SBR工藝與CASS工藝的比較

CASS工藝原理

CASS池分預反應區和主反應區。在預反應區內，微生物能通過(guò)酶的快速轉移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物，經(jīng)歷一個(gè)高負荷的基質(zhì)快速積累過(guò)程，這對進(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)對絲狀菌的生長(cháng)起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應區經(jīng)歷一個(gè)較低負荷的基質(zhì)降解過(guò)程。CASS工藝集反應、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，從而達到對污染物去除作用，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(chēng)，最早產(chǎn)生于美國，90年代初引入中國，目前，由于該工藝的高效和經(jīng)濟性，應用勢頭迅猛，受到環(huán)保部門(mén)及擁護的廣泛關(guān)注和一致好評。經(jīng)過(guò)模擬試驗研究，已成功應用于生活污水、食品廢水、制藥廢水的治理，取得了良好的處理效果，為CASS法在我國的推廣應用奠定了良好的基礎。

CASS法是在間歇式活性污泥法（SBR法）的基礎上演變而來(lái)的：

在反應器的前部設置了生物選擇區，后部設置了可升降的自動(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。污水連續進(jìn)入預反應區，經(jīng)過(guò)隔墻底部進(jìn)入主反應區，在保證供氧的條件下，使有機物被池中的微生物降解。根據進(jìn)水水質(zhì)可對運行參數進(jìn)行調整。

CASS法的特點(diǎn)

與SBR相比，CASS法的優(yōu)點(diǎn)是：

其反應池由預反應區和主反應區組成，因此，對難降解有機物的去除效果更好。

進(jìn)水過(guò)程是連續的，因此，進(jìn)水管道上無(wú)需電磁閥等控制元件，單個(gè)池子可獨立運行；而SBR進(jìn)水過(guò)程是間歇的，應用中一般要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，均勻將處理后的清水排出，最大限度降低了排水時(shí)水流對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法的抗沖擊能力更好。

與傳統活性污泥法相比，CASS法的優(yōu)點(diǎn)是：

建設費用低： 省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設備，建設費用可節省10-25%。以10萬(wàn)噸的城市污水處理廠(chǎng)為例，傳統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(chǎng)主要構筑物為集水池、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(chǎng)為例，傳統活性污泥法占地面積約為180畝，CASS法占地面積約120畝。

運轉費用省： 由于曝氣是周期性的，池內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，節能效果顯著(zhù)，運轉費用可節省10-25%。

有機物去除率高，出水水質(zhì)好： 根據研究結果和工程應用情況，通過(guò)合理的設計和良好的管理，對城市污水，進(jìn)水COD為400mg/L時(shí)，出水小于30mg/L以下。對可生物降解的工業(yè)廢水，即使進(jìn)水COD高達3000mg/L，出水仍能達到50mg/L左右。對一般的生物處理工藝，很難達到這樣好的水質(zhì)。所以，對CASS工藝，二級處理的投資，可達到三級處理的水質(zhì)。

管理簡(jiǎn)單，運行可靠： 污水處理廠(chǎng)設備種類(lèi)和數量較少，控制系統比較簡(jiǎn)單，工藝本身決定了不發(fā)生污泥膨脹。所以，系統管理簡(jiǎn)單，運行可靠。

污泥產(chǎn)量低，污泥性質(zhì)穩定。

具有脫氮除磷功能。

無(wú)異味。

CASS工藝特點(diǎn)

設備安裝簡(jiǎn)便，施工周期短，具有較好的耐水、防腐能力，設備使用壽命長(cháng)；對原水的水質(zhì)水量的變化有較強的適應能力，處理效果穩定，出水水質(zhì)好，可回用于污水處理廠(chǎng)內的如綠化、澆地、洗車(chē)等有關(guān)雜用用途；處理工藝在國內外處于先進(jìn)水平，設備自動(dòng)化程度高，可用微機進(jìn)行操作和控制；整個(gè)工藝運轉操作較為簡(jiǎn)單，維修方便，處理廠(chǎng)內不產(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 由曝氣裝置向反應池內充氧，此時(shí)有機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。反應池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉化，開(kāi)始進(jìn)行反硝化反應。活性污泥逐漸沉到池底，上層水變清。

