CASS工藝流程及CASS工藝原理
自界外污水渠來(lái)的污水由地下管道接入，重力流進(jìn)入格柵槽，經(jīng)粗格柵除污機(jī)除去大粒徑漂浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，由調(diào)節(jié)池提升泵提升至細(xì)格柵槽，然后自流至室外沉砂池，砂水分離，而后自流至CASS生化反應(yīng)池，污水在此進(jìn)行缺氧（攪拌）反應(yīng)，好氧（曝氣）反應(yīng)處除去有機(jī)物，并經(jīng)硝化、反硝化處理氨氮和磷，經(jīng)沉淀、排水和閑置工序完成一個(gè)周期的處理過(guò)程。污水按一定周期和階段得到處理，每一循環(huán)由下列各階段組成：
1、進(jìn)水、曝氣；回流階段集水調(diào)節(jié)池的廢水由污水提升泵提升至混合槽與污泥回流泵提升來(lái)的回流污泥進(jìn)行混合后進(jìn)入生物選擇區(qū)，廢水中的溶解性有機(jī)物質(zhì)能過(guò)酶反應(yīng)機(jī)理而迅速去除，回流污泥中的硝酸鹽可在此選擇區(qū)中得以反硝化，從而防止污泥膨脹；在預(yù)反應(yīng)區(qū)中，廢水被微量曝氣，基本處于缺氧狀態(tài)，有機(jī)物在此反應(yīng)區(qū)內(nèi)得到初步降解，同時(shí)也可以去除部分硝態(tài)氮；在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)，經(jīng)厭氧、缺氧的廢水得到大量的曝氣，處于好氧狀態(tài)，主要進(jìn)行硝化和降解有機(jī)物，同時(shí)在沉淀和閑置時(shí)也存在反硝化過(guò)程。
2、沉淀階段在此階段；污泥回流、曝氣均停止工作，整個(gè)充滿水的池子上方處于相對(duì)靜止的狀態(tài)。此時(shí)，活性污泥進(jìn)行絮凝與處理水開(kāi)始分離，在池水上方形成1.5米左右的處理水上清液。在該階段，如果進(jìn)水量沒(méi)有使水位達(dá)到預(yù)定的高度，則進(jìn)水泵繼續(xù)工作。由于池水的相對(duì)平衡，增加了進(jìn)水在生物選擇區(qū)的停留時(shí)間，而且選擇區(qū)、預(yù)反應(yīng)區(qū)、主反應(yīng)區(qū)三區(qū)域的相連采用了特殊流道設(shè)計(jì)，因此，此時(shí)進(jìn)入CASS反應(yīng)池廢水將在選擇區(qū)混合后以層流的形式通過(guò)預(yù)反應(yīng)區(qū)而進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)的底部，與下降的絮凝活性污泥相混合，而不影響上層的處理水。
3、撇水階段到達(dá)該階段；撇水器可以自動(dòng)、也可手動(dòng)工作，由原始位置（原點(diǎn)）按設(shè)置的速度降到池水面，停止1分鐘，然后按設(shè)定的開(kāi)、停時(shí)間循環(huán)工作。撇水器以“走、停、走”的狀態(tài)下降，池子上部的上清液通過(guò)撇水器排至出水溝。撇水器的下降速度與水面的下降速度基本相當(dāng)，因此不會(huì)擾動(dòng)已分離了的污泥。由于撇水器的特殊設(shè)計(jì)，池水面的一些漂浮物不會(huì)被撇出，保證了出水水質(zhì)。
CASS生化反應(yīng)池為本站污水處理的核心構(gòu)筑物，在該反應(yīng)池中將完成污水中BOD、COD、NH3-N和SS的去除，反應(yīng)池按進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、閑置五個(gè)階段的時(shí)間順序運(yùn)行。
曝氣所需的空氣由鼓風(fēng)機(jī)供給，根據(jù)需要的曝氣時(shí)間控制鼓風(fēng)機(jī)的開(kāi)停。當(dāng)進(jìn)水和反硝化反應(yīng)時(shí)由潛水?dāng)嚢铏C(jī)進(jìn)行攪拌。CASS生化反應(yīng)池設(shè)有溶解氧（DO）在線檢測(cè)儀以調(diào)整反應(yīng)器中溶解氧的范圍。CASS生化反應(yīng)池的排水通過(guò)潷水器進(jìn)行，流入接觸池，（清水池）進(jìn)行加氯殺菌。該池設(shè)有COD在線檢測(cè)儀，合格的處理水進(jìn)入深度處理裝置作進(jìn)一步處理。或者排放，當(dāng)檢測(cè)出的COD或氨氮超標(biāo)時(shí)，由監(jiān)護(hù)泵輸送處理水返回至CASS池重新處理。
CASS生化反應(yīng)池根據(jù)運(yùn)行狀況，開(kāi)啟排泥泵，將一部分沉淀后的污泥排放至污泥池，再經(jīng)污泥泵將污泥池中的污泥輸送至污泥脫水機(jī)，經(jīng)濃縮脫水后得到的污泥餅（含水率75%～82%）送至界外。污泥脫水用的絮凝劑PAM加藥裝置供給。產(chǎn)生的過(guò)濾清液返回至調(diào)節(jié)池。
CASS池分預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過(guò)酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過(guò)程，這對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量、PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時(shí)對(duì)絲狀菌的生長(zhǎng)起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過(guò)程。CASS工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體，污染物的降解在時(shí)間上是一個(gè)推流過(guò)程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達(dá)到對(duì)污染物去除作用，同時(shí)還具有較好的脫氮、除磷功能。CASS生物處理法是周期循環(huán)活性污泥法的簡(jiǎn)稱，產(chǎn)生于美國(guó)，90年代初引入中國(guó)，目前，由于該工藝的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)用勢(shì)頭迅猛，受到環(huán)保部門及擁護(hù)的廣泛關(guān)注和一致好評(píng)。經(jīng)過(guò)模擬試驗(yàn)研究，已成功應(yīng)用于生活污水、食品廢水、制藥廢水的治理，取得了良好的處理效果，為CASS法在我國(guó)的推廣應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。
