摘要:工业废水和生活污水的处理工作对于我国的环保事业发展至关重要,也直接关系着人们的生活质量。现阶段,世界范围内最先进的污水处理技术工艺非CASS工艺莫属,基于此,本文对CASS工艺的技术流程要点进行了详细论述,并给出了这项技术未来的创新方向,以供参考。
关键词:污水处理;工艺管理;CASS工艺
引言:我国作为世界上第一大工业国和人口第一大国,工业的迅猛发展和人们的日常生活都会不可避免地造成大量污水排放,造成严重的水污染情况。由此,污水处理技术得到了人们的高度关注,当前,CASS工艺是世界范围公认的最先进的污水处理技术,对日常难以处理的高浓度污水都有着较好的处理效果,因此,CASS工艺开始在一些污水处理厂当中得以应用。
1污水处理技术工艺概述
当前,我国污水处理厂的技术已经取得了长足发展,目前的几种主流的污水处理技术工艺有氧化沟技术工艺、BIOFOR工艺、生物接触氧化处理工艺和CASS工艺等,但大部分技术仍然存在着一些缺陷,仍有改进空间。由此,CASS工艺由于其先进性逐渐在污水处理技术工艺中崭露头角。
CASS工艺是在序批式活性污泥法的基础上发展演变而来,工艺由预反应区和主反应区两部分组成,预反应区主要进行生物选择,主反应区的功能是生物降解。与其他技术相比,CASS工艺存在着工艺简单低成本、生物降解能力强、沉淀效果好、不易发生污泥膨胀现象、普适性好和污泥性质稳定的七大优点。当然,CASS工艺并不是完美无缺的,也存在着需要计算微生物种群平衡和需要编制不同程序来改变操作的复杂情况,但这些复杂情况可以通过优化的方式,在一定程度上得以解决[1]。
2CASS工艺的运行和管理
2.1CASS工艺的原理
CASS主反应器的前部是生物选择区,后部是自动滗水装置,CASS工艺的工作过程主要是曝气、沉淀、滗水和闲置四阶段,采用周期循环往复的方式进行。污水中的有机物通过CASS池中的微生物进行降解,根据水质的不同,可以灵活调整工艺参数。
由于污水中的有机物大部分都是可溶的,微生物就可以短时间内通过酶的快速转移机理,对有机物进行吸附,进而降解有机物。这些微生物不仅能够降解有机物,而且对磷元素也有着较强的吸附作用,从而大幅度降低污水中的磷含量。
2.2影响CASS工艺效果的因素
CASS工艺在实际运行当中,会受到污泥负荷、溶解氧和水利条件三方面的影响。CASS工艺的一项重要功能就是去除污水中的氮和磷,但是兼顾去除这两种元素的难度较大,因为当池中活性污泥浓度升高时,活性污泥的负荷将会下降,从而使得除氮效果升高而除磷效果降低,因此在实际应用时需要通过计算找到一个平衡点,合理控制污泥负荷;在溶解氧方面,溶解氧的浓度建议在0.5-1.0mg/L范围内,过高的浓度对于工艺的效率提升毫无意义,而过低的浓度会严重影响除磷效果;从水力条件来看,需要适当的水流使得泥水充分混合,只有在这种条件下,CASS的前端选择区方可有效运行[2]。
2.3CASS工艺的管理
2.3.1CASS工艺流程
CASS工艺只是整个污水处理大环节的一部分,并不能独立运行,因此,必须建立一个完整的工程工艺流程。
污水在进入CASS池之前,需要经过粗格栅和细格栅,进行预处理,以除去污水中较大的漂浮物和悬浮物。在污水预处理后,还需要进入涡流沉沙池进行沉淀处理,以除去污水中颗粒较大的砂粒。污水中的漂浮物、悬浮物和颗粒较大的砂粒都会严重影响CASS池的正常运行,因此预处理和沉淀这两个步骤必不可少。
在上两个步骤结束后,污水就可以进入CASS生物池进行进一步处理。第一步是污水曝气,第二步是污水沉淀阶段,这一阶段一般持续一小时左右,在沉淀阶段结束后就进入了滗水阶段,滗水阶段结束后,处理完的污水就会以上清液的形式排出,这些上清液还需要进入紫外线消毒系统处理后,才算处理完毕。而尾水也可以进行部分回收利用,剩余的污泥应当排入贮泥池并进行脱水处理,在含水率降至80%以下后,变成泥饼,再进行外运以开展后续处理。
整体来看,CASS工艺的主要构筑物有以下八种:粗格栅、提升泵房、细格栅和旋流沉沙地、CASS池、紫外线消毒渠、鼓风机房、储泥池和脱水车间、生物除臭设备。
2.3.2CASS池的常见问题及其处理
CASS池在运行过程中难免会遇到各种问题,下面对此进行分别说明,并给出解决策略:(1)在污泥处理阶段污泥无法脱水形成泥饼,这是由于PAC投放量过多所致,需要在后续的周期适当减少PAC投料;(2)出水氨氮和总氮指标超标,这是由于硝化反应或反硝化反应进行程度不够所致,需要根据实际情况判断具体是哪种反应,然后针对性地增加供氧或者延时曝气;(3)出水菌群指标超标,这是由于紫外线消毒模块效率低所致,应当考虑增加紫外线强度或增加紫外线发射器数量来解决这一问题;(4)曝气池异味过大,这是由于供氧不足,导致池内发生厌氧发酵而生成了硫化氢等气体,此时应当首先对这些有毒的含硫气体进行处理防止发生危险,然后再调整供氧量,防止此类事件再次发生。
此外,污水处理厂的运行费用通常较高,为降低成本过高的问题,一方面,可以通过优化工艺运行和加强设备维护的方式来降低成本;另一方面,污水处理后的一部分排水可以采用中水回用的方式有效利用,这对降低成本也极为有效。
3CASS工艺的创新与发展
CASS工艺技术先进,部分排水可以作为中水回收使用,在市政绿化等方面都可以得到应用,充分体现了环保和可持续发展的理念,也取得了良好的社会效益。当然,CASS工艺仍有一定的改进空间,CASS的改进主要体现在CASS池的局部改造,在进行局部改造时,可以参考以下几点:
(1)考虑将悬浮活性污泥法变为固定污泥法,减少污泥负荷,提高CASS池的运行效率;(2)在CASS池中加入搅拌器,增强CASS池的脱氮效果;(3)合理分配进水量,在保证去除有机物的同时增加除磷效果;(4)由于CASS池的除磷效果通常不甚理想,可以考虑增设加药间的方式,采用化学药品作为辅助,进而提高除磷效果。
结语:处理生活污水是一项复杂工程,需要先进的技术作为保障,CASS技术则是现阶段先进污水处理技术的代表。要用好CASS工艺处理工业废水和生活污水,首先就要对CASS工艺进行全面了解,根据实际情况,进行灵活应用,有效解决问题,降低运行成本。当然,CASS工艺也需要工作人员在实践中不断创新,从而使得这项技术工艺有更为广阔的应用前景。
参考文献
[1]李淑辉.探析污水处理厂技术工艺的现状与发展[J].低碳世界,2017(6):11-12.
[2]宋浩亮,林楷,钟毓.A/A/O污水处理厂深度处理工艺设计[J].广东化工,2019,46(6):157.