簡介 CAST工藝特點及管理

李剛

摘 要：介紹CAST工藝特點，在湛江市霞山水質凈化廠應用情況。結合該廠實際運行情況，闡述CAST工藝的生產與管理。

關鍵詞：CAST工藝；DO；污泥濃度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.040

湛江市霞山污水處理廠采用CAST工藝，分兩期建設，一期10萬噸/天，二期10萬噸/天。現已建成運行20萬噸/天。CAST工藝是在SBR工藝上改良型，實現循環性生產，在城市污水處理中廣泛應用，具有良好脫氮除磷效果，且在節能方面成績顯著。

1 CAST工藝的優點

（1）占地面積少，我廠地面積約250畝，現已建成20萬噸/天的工藝設施，還預留10萬噸/天的發展用地，同是我司赤坎廠采用A2/O工藝，一、二期（各5萬噸/天）建設，即兩期建成10萬噸/天的工藝設施，就用去240多畝，CAST工藝在用地節約方面明顯特出。

（2）處理能耗低，我廠運行CSAT工藝污水處理能耗為0.17度電/噸，我司赤坎廠A2/O工藝，污水處理能耗為0.24度電/噸，原因A2/O工藝處理時間在8-10小時，而CSAT工藝能耗處理時間為2小時。

（3）系統組成簡單，運行靈活。CSAT工藝一個系列為四個獨立池組成，每池都具備入水、處理、沉淀、潷水全過程，即每個池都相當一個小的污水廠，操作靈活，且維修方便、不影響整體生產。

（4）去除COD、BOD、SS、氨氮、磷效率高，CSAT工藝既有各傳統工藝分各區域段功能，又有作為整體統一完成各功能效果，處理效率較高。

（5）抗沖擊負荷高。CSAT工藝是一個個獨立單體，各池工藝參數調整和控制比傳統工藝整體控制容易、靈活多，可根據進水水質情況迅速調整池中MLSS、DO、進水速度或提前完成進水悶曝等，具有對較高濃度污水處理能力。

2 CAST工藝作用的原理

CAST工藝是循環式活性污泥法的工藝，是SBR工藝的一種變型，該工藝由四個單池組成一個生產系列，每個單池都具有獨立完成污水處理功能，工作周期為四小時，即進水曝氣2小時、沉淀1小時、潷水1小時，四個單池實現連續和循環式生產。CAST工藝也是通過控制微生物不斷經過厭氧、缺氧、好氧的生物環境，實現生物降解、脫氮過程 （有機物降解、硝化/反硝化），生物除磷過程（釋磷、吸磷），達到凈化水質效果。

3 CAST工藝反應池結構和作用

CAST工藝污水處理最明顯特點，是在一個反應池中完成污水處理所有過程，包括有機污染物的生物降解、脫氮、除磷和泥水分離。每個反應池結構分為三個區，即生物選擇區、兼氧區和主反應區，各區作用為：

3.1 生物選擇區

是厭氧部分，在反應池子前端，由5-7個格池組成，利用水流速度和從格池上端下端過水時翻動，實現入水與回流污泥的攪拌混合，從而形成一個厭氧環境，促使聚磷菌磷釋放和聚磷菌生長。同時生物選擇區也是一個高污泥濃度區，有利于生物降解，有效抑制絲狀細菌的生長和繁殖，避免污泥膨脹的發生。

3.2 兼氧區

為水力緩沖區，該區主要通過DO控制，進行硝化菌反硝化作用，實現生物脫氮，同時聚磷菌在該區繼續磷的釋放， 硝化菌也開始硝化作用。

3.3 主反應區

是生物降解、污水凈化主要反應區域，是CAST工藝核心區，通過不同時段、不同DO控制，實現反應池缺氧-好氧-厭氧環境變化，使反應池作為一個整體完成硝化、反硝化、磷的吸收及去除等功能同步進行，最終通過靜沉、潷水，完成整個工藝處理過程。

4 我廠CAST工藝設計參數（表1）

5 CAST工藝管理

CAST工藝自動化程度高，工藝控制相對比較復雜，為了確保CAST工藝脫氮除磷效果，生產管理非常關鍵。

5.1 DO控制

CAST工藝作為一個整體，整個處理周期為四小時，其中污水凈化處理時間只有進水、曝氣兩小時，時間非常短。另反應池分為三個區，各區功能不同，都是通過DO控制實現環境功能，因此對于CAST工藝，DO參數設計和控制非常關鍵，可通過不同區域、不同時段DO參數控制，實現CAST池區域效應和整體系統效應的脫氮除磷功能，大大提升CAST工藝污水處理能力。我廠CAST工藝DO參數控制情況如下：生物選擇區DO控制在0.3mg/L以下， 預反應區DO控制在0.3-0.5 mg/L ，主反應區DO控制根據兩小時進水情況，分成每半小時為一段的四階段控制，第一段DO控制0.3-0.5mg/L；第二段DO控制0.5-1.0mg/L；第三段DO控制1.0-1.5mg/L；第四段DO控制1.5-2.0mg/L。目的是確保降解有機物、硝化/反硝化、生物除磷等多種生化過程在很多時段是同時進行，廠亦可根據水質情況，控制進水速度，實行提前完成進水，進行生產悶曝等處理方式，其對處理高濃度、難降解污水效果非常有效。

5.2 污泥濃度控制

污泥濃度偏高，污泥易老化，不利于生物體系除磷，消耗溶解氧增加，增大處理能耗。污泥濃度偏低，抗沖擊能力下，易造成污泥解體活性降低，不利氨氮去除。合理污泥濃度控制，有利于DO控制和整個體系工藝平穩，確保污泥活性。我廠進水復雜、進水濃度較高，COD一般都在250-400 mg/L之間，且異常進水也多，對系統沖擊、傷害較大，所以污泥濃度控制稍高些，一般控制在4000-5000 mg/L，對確保系統抗沖擊能力、保持微生物活性和完成生物脫氮除磷效果等方面都表現不錯，運行效果也非常好。

5.3 工藝巡查重點

（1）進水情況：顏色、氣味、泡沫、PH值。

（2）各池曝氣情況：DO控制當時時段是否在控制范圍，污泥是否翻起及程度。

（3）各池污泥活性情況：泥色、氣味、濃度、碎體、處理效果。

（4）沉淀、潷水情況：沉淀速度、顆粒大少、水清澈度、潷水時泥是否易翻起。

5.4 員工執行力

由于CAST工藝自動化程度高，控制時段及點較多，DO參數控制要求又嚴格，而且在整個生化處理兩小時中，是一邊進水一邊曝氣動態過程，加上正在曝氣各池是聯通供氣、液位高低不同，所以DO參數控制比較不易，因此對員工能力要求較高。為確保CAST工藝處理效果，我廠一直來都針對CAST工藝特點和工藝要求培訓員工，目的提高員工對CAST工藝理解能力和操控能力，更好地貫徹落實工藝意圖，確保CAST工藝生產運行執行力。

6 結語

通過霞山水質凈化廠多年的運行和研究發現，系統的DO及MLSS控制非常關鍵，對污水處理效果影響很大。把MLSS控制在4000-5000mg/L，污泥負荷控制在0.032-0.058kgBOD5/（kgMLSS.d），DO控制在2.0 mg/L以下的工藝條件，對我廠CAST工藝運行效果非常很好：COD、BOD5和SS去除率為92%～96%，總氮為90%～95%以上，磷為88%～92%左右。我廠CAST工藝完全是通過工藝控制方法，實現生物脫氮除磷效果，滿足出水排放標準要求，且在出水清澈度上效果非常優秀。

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