在反應(yīng)器的前部設(shè)置了生物選擇區(qū)，后部設(shè)置了可升降的自動(dòng)潷水裝置。其工作過(guò)程可分為曝氣、沉淀和排水三個(gè)階段，周期循環(huán)進(jìn)行。污水連續(xù)進(jìn)入預(yù)反應(yīng)區(qū)，經(jīng)過(guò)隔墻底部進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)，在保證供氧的條件下，使有機(jī)物被池中的微生物降解。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)可對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
CASS法的特點(diǎn)與SBR相比CASS法的優(yōu)點(diǎn)是：其反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，因此，對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果好。 進(jìn)水過(guò)程是連續(xù)的，因此，進(jìn)水管道上無(wú)需電磁閥等控制元件，單個(gè)池子可獨(dú)立運(yùn)行；而SBR進(jìn)水過(guò)程是間歇的，應(yīng)用中一般要2個(gè)或2個(gè)以上池子交替使用。 排水是由可升降的堰式潷水器完成的，隨水面逐漸下降，均勻?qū)⑻幚砗蟮那逅懦觯档土伺潘畷r(shí)水流對(duì)底部沉淀污泥的擾動(dòng)。CASS法每個(gè)周期的排水量一般不超過(guò)池內(nèi)總水量的1/3，而SBR則為3/4，所以，CASS法比SBR法的抗沖擊能力好。
CASS法的優(yōu)點(diǎn)是：建設(shè)費(fèi)用低： 省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省10-25%。以10萬(wàn)噸的城市污水處理廠為例，傳統(tǒng)活性污泥法的總投資約1.5億，CASS法總投資約1.1億。 工藝流程短，占地面積少： 污水廠主要構(gòu)筑物為集水池、沉砂池、CASS曝氣池、污泥池，而沒(méi)有初次沉淀池、二次沉淀池，布局緊湊，占地面積可減少20-35%。以10萬(wàn)噸的城市污水廠為例，傳統(tǒng)活性污泥法占地面積約為180畝，CASS法占地面積約120畝。 運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用省： 由于曝氣是周期性的，池內(nèi)溶解氧的濃度也是變化的，沉淀階段和排水階段溶解氧降低，重新開(kāi)始曝氣時(shí)，氧的濃度梯度大，傳遞效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用可節(jié)省10-25%。 有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好： 根據(jù)研究結(jié)果和工程應(yīng)用情況，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和良好的管理，對(duì)城市污水，進(jìn)水COD為400mg/L時(shí)，出水小于30mg/L以下。對(duì)可生物降解的工業(yè)廢水，即使進(jìn)水COD高達(dá)3000mg/L，出水仍能達(dá)到50mg/L左右。對(duì)一般的生物處理工藝，很難達(dá)到這樣好的水質(zhì)。所以，對(duì)CASS工藝，二級(jí)處理的投資，可達(dá)到三級(jí)處理的水質(zhì)。 管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠： 污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，工藝本身決定了不發(fā)生污泥膨脹。所以，系統(tǒng)管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠。 污泥產(chǎn)量低，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。 具有脫氮除磷功能。 無(wú)異味。
CASS工藝特點(diǎn)設(shè)備安裝簡(jiǎn)便，施工周期短，具有較好的耐水、防腐能力，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)； 對(duì)原水的水質(zhì)水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，可回用于污水處理廠內(nèi)的如綠化、澆地、洗車等有關(guān)雜用用途； 處理工藝在國(guó)內(nèi)外處于高水平，設(shè)備自動(dòng)化程度高，可用微機(jī)進(jìn)行操作和控制； 整個(gè)工藝運(yùn)轉(zhuǎn)操作較為簡(jiǎn)單，維修方便，處理廠內(nèi)不產(chǎn)生污染環(huán)境的臭氣和蚊螢； 投資較省，處理成本低，工藝有推廣應(yīng)用價(jià)值。
CASS操作周期一般可分為四個(gè)步驟： 曝氣階段：由曝氣裝置向反應(yīng)池內(nèi)充氧，此時(shí)有機(jī)污染物被微生物氧化分解，同時(shí)污水中的NH3-N通過(guò)微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為NO3--N。 沉淀階段：此時(shí)停止曝氣，微生物利用水中剩余的DO進(jìn)行氧化分解。反應(yīng)池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，開(kāi)始進(jìn)行反硝化反應(yīng)。活性污泥逐漸沉到池底，上層水變清。 潷水階段：沉淀結(jié)束后，置于反應(yīng)池末端的潷水器開(kāi)始工作，自上而下逐漸排出上清液。此時(shí)反應(yīng)池逐漸過(guò)渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。
