浙江桐鄉申和水務污水處理廠CASS系統設計應用實踐

王寶平　何振宇

摘 要：基于經濟快速發展給城市水環境帶來的影響，分析了興建污水處理廠的必要性。結合CASS系統的工藝特點，以桐鄉市污水處理廠為例，分析了CASS系統的設計和應用實踐，詳細闡述了CASS的工藝特點。

關鍵詞：桐鄉市；污水處理廠；CASS系統；應用實踐

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）24-0107-02

隨著我國國民經濟的快速發展，工業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，給地區經濟發展和人民生產生活造成了威脅。基于此，興建污水處理廠對污水進行治理勢在必行。本文結合桐鄉市申和水務污水處理廠工程的實踐，對CASS系統的設計和應用展開討論。

1 桐鄉申和水務污水處理廠工程簡介

桐鄉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、二片”的布局展開。由于桐鄉市經濟開發區以工業企業為主，單位人口的綜合用水量指標大于一般城市的平均水平，地表水污染較為嚴重，磷、氨、氮等污染物超標，且與水體功能規劃III類標準相差較大，因此，桐鄉申和水務污水處理廠工程啟動，并采用CASS生物處理工藝。

2 CASS工藝簡介

CASS工藝（Cyclic Acitivated Sludge System）是一種循環式活性污泥法，整個工藝為間隙式反應器。在此反應器中，活性污泥法過程按曝氣和非曝氣階段不斷重復進行。該法將生物反應過程和泥水分離過程結合在一個池子中，是一種“充水和排水”的活性污泥法系統，進廠污水按一定的周期和階段在各個生物池中得到處理。CASS方法在20世紀70年代開始得到研究和應用，隨著電子計算機的應用和自動化控制技術的日益普及，間歇運行的CASS工藝由于其投資和運行費用低、處理性能好、占地小，尤其是其優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廢水的處理。

3 應用實踐

根據上述工程簡介，桐鄉申和水務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等有機污染物。根據進水水質、出水水質要求和預測的污水特點，確定采用CASS生物處理工藝。

3.1 基本組成和運行步驟

CASS反應池主要由生物選擇器（預反應區）、輔助曝氣區、主曝氣區、污泥回流/排除剩余污泥系統和撇水裝置五部分組成。CASS法預反應區容積較小，是設計更加優化、合理的生物選擇器。該工藝將主反應區中部分污泥回流至選擇器中，在運作方式上為排水階段不進水，使排水的穩定性得到保障，最大限度地降低了出水的SS濃度。

CASS反應池預反應區（生物選擇器）的設置和回流污泥措施保證了活性污泥不斷地在選擇器中經歷一個高絮體負荷（S0/X0）階段，從而有利于系統中絮凝性細菌的生長，提高污泥活性，使其快速去除污水中溶解性、易降解的有機污染物，進一步有效抑制絲狀細菌的繁殖。在輔助曝氣區與主曝氣區之間設置隔墻，最大限度地減小了沉淀階段進水對污泥沉降的水力干擾，可保證系統有良好的分離效果。

3.2 系統設計

本期工程CASS生物池土建實施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，用于臨時儲存另外2格CASS生物池的出水，此格內近期安裝了2臺出水泵。CASSTM生物池按照設定周期循環運行，每個工作周期包括四個階段：曝氣（進水）、沉淀（進水）、潷水和閑置。

在正常設計進水水質的情況下，CASS生物池按常規周期運行，以4 h為一個工作周期，即曝氣（進水）2 h、沉淀1 h、潷水1 h。在進水水質遠高于正常設計值時，啟用加長周期運行，周期暫定為6 h，即曝氣（進水）3.5 h、沉淀（進水）1 h、潷水1.5 h。

CASS工藝每一操作循環包括進水/曝氣階段、進水/沉淀階段、撇水階段和閑置階段四個過程階段。各個階段組成一個循環，并不斷重復。循環開始時，由于采用間歇進水方式，池子中的水位由某一最低水位開始上升，經過一定時間的曝氣和混合后，停止曝氣，此時污水仍連續進入CASS 反應池。由于反應池容積較大，池內水位緩慢上升，活性污泥開始絮凝，并在一個相對靜止的環境中沉淀。完成沉淀階段后，停止CASS反應池進水，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定的最低水位，然后再重復上述過程。為保證反應池內污泥的濃度和污泥量，需排出相應的剩余污泥。排除剩余污泥一般在沉淀階段結束后進行，排出的污泥濃度可達10 g/L左右。

3.3 具體流程

污水經城區排水管網收集后送至廠內進水泵房，經粗格柵截留污水中大塊懸浮物，然后由提升泵送至出水井，用細格柵截留污水中的懸浮物，最后進入旋流沉砂池。去除砂礫后，出水進入調節池進行混合均質調節。調節池出水經配水渠道分配進入CASS生物池。在生物池內，經過厭氧選擇、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，進一步去除色度、懸浮物和TP等，出水經紫外線消毒渠道和計量渠道，由退水管最終排入長山河。

粗、細格柵攔截的柵渣經螺旋輸送機與沉砂池的出砂和氣浮池的浮渣一并外運處理。回流污泥經潛污泵提升至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進行機械濃縮脫水。脫水后的泥餅由螺旋輸送機送至污泥堆棚外運處置。混凝氣浮池作為出水達標的保證措施，主要用于去除出水的色度，如果前面CASSTM生物池出水已到達水質要求，則不啟用氣浮池。

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

4 結束語

污水處理工程是城市基礎建設的重要環節，也是衡量城市建設現代化水平的標志。有必要大力發展CASS工藝，提升污水處理水平，以不斷改善城市環境，推動城市化進程，提升居民的健康水平。