浙江桐鄉(xiāng)申和水務(wù)污水處理廠CASS系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)踐

王寶平　何振宇

摘 要：基于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展給城市水環(huán)境帶來的影響，分析了興建污水處理廠的必要性。結(jié)合CASS系統(tǒng)的工藝特點(diǎn)，以桐鄉(xiāng)市污水處理廠為例，分析了CASS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用實(shí)踐，詳細(xì)闡述了CASS的工藝特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：桐鄉(xiāng)市；污水處理廠；CASS系統(tǒng)；應(yīng)用實(shí)踐

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）24-0107-02

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)廢水和生活污水的排放量不斷增多，在一定程度上給水資源帶來了影響，給地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生產(chǎn)生活造成了威脅?；诖?，興建污水處理廠對(duì)污水進(jìn)行治理勢在必行。本文結(jié)合桐鄉(xiāng)市申和水務(wù)污水處理廠工程的實(shí)踐，對(duì)CASS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用展開討論。

1 桐鄉(xiāng)申和水務(wù)污水處理廠工程簡介

桐鄉(xiāng)市位于浙江北部杭嘉湖平原腹地，城市布局按照“一城、兩分區(qū)、二片”的布局展開。由于桐鄉(xiāng)市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)以工業(yè)企業(yè)為主，單位人口的綜合用水量指標(biāo)大于一般城市的平均水平，地表水污染較為嚴(yán)重，磷、氨、氮等污染物超標(biāo)，且與水體功能規(guī)劃III類標(biāo)準(zhǔn)相差較大，因此，桐鄉(xiāng)申和水務(wù)污水處理廠工程啟動(dòng)，并采用CASS生物處理工藝。

2 CASS工藝簡介

CASS工藝（Cyclic Acitivated Sludge System）是一種循環(huán)式活性污泥法，整個(gè)工藝為間隙式反應(yīng)器。在此反應(yīng)器中，活性污泥法過程按曝氣和非曝氣階段不斷重復(fù)進(jìn)行。該法將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程結(jié)合在一個(gè)池子中，是一種“充水和排水”的活性污泥法系統(tǒng)，進(jìn)廠污水按一定的周期和階段在各個(gè)生物池中得到處理。CASS方法在20世紀(jì)70年代開始得到研究和應(yīng)用，隨著電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和自動(dòng)化控制技術(shù)的日益普及，間歇運(yùn)行的CASS工藝由于其投資和運(yùn)行費(fèi)用低、處理性能好、占地小，尤其是其優(yōu)異的脫氮除磷功能而越來越得到重視，該工藝已被廣泛用于城市污水和各種工業(yè)廢水的處理。

3 應(yīng)用實(shí)踐

根據(jù)上述工程簡介，桐鄉(xiāng)申和水務(wù)污水處理廠工藝主要以去除污水中的懸浮固體、BOD5、COD、TN、TP、NH4-N等有機(jī)污染物。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、出水水質(zhì)要求和預(yù)測的污水特點(diǎn)，確定采用CASS生物處理工藝。

3.1 基本組成和運(yùn)行步驟

CASS反應(yīng)池主要由生物選擇器（預(yù)反應(yīng)區(qū)）、輔助曝氣區(qū)、主曝氣區(qū)、污泥回流/排除剩余污泥系統(tǒng)和撇水裝置五部分組成。CASS法預(yù)反應(yīng)區(qū)容積較小，是設(shè)計(jì)更加優(yōu)化、合理的生物選擇器。該工藝將主反應(yīng)區(qū)中部分污泥回流至選擇器中，在運(yùn)作方式上為排水階段不進(jìn)水，使排水的穩(wěn)定性得到保障，最大限度地降低了出水的SS濃度。

CASS反應(yīng)池預(yù)反應(yīng)區(qū)（生物選擇器）的設(shè)置和回流污泥措施保證了活性污泥不斷地在選擇器中經(jīng)歷一個(gè)高絮體負(fù)荷（S0/X0）階段，從而有利于系統(tǒng)中絮凝性細(xì)菌的生長，提高污泥活性，使其快速去除污水中溶解性、易降解的有機(jī)污染物，進(jìn)一步有效抑制絲狀細(xì)菌的繁殖。在輔助曝氣區(qū)與主曝氣區(qū)之間設(shè)置隔墻，最大限度地減小了沉淀階段進(jìn)水對(duì)污泥沉降的水力干擾，可保證系統(tǒng)有良好的分離效果。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本期工程CASS生物池土建實(shí)施3格，其中2格用于生物處理、安裝潷水器；另1格作為緩沖水池，用于臨時(shí)儲(chǔ)存另外2格CASS生物池的出水，此格內(nèi)近期安裝了2臺(tái)出水泵。CASSTM生物池按照設(shè)定周期循環(huán)運(yùn)行，每個(gè)工作周期包括四個(gè)階段：曝氣（進(jìn)水）、沉淀（進(jìn)水）、潷水和閑置。