潷水階段 沉淀結束后，置于反應池末端的潷水器開(kāi)始工作，自上而下逐漸排出上清液。此時(shí)反應池逐漸過(guò)渡到厭氧狀態(tài)繼續反硝化。

閑置階段 閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段。

CAST工藝

CAST工藝簡(jiǎn)介

CAST工藝是循環(huán)式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge Technology）的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是在SBR工藝的基礎上，增加了選擇器及污泥回流設施，并對時(shí)序做了一些調整，從而大大提高了SBR工藝的可靠性及效率。CAST工藝主體構筑物由SBR反應池組成，反應池內主要分為選擇區和反應區。在CAST系統中，至少應設兩個(gè)池子，以使系統能實(shí)現連續進(jìn)水。一般地，在第一個(gè)池子中進(jìn)水和曝氣，在另一個(gè)池子中沉淀和潷水，反之亦然。在多池系統中，通過(guò)合理的選擇循環(huán)過(guò)程，可以使出水連續。

CAST工藝特征

1、運行靈活可靠

● 生物選擇器可以根據污水水質(zhì)情況，以好氧、缺氧和厭氧三種方式運行。選擇器可以恒定容積也可以可變容積運行

● 可任意調節狀態(tài)，發(fā)揮不同微生物的生理特性

● 選擇器容積可變，避免產(chǎn)生污泥膨脹，提高了系統的可靠性

● 抗沖擊負荷能力強，工業(yè)廢水、城市污水處理都適用

2、處理構筑物少，流程簡(jiǎn)單

● 池子總容積減少，土建工程費用低

● 不需設二次沉淀池及其刮泥設備，也不用設回流污泥泵站

3、可實(shí)現除磷脫氮

● 調節生物選擇器可變容積的曝氣和非曝氣順序，提高了生物除磷脫氮效果

4、節省投資

● 構筑物少，占地面積省

● 設備及控制系統簡(jiǎn)單

● 曝氣強度小，不須大氣量的供氣設備

● 運行費用低

應用范圍

1、處理規模

最大規模可達200，000m3/d

2、處理水質(zhì)

適用范圍廣，可用于處理各類(lèi)生活污水和工業(yè)廢水

SBR工藝優(yōu)點(diǎn)

1、理想的推流過(guò)程使生化反應推動(dòng)力增大，效率提高，池內厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。

2、運行效果穩定，污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好。

3、耐沖擊負荷，池內有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。

4、工藝過(guò)程中的各工序可根據水質(zhì)、水量進(jìn)行調整，運行靈活。

5、處理設備少，構造簡(jiǎn)單，便于操作和維護管理。

6、反應池內存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。

7、SBR法系統本身也適合于組合式構造方法，利于廢水處理廠(chǎng)的擴建和改造。

8、脫氮除磷，適當控制運行方式，實(shí)現好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。

9、工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設備只有一個(gè)序批式間歇反應器，無(wú)二沉池、污泥回流系統，調節池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。

ICEAS工藝

ICEAS工藝的基本單元是兩個(gè)矩形池為一組的反應器。每個(gè)池子分為預反應區和主反應區兩部分，預反應區一般處于缺氧狀態(tài)，主反應區是曝氣反應的主體。

ICEAS的優(yōu)點(diǎn)是采用連續進(jìn)水系統，減少了運行操作的復雜性，故適用于較大規模的污水處理，但其在工藝改進(jìn)的同時(shí)也喪失了表1列出的5種優(yōu)點(diǎn)，僅僅保留了SBR反應器的結構特征 。

與經(jīng)典SBR工藝相比，ICEAS工藝具以下特點(diǎn)：

a.沉淀特性不同

ICEAS的沉淀會(huì )受到進(jìn)水擾動(dòng)，破壞了其成為理想沉淀的條件。為了減少進(jìn)水帶來(lái)的擾動(dòng)，一般將池子設計成長(cháng)方形，使出水近似于平流沉淀池。

b.理想推流性能和污泥膨脹的控制

由于連續進(jìn)水，ICEAS喪失了經(jīng)典SBR的理想推流和對難降解物質(zhì)去除率高的優(yōu)點(diǎn)，而且不能控制污泥膨脹的發(fā)生，所以需要設置選擇區。

c.因連續進(jìn)水而適用于較大型污水處理廠(chǎng)

連續進(jìn)水不用進(jìn)水閥門(mén)之間切換，控制簡(jiǎn)單，從而可應用于較大型的污水。