城镇污水处理工厂的CASS工艺

一.导言

CASS(循环污泥系统)工艺是世界公认的先进生活污水处理技术。某镇污水处理厂一、二期总处理能力为5万吨/日，两期均采用CASS工艺(A2/O工艺)。其中，一期工程处理能力为2万吨/日，于2009年3月竣工并通过验收正式投入使用。二期工程处理能力3万吨/日，于2016年10月竣工，通过验收正式投入使用。除了第一期和第二期的处理能力不同之外，第二期采用了更先进的技术和设备。比如厌氧区建共用大型配水渠，可以延长污水在厌氧区的停留时间，使反消化更充分，回流污泥更好的释放磷，为后续吸磷创造更好的状态，在污水处理之前可以充分均化，有效抵抗高浓度污水对反应池的冲击；1号和2号池共用一个缺氧区，3号和4号池共用一个缺氧区。共享缺氧区可以有效增加容积，使水力停留时间更长，更有效地实现反硝化；在紫外线消毒池前增加旋转过滤器(Notik公司的DynaDisc旋转过滤器)可以有效去除悬浮物；处理后的水质可达到《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。目前公司污水处理总量达到5万吨/日，可以满足现有管网收集的废水量。未来随着市政管网的完善，废水收集量会增加，还会建设三期工程。本文介绍了二期工程的应用情况。

二。CASS工艺简介

2.1 cass工艺的优缺点

CASS(循环活性污泥法)是一种改进的连续进水SBR法。为了提高运行稳定性，强化脱氮除磷功能，通常在CASS池前设置生物选择区(厌氧区)和兼氧区。因其占地面积小、投资和建设成本低、运行管理方便、污泥膨胀少、剩余污泥量少、污泥性质稳定、排水水质稳定、可分期建设等优点而得到广泛应用。同时，CASS池采用全封闭空间处理污水，大大降低了厂区内及周边臭气浓度的影响。只要采取除臭、隔音等措施，减少对周围环境的影响，就可以建在居民区、学校、行政办公楼等产生大量污水的区域。CASS工艺应用的缺点是与SBR工艺相比，结构复杂，仪表设备多，维护费用增加，设备运行频繁，不允许长时间人工操作，需要先进的远程操作系统，自动化程度高。

2.2 cass池的工作原理

CASS的工作原理如图1所示:主反应器前设置生物选择区(厌氧区)和兼氧区，主反应器后设置升降式自动滗水装置。工作过程可分为四个阶段:曝气、沉淀、滗水和空转，循环进行。污水不断进入厌氧区，通过隔墙底部进入主反应区，使有机物在保证供氧的情况下被池内微生物降解。可根据进水水质调整运行参数。

在厌氧区，微生物可以通过酶的快速转移机制，快速吸收污水中的大部分可溶性有机物，并经历一个高负荷的底物快速积累过程，对进水水质、水量、pH和有毒有害物质起到良好的缓冲作用。同时能抑制丝状菌的生长，有效防止污泥膨胀。厌氧区和缺氧区可以增强脱氮除磷效果。然后，在主反应区中，衬底经历低负荷降解过程。CASS池中的微生物处于好氧、缺氧、厌氧的周期性变化状态，从而去除有机物，同时具有良好的脱氮除磷功能。

三期和二期工程概述

随着城镇的发展，人口的增加，城镇污水管网的建设，目前一期工程(处理能力2万吨/日)已达到设计负荷，不能满足管网污水收集的需求，需要建设二期工程。通过深入调查研究，广泛收集资料，与市、镇有关部门多次协商讨论，确定进行二期工程。与一期工程相比，二期工程采用CASS工艺(A2/O工艺)，设计规模为3万吨/日。进出口设计水质见表1。工厂污水经粗格栅和提升泵房提升后，进入细格栅和沉砂池，然后进行CASS生化处理。尾水经紫外线消毒池处理。CASS池产生的剩余污泥经带式浓缩脱水压滤机脱水后，由单螺杆泵输送至污泥斗及时外运。

四期和二期工程的工艺流程和说明

污水经过粗格栅和细格栅预处理。粗格栅用于去除污水中较大的漂浮物和悬浮物。经过细格栅处理的污水进入涡流沉砂池，主要是去除一定粒径的沙粒，以保证后续设备的正常运行。经旋流沉砂池处理后的污水进入CASS生物池，由生物选择池(厌氧区)、缺氧区和主反应区三部分组成。曝气后，污水进入沉淀阶段。沉淀一小时后，进入滗析阶段。滗析后，滗析器自动上升到其原始位置。处理流程图如图2所示。

排出的上清液进入旋转过滤器，然后通过水道流过紫外线消毒系统。消毒后尾水一部分循环使用，一部分排放到河道。部分剩余污泥排入污泥储槽，送至带式污泥浓缩脱水机浓缩脱水至含水率降至80%，形成泥饼外运。

动词 （verb的缩写）主要结构和设备参数

5.1粗格栅

机械格栅按驱动方式分为臂式、链式、钢丝绳牵引式和齿条式。本工程推荐采用钢丝绳牵引的格栅除污机，其特点是结构简单，部件在地面移动，维护简单，抓斗容量大，运行稳定可靠。安装一台钢丝绳牵引格栅除污机，格栅宽度B=1.0m，格栅间隙宽度b=21mm，安装角度α= 75°，格栅断面宽度s=10mm，电机功率N = 2.2kW，格栅清污机下方安装一台带式输送机，B=500mm，L=7.0m，N=0.75kW。每个网格的前后都有闸门板，用于维护和切换。

