2008年注册环保工程师专业知识一讲义(十九)

　　?CASS活性污泥法工艺

　　CASS即循环式活性污泥系统，是以序批式曝气-非曝气方式间歇运行，将生物反应过程和泥水分离结合在一座池中进行，是一种“充水和排水”的活性污泥法系统，废水按一定的周期和阶段得到处理，是间歇式好氧活性污泥反应器SBR工艺的一种更新变形，在氧化沟技术和SBR的基础上开发而成。

　　CASS的基本原理是：CASS工艺将可变容积活性污泥法过程和生物选择器的原理进行有机的结合，覆盖包容了各类描述此类工艺所采用的如简称为IDEA的间隙排水延时曝气工艺IDAL间隙排水曝气塘工艺、ICEAS间歇循环延时曝气活性污泥法等。

　　CASS工艺的设计包括生物选择区的设置，确定污泥回流比，进行运行时间的分配以及DO值的控制等方面的内容。

　　CASS工艺的运行由进水-曝气、沉淀(进水)、滗水和充水-闲置四个基本过程组成，每个基本过程的时间对处理效果都有影响。合理的时间分配应为：曝气时间占总循环时间的50%～60%，沉淀时间占30%，滗水和闲置时间分别不超过10%和5%，但是在实际应用中，必须根据原水水质由试验来确定最佳值，通常总循环时间可设置为4～12h。

　　7.氧化沟

　　①工艺流程与原理

　　氧化沟一般采用机械充氧和推动水流，污水和活性污泥的混合液在环状曝气渠道中循环流动，属于活性污泥法的一种变形，实质上相当于延时曝气活性污泥系统。由于它运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好，耐冲击负荷，运行稳定，并可脱氮除磷，日益受到关注与重视。

　　②活性污泥法的特点

　　?氧化沟工艺结合了推流与完全混合两种流态

　　?氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度

　　?在工艺方面，一般不设初沉池，二次沉淀池可以与氧化沟合建，省去污泥回流，与延时曝气系统相同，耐冲击负荷，可存活世代时间长的微生物。

　　?氧化沟的出水水质好。

　　?氧化沟的整体体积功率密度较低。

　　③氧化沟包括以下几种类型

　　?基本型

　　基本型氧化沟的处理规模小，一般采用卧式转刷曝气，水深约1～1.5m，氧化沟内污水的水平流速0.3～0.4m/s。混合液通过转刷后，溶解氧的浓度被提高，随后，在渠内流动过程中溶解氧又逐渐降低。氧化沟通常采用延时曝气的方式运行，水力停留时间为10～24h，污泥泥龄为20～30d，通过设置进水和出水的位置、污泥回流的位置、曝气设备的位置等可以使氧化沟完成碳化、硝化和反硝化功能。

　　?卡鲁塞尔式氧化沟

　　是一个多沟串联系统，进水与回流的活性污泥混合后在沟内不停的循环流动，采用表面机械曝气器，每沟渠的一端各安装一个，靠近曝气器下游的区段为好氧区，处于曝气器上游和外环的区段为缺氧区，混合液交替进行好氧和缺氧，这不仅提供了良好的生物脱氮条件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。

　　?三沟式氧化沟

　　由三条同容积的沟槽串联组成，两侧的池(称为A池和C池)交替作为曝气池和沉淀池，中间的池子(称为B池)一直为曝气池。原污水交替地进入两侧的A和C池，处理出水则相应地从作为沉淀池的C池或A池流出，这样提高了曝气转刷的利用率(达59%)左右，另外也有利于生物脱氮。

　　三沟式氧化沟基本运行方式大体分为6个阶段，工作周期是8h，它由自动控制系统根据其运行程序自动控制进、出水的方向、溢流堰的升降以及曝气转刷的开动和停止。

　　第一个阶段：工作时间2.5h，污水经配水井进入第一沟，沟内转刷低速运转，仅维持沟活性污泥处于悬浮状态下环流，沟内处于缺氧反硝化状态，反硝化菌将上阶段产生的硝酸盐氮还原为氮气逸出。在此过程中，原污水作为碳源，不必外加碳源。同时沟内出水堰能自动调节，混合液进入第二沟，沟内转刷在第一阶段均处于高速运行，使其沟内的混合液保持恒定环流，其溶解氧的浓度为2mg/L，在此进行有机物的降解和氨氮的硝化。处理后的混合液再进入第三沟，此时第三沟内的转刷处于闲置状态，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，澄清水通过已降低的出水堰从第三沟流出。

　　第二阶段：工作时间0.5h，污水入流从第一沟到第二沟，此时第一沟内的转刷高速运转，第一沟由缺氧逐步转为富氧状态，第二沟内转刷仍高速运转，所以第二个阶段的第一和第二沟均处于好氧状态，都进行有机物的降解和氨氮的硝化。经第二沟处理过的混合液再进入第三沟，第三沟仍为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟的出水堰排出。

　　第三阶段：工作时间1.0h，第一沟转刷停止运转，开始进行泥水分离，需要设过度段，至该阶段末分离过程结束。在该阶段，入流污水仍进入第二沟，处理后的污水仍然通过第三沟出水堰排出。

　　第四阶段：工作时间2.5h，污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰降低，第三沟出水堰升高，沟内转刷低速运转，使混合液悬浮环流，处于缺氧状态，进行反硝化脱氮。然后混合液流入第二沟，沟内转刷高速运转，使其处于好氧状态，进行有机物降解和氨氮硝化。经处理后再流入第一沟，此时第一沟作为沉淀池，澄清水通过第一沟已降低的出水堰排出。该阶段与第一阶段类似，所不同的是硝化发生在第三沟，而沉淀发生在第一沟。

　　第五阶段：工作时间0.5h，污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟内转刷高速运转，以保证在该阶段末沟内有剩余氧。第一沟仍作沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出，第二沟转刷高速运转，仍处于有机物降解和氨氮硝化过程。该阶段与第二个阶段相对应，所不同的是两个外沟的功能相反。

　　第六阶段：工作时间1.0h，该阶段基本与第三个阶段相同，第三沟内转刷停止运转，开始进行泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。

　　三沟式氧化沟流程简单，无需设置初沉池和二沉池及污泥回流设备，处理效果稳定，管理方便，基建费用低，占地少并具有脱氮除磷的功能，在我国得到了一定应用。

　　?奥巴勒型氧化沟

　　奥巴勒型氧化沟是由多个同心的椭圆形或圆形沟渠组成，污水与回流污泥均进入最外一条沟渠，在不断循环的同时，依次进入下一个沟渠，最后混合液从内沟渠排出，进入沉淀池。

　　奥巴勒型氧化沟可根据需要分设两条沟渠、三条沟渠和四条沟渠，常用的为三条沟渠。外沟渠的容积约为总容积的60%～70%，中沟渠容积约为总容积的20%～30%，内沟渠容积仅占总容积的10%左右，运行中保持外沟渠、中沟渠和内沟渠的溶解氧浓度依次递增，有利于提高充氧效率，同时可以达到除碳、除氮以及节省能量的作用。曝气设备一般采用曝气转盘。

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