在正常設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的情況下，CASS生物池按常規(guī)周期運(yùn)行，以4 h為一個(gè)工作周期，即曝氣（進(jìn)水）2 h、沉淀1 h、潷水1 h。在進(jìn)水水質(zhì)遠(yuǎn)高于正常設(shè)計(jì)值時(shí)，啟用加長周期運(yùn)行，周期暫定為6 h，即曝氣（進(jìn)水）3.5 h、沉淀（進(jìn)水）1 h、潷水1.5 h。

CASS工藝每一操作循環(huán)包括進(jìn)水/曝氣階段、進(jìn)水/沉淀階段、撇水階段和閑置階段四個(gè)過程階段。各個(gè)階段組成一個(gè)循環(huán)，并不斷重復(fù)。循環(huán)開始時(shí)，由于采用間歇進(jìn)水方式，池子中的水位由某一最低水位開始上升，經(jīng)過一定時(shí)間的曝氣和混合后，停止曝氣，此時(shí)污水仍連續(xù)進(jìn)入CASS 反應(yīng)池。由于反應(yīng)池容積較大，池內(nèi)水位緩慢上升，活性污泥開始絮凝，并在一個(gè)相對(duì)靜止的環(huán)境中沉淀。完成沉淀階段后，停止CASS反應(yīng)池進(jìn)水，然后由潷水器排出已處理的上清液，使水位下降到池子所設(shè)定的最低水位，然后再重復(fù)上述過程。為保證反應(yīng)池內(nèi)污泥的濃度和污泥量，需排出相應(yīng)的剩余污泥。排除剩余污泥一般在沉淀階段結(jié)束后進(jìn)行，排出的污泥濃度可達(dá)10 g/L左右。

3.3 具體流程

污水經(jīng)城區(qū)排水管網(wǎng)收集后送至廠內(nèi)進(jìn)水泵房，經(jīng)粗格柵截留污水中大塊懸浮物，然后由提升泵送至出水井，用細(xì)格柵截留污水中的懸浮物，最后進(jìn)入旋流沉砂池。去除砂礫后，出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行混合均質(zhì)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池出水經(jīng)配水渠道分配進(jìn)入CASS生物池。在生物池內(nèi)，經(jīng)過厭氧選擇、曝氣等處理過程和微生物的新陳代謝作用，降解各種污染物。在沉淀和潷水階段，生物池內(nèi)的混合液開始泥水分離，上清液（處理后的污水）由潷水器收集，經(jīng)出水管道輸送入混凝氣浮池。在氣浮池，通過加藥混凝氣浮，進(jìn)一步去除色度、懸浮物和TP等，出水經(jīng)紫外線消毒渠道和計(jì)量渠道，由退水管最終排入長山河。

粗、細(xì)格柵攔截的柵渣經(jīng)螺旋輸送機(jī)與沉砂池的出砂和氣浮池的浮渣一并外運(yùn)處理。回流污泥經(jīng)潛污泵提升至CASS TM生物池前端的選擇池，剩余污泥由潛水泵提升至貯泥池，再由螺桿泵送至帶式濃縮脫水機(jī)進(jìn)行機(jī)械濃縮脫水。脫水后的泥餅由螺旋輸送機(jī)送至污泥堆棚外運(yùn)處置?；炷龤飧〕刈鳛槌鏊_(dá)標(biāo)的保證措施，主要用于去除出水的色度，如果前面CASSTM生物池出水已到達(dá)水質(zhì)要求，則不啟用氣浮池。

一期工程中，CASSTM生物池只安裝、運(yùn)行2座，由于CASSTM生物池運(yùn)行時(shí)序的安排，總出水為間歇式，待二期工程實(shí)施后，可保證生物池總出水的連續(xù)、平穩(wěn)。因此，為了保證一期工程氣浮池連續(xù)進(jìn)水，特設(shè)置中間水池作為緩沖。本次工程提前建設(shè)1座二期工程的CASS生物池作為一期工程的緩沖池。二期工程實(shí)施后，緩沖池失去作用，將其改造為CASS生物池使用。

4 結(jié)束語

污水處理工程是城市基礎(chǔ)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，也是衡量城市建設(shè)現(xiàn)代化水平的標(biāo)志。有必要大力發(fā)展CASS工藝，提升污水處理水平，以不斷改善城市環(huán)境，推動(dòng)城市化進(jìn)程，提升居民的健康水平。