性质安稳。
(7)具有脱氮除磷功用。
CASS工艺的规划
1、CASS反响器的首要规划参数
大规划水深可达5m~6m，MLSS为3500mg/L~4000mg/L，充水比为30%左右，大上清液滗除速率为30mm/min，固液别离时刻60min，规划SVI为140mL/g，单循环时刻(即1个作业周期)一般为4h(规范处理模块)。处理城市污水时，CASS中生物挑选器、缺氧区和主反响区的容积比一般为1∶5∶30，详细可依据水质和“模块”实验加以确认。表1列出了CASS工艺处理不同规划城市污水时的参阅规划参数。
(1)水量平衡
工业废水和日子污水的排放一般是不均匀的，怎么充沛发挥CASS反响池的作用，与挑选的规划流量联系很大，假如规划流量不合适，进水顶峰时水位会超越上限，进水量小时反响池不能充沛运用。当水量动摇较大时，应考虑设置调理池。
(2)操控方法的挑选
CASS工艺的日益广泛运用，得益于主动化技能开展及在污水处理工程中的运用。CASS工艺的特色是程序作业制，可依据进水及出水水质改变来调整作业程序，确保出水作用。整套操控体系可选用现场可编程操控(PLC)与微机集中操控相结合，一起为了确保CASS工艺的正常作业，一切设备选用手动/主动两种操作方法，后者便于手动调试和自控体系故障时运用，前者供日常作业运用。
(3)曝气方法的挑选
CASS工艺可挑选多种曝气方法，但在挑选曝气头时要尽量选用不阻塞的曝气方法，如穿孔管、水下曝气机、伞式曝气器、螺旋曝气器等。选用微孔曝气时应选用强度高的橡胶曝气盘或管，当中止曝气时，微孔闭合，曝气时敞开，不易形成微孔阻塞。此外，因为CASS工艺本身的特色，选用水下曝气机还可依据其作业周期和DO等状况恰当敞开不同的台数，到达在满意废水要求的前提下节省能耗的意图。
(4)排水方法的挑选
CASS工艺的排水要求与SBR相同，现在，常用的设备为旋转式撇水机，其长处是排水均匀、排水量可调理、对底部污泥搅扰小，又能避免水面漂浮物随水排出。CASS工艺沉积完毕需及时将上清液排出，排水时应尽或许均匀排出，不能扰动沉积在池底的污泥层，一起，还应避免水面的漂浮物随水流排出，影响出水水质。现在，常见的排水方法有固定式排水设备如沿水池没深度设备出水管，从上到下顺次敞开，长处是排水设备简略、出资少，缺陷是敞开阀门多、排水管中会积存部分污泥，形成初期出水水质差。浮动式排水设备和旋转式排水设备尽管价格高，但排水均匀、排水量可调、对底部污泥搅扰小，又能避免水面漂浮物随出水排出，因而，这两中排水设备耳前运用较多，特别旋转式排水设备，又称滗水器，以操作灵敏、作业安稳性高级长处遭到规划人员和用户的喜爱。
(5)需求留意的其它问题
1)冬天或低温对CASS工艺的影响及操控；
2)排水比的确认；
3)旱季对池内水位的影响及操控；
4)排泥机遇及泥龄操控；
5)预反响区的巨细及反响池的长宽比：
6)接连排水与后续处理构筑物的高程及水量匹配问题。