5.2提升泵房

污水泵湿式安装采用潜水泵，具有节省土建费用、安装方便、操作简单、易于维护等优点，因此本工程推荐采用潜水泵。一期工程共安装3台潜水泵，2用1备。Q1=230L/s，H=18m，N=58kW(1台)；Q2=400L/s，H=18m，N=90kW(2台)。二期工程新增水泵一台，Q3=400L/s，H=18m，N=90kW，采用进口设备，变频控制。

5.3细格栅和旋风沉砂池

细格栅和旋流沉砂池合建。共一套，平面尺寸:l× b = 17.12m× 16.72m .细网格设计参数:2台细网格机；设计流量:Qmax = 0.49 m3/s；网格流量:Vmax = 0.7m/s；网格间隙:e = 5mm前门水深:h = 1.3m .旋流沉砂池设计参数:左右各一座，直径3.66m，总深度3.70m设计流量:Qmax = 0.49 m3/s；水力停留时间:30s。

5.4 CASS生化池

CASS反应池1座，平面尺寸82.2m×40.9m，池深6.3m，有效水深5.5m，分为4个隔室(池)。每个池以4小时为一个周期运行，每天6个周期。通过调节鼓风机的送风量，将好氧池中的溶解氧控制在2.0mg/L左右。每个反应池配有一个电动进水调节阀、一个旋转滗水器(水量1800m3/h)、7320微孔曝气盘、两台污泥流泵(每台流量100m3/h)、一台剩余污泥泵(每台流量70m3/h)、兼氧区两台水下搅拌器(3kw/台)、出口电动泵。设计参数:设计流量:30000 m3/d，每个池4个，每个池规模:75000 m3/d，水温:12℃。污泥负荷:0.14千克bo D5/千克mlss.d .混合物浓度:3.0克/升..系统泥龄:15.7天剩余污泥:3337千克/天

5.5紫外线消毒管

功能:污水经过生物处理后，在这里进行消毒。设计:紫外线剂量为15 ~ 30mW & # 8226每秒平方厘米.项目主要内容:一条条形接触消毒渠，平面尺寸L×B=12.46m×4.6m，接触区有效水深0.75m，一套功率为30kw的紫外线消毒设备，配备自动水位控制器和水位传感器。

5.6鼓风机房

功能:为CASS生化池充氧提供气源。设备设计规模为30000 m3/d，设计供气量为67.5m3/min，供气压力为0.7bar，选用罗茨风机3台(2用1备)，每台风机风量为67.5m/min，风压为0.7bar，配套电机功率为110kw。运行方式:根据好氧池溶解氧浓度反馈，控制机组启停，调节风量。

5.7污泥储槽和污泥浓缩脱水车间

设有一个双室储泥罐，平面尺寸BxL=44m×5.1m，高4.0m，池内设置两个功率为1.5kw的搅拌器。盖上泥浆储槽。为了防止磷在厌氧条件下重新释放，本项目考虑在池中间歇充氧来控制磷的释放。

污泥浓缩脱水车间的主要功能是对污泥进行浓缩脱水，降低含水率，便于污泥的运输和最终处置。脱水机采用离心浓缩脱水机。设计参数:剩余污泥干重:3337kg/d；所需污泥浓度为477m3/d，含水率为99.3%；脱水后污泥浓度为17m3/d，含水率为80%；絮凝剂(PAM)用量:3 ~ 3.5kg/Td & # 8226；s；2台处理能力为20~70m3/h的离心脱水机& # 8226；台湾，配备电机功率73.5kw两台污泥进料泵(1用1备)，流量48m3/h，扬程0.2Mpa，电机功率11Kw两台污泥切割泵(一用一备)，流量56m3/h，电机功率4kw干污泥输送泵(单螺杆泵)，Q=2.0m3/h，压力1.8MPaN = 2.2kw

5.8生物除臭设备

生物除臭设备是一套成套设备，主要收集粗格栅、提升泵房、细格栅、CASS池、储泥池的臭气进行处理，处理能力Q = 11500 ~ 16500 m3/h，设备平面尺寸:LxB=10.8m×6.3m

不及物动词CASS池常见异常现象及解决方法

七。运营效果和效益

经过设备安装调试，二期工程运行稳定，出水水质达标，并已通过环保验收。实际运行出水水质见表2，符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准，符合国家排污证书要求。2017年二期工程污水处理量为946.85万吨，削减COD 804.65吨，削减氨氮132.42吨。2018年二期工程污水处理量789.21万吨，削减COD 670.98吨，削减氨氮110.82吨。2019年，二期工程污水处理量为867.93万吨，COD削减量为737.54吨，氨氮削减量为121.35吨，大幅削减污染物排放量，减少河流水资源污染，保护河流环境和生态环境。出水水质可达到地表水ⅳ类标准，有效缓解了河流水质的恶化，具有良好的环境效益。运行中，根据实际进水浓度，严格控制各设备的使用时间，节电节水，节约能耗；合理的药剂投加量可以达到较好的处理效果，节约处理成本，提高工程运行的经济效益，且不会过量用药。排水一部分用于中水回用，一部分用于烘干水和厂区绿化，一部分用于污泥压榨车间污泥浓缩脱水机械的清洗水。一部分用于市政道路的晾晒和园林绿化，显示出明显的社会效益。

八。结论。

采用CASS工艺处理城市生活污水时，首先要了解CASS工艺的原理和处理工艺，根据进水中污染物的浓度设定合适的参数，有效地控制和解决污水处理工艺中存在的问题，使工程运行成本更低，处理效果更好。工程实践表明，CASS工艺具有工艺简单、运行稳定、占地面积小、分期建设、投资和运行费用低、抗冲击负荷能力强、脱氮除磷能力强等优点。CASS工艺具有良好的处理效果，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。采用CASS工艺处理城市生活污水具有显著的环境、经济和社会效益，应用前景十分广阔。(来源:中山市东风镇污水处理有限责任公司)

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