CASS法在湖州市污水處理廠的應用

1 概述

　　湖州市位于浙江省北部、太湖南岸。九五期間，由于太湖水體污染，已經嚴重影響了太湖流域的人民生活，制約了經濟發展。為了治理太湖、緩解太湖水體的污染，市政府決定在湖州市建設幾座污水處理廠。它位于湖州市，污水處理規模為10000m3/d，采用雨污分流制排水，生活污水由污水管道收集后排入該廠處理。

　　湖州市污水處理廠工程，將于2002年6月進行正式調試。

　　2 污水處理工藝

　　為適應中小城鎮的功能特點，確保出水水質，污水處理工藝必須考慮除磷脫氮且總體布置合理美觀。在以活性污泥法為基礎的二級處理流程中，可供選擇的具有明顯脫氮除磷效果的流程有：A2/O工藝、VIP工藝、UCT工藝、Bardcnpho工藝和A/O+Phostrip工藝、CASS工藝等。經過審核比較本工程最終選擇了CASS工藝為本工程污水處理工藝。

　　CASS（Cyclic Actiavated Sludge System）工藝作為SBR處理技術的一個改進，不僅具備SBR法工藝簡單可*、運行方式靈活、自動化程度高的特點，而且具有明顯的除磷脫氮功能，這一功能的實現在于CASS池通過隔墻將反應區分為功能不同的幾個區域，因在各分格中溶解氧、污泥濃度和有機負荷不同，各池中占優化的生物相亦不同。盡管單池為間隙操作運行，但使整個過程達到連續進水，連續出水。同時在傳統SBR池前或池中設選擇器及厭氧區，相當于厭氧、缺氧、好氧階段串聯起來，提高了除磷脫氮效果。

　　CASS工藝主要優點如下：

　　⑴ 生化池中由于曝氣和靜止沉淀間歇運行，使基質BOD5和生物體MLVSS濃度隨時間的變化梯度加大，保持較高的活性污泥濃度，增加了生化反應推動力，提高了處理效率。靜止沉淀時，活性污泥處于缺氧狀態，氧化合成大為減弱，但生物體內源呼吸在進行，保證了出水水質。

　　⑵ 工藝流程簡單，運行方式靈活，無二次沉淀池，取消了大型貴重的刮泥機械的污泥設備。擴建方便。

　　⑶ 生化池分生物選擇器、厭氧區和主曝氣區，利用生物選擇器及厭氧區對磷的釋放、反硝化作用以及對進水中有機底物的快速吸附及吸收作用，增強了系統的穩定性；同時，曝氣區和靜止沉淀的過程中都同時進行著硝化和反硝化反應，因而具有除磷脫氮的作用。

　　⑷ 生物選擇器的作用，是集中接納含有高濃度有機物的來水和處于“饑餓”狀態的回流活性污泥。具有抑制專性好氧絲狀菌生長的作用，可有效的防止污泥膨脹。

　　⑸ 進水水量、水質的波動可用改變曝氣時間的簡單方法予以緩沖，具有較強的適應性。

　　⑹ 自動化程度高，保證出水水質。

　　⑺ 半靜止狀態沉淀，表面水力和固體負荷低，沉淀效果好。

　　⑻ 特別適合于中小城市污水處理廠的建設。

　　CASS法主要缺點為設備閑置率較高，因采用降堰排水，水頭損失大。由于自動化程度高，故對操作人員的素質要求也高。

　　3 工藝設計特點

　　湖州市污水處理廠在設計中緊緊圍繞著居住小區內建設的特殊情況，力求占地小、美觀，同周圍景觀相協調、運行管理方便、運行費用低和保證除磷脫氮的原則進行設計。經過周密嚴謹的設計，采用以下多種手段以期達到上述效果。

　　3.1 構筑物高度設計
　　考慮到本污水處理廠在生活小區之內，對環境不能造成不利的影響。因此，在進水泵房后設置了調節池。由潛污泵將調節池內的污水提升到CASS池。設計時必須考慮CASS法在排水時最低水位高出河床的最高水位時，整個廠區的構筑物就可以全部降低了，調節池采用地下式，CASS池采用半地下式。

　　3.2 降低噪音設計
　　為了最大限度地降低噪音，CASS池的曝氣采用臺灣產TR型水下曝氣機，極大地降低了污水處理的噪音。

　　3.3 除臭設計
　　除CASS池為半地下式外，其余均為地下式，并盡可能加蓋。因此，污水處理過程中產生的臭味，可得到有效控制。

　　3.4 CASS生化池設計
　　本工程另外一個特有和創新之處是CASS池設計為圓形利浦罐結構。CASS池沿塘布置，具有一定的視覺沖擊效果，施工周期明顯縮短。為了達到相同的脫氮磷效果，將圓形池設計成3個同心圓。從內到外分別為選擇器、厭氧區、主曝氣區。他們的容積比為1:5:30。選擇器設在內環，其最基本的功能是防止污泥膨脹。在選擇器、污水中溶解性有機物質能通過生物吸附作用得到迅速去除。回流污泥中的硝酸鹽也可在此選擇器中得以反硝化反應。厭氧區設置在池子的中環，主要是創造生物反硝化的條件，同時在此區內污泥中的嗜磷菌充分地釋放出已吸收的磷，為在好氧區內再吸磷創造條件。池子的外環為曝氣區，主要進行BOD5降解和同時進行硝化過程，同時，嗜磷菌在此區內大量吸收污水中的磷而進入污泥中，通過剩余污泥的外排而實現除磷，為保證污水經處理后總磷小于0.5mg/L，設計中增加了在生化系統中投加化學混凝劑的系統，使化學法除磷與生化法除磷同時進行，污泥回流、剩余污泥排放系統設在池子的外環。采用潛污泵，污泥不斷地從主曝氣區抽送至生物選擇器中。污泥回流約為進水量的20%。潷水器設于后應池的外環。

　　3.5 污泥處理工藝設計
　　為防止隨污泥排出系統的磷的復漏，污泥處理采用帶式濃縮脫水一體機。脫水后的污泥根據其污水的特性，采用脫水后加工制成花卉肥料進行消化，這樣既解決污泥出路，也可取得一些經濟效益。

　　3.6 自動控制設計
　　湖州市污水處理廠具有較高的自動化水平，PLC和儀表全部先用進口品牌，并且在進出水口的必要位置設置在線檢測儀表，將檢測結果信號送至中控室，操作人員在中控室即可觀測到每個構筑物內的水質狀況，了解每個步驟的運行情況，并可在中控室操作，當然也可在現場操作。改善了操作人員的工作環境。

　　3.7 構筑物及建筑物設計
　　該廠的建筑物主要包括：綜合樓、配電間和機修車庫，在建筑結構和風格充分和碧浪小區建筑物特點協調一致。關鍵構筑物CASS池采用德國LIPU簡倉技術，其制作方法簡單，工期較短、美觀，占地少。