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【摘要】：主要简单介绍了CASS工艺实际循环运行的操作流程，分析该工艺的应用特点，给出了具体水力停留时间分配情况及最佳设计参数的范围，提出了相关的CASS工艺实际运行常见问题，给出了该工艺的整体设计流程。
【关键词】：CASS工艺;实际应用;常见问题;
随着我国经济的快速发展，城区规模不断迅速扩大，人口数量呈上升趋势，环境问题日益严重，特别是水污染的控制问题，主要由于氮、磷的严重超标，水域环境污染恶劣。为此，生活污水和工业废水的无害化处理显得尤为迫切。CASS 工艺是SBR 的一种改良工艺，具有流程简单、占地少、运行费用低、出水水质好等特点，目前在实际废水处理工程中得到广泛的应用[1]。由于国外厂家对CASS技术的保密以及知识产权的保护，目前，我国的设计规范中没有CASS 工艺设计的成熟资料，实际工程中通常采用经验或半经验数据[2]。
1、CASS工艺实际循环运行操作流程
某城镇污水厂采用了“CASS-混沉-过滤”组合处理工艺，工程设计规模2×104m3/d，出水水质按GB18918—2002 《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准设计。该厂CASS工艺的运行周期相对SBR工艺而言较短，一般SBR工艺的运行周期为6h，而CASS工艺基本为4h，其中进水—曝气为2h，沉淀和滗水各为1h左右[2]。
其CASS工艺实际循环运行操作流程：（1）是CASS生物池进水—曝气阶段。进水过程中可以根据实际运行情况选择曝气与否以及调整实际曝气量的大小，该阶段运行过程中，主反应区的污泥通过污泥回流泵回流至预反应区，该厂的实际运营污泥回流比R=30%。（2）是沉淀阶段。该阶段不进水，同时不再进行曝气，静置沉淀使得混合液泥水分离。沉淀阶段污泥回流不需要停止。（3）是滗水阶段。该阶段反应器严禁进水，通过浮球式水位监测仪自动控制滗水器的升降，排水结束以后滗水器自动复位。（4）是冲水—闲置阶段。该阶段主要是对污泥的活性进行一个恢复的过程，使得污泥达到最佳活性。以上为CASS工艺的正常运行操作流程。
2、CASS工艺的主要特点
2.1、CASS工艺不需要初沉池及二沉池
工艺流程先进、且简单;处理构筑物少、机械设备少。与氧化沟法相比较，省去了初沉池及二沉池，建设费用可节省10%～25%，占地面积可减少20%～35%。由于CASS池中的活性污泥MLSS可以达到4000 mg/L以上，最高可达6000 mg/L，所以CASS工艺对污水中的SS没有过高的要求，但实际运行如果SS中无机颗粒过高，对CASS的运行影响非常大，尤其是有机物和颗粒物浓度超过1000 mg/L 时[3]。具有完全混合式和推流式曝气池的双重优势，能承受水量、水质变化较大的冲击负荷，处理效果稳定。污泥产量少，污泥可趋于相对好氧稳定，污泥处理构筑物很少，污泥只需浓缩、脱水即可。
某污水处理站的预处理中，设置了旋流式曝气沉砂池，可以克服进水SS中的无机颗粒浓度过高，CASS生物池实际运行效果更好。
2.2、CASS 对三级处理的设备要求较高
由于CASS生物池是周期运行的，每周期滗水瞬间出水量较大，同时如果是单个生物池运行，对三级处理设备要求比较高，只有两个及其以上数量的CASS生物池同时运行时，对深度处理的设备要求相对减少。该污水站深度处理采用的事“混沉-过滤”组合处理工艺，过滤后使用ClO2进行消毒送至清水池，随后供给用户。
2.3、污泥回流系统的标准不高
在CASS生物池周期运行中进水—曝气、沉淀阶段，污泥回流系统一直运行，反应池内的污泥浓度比较均匀。实际工程中发现CASS池末端的污泥浓度过高，而进水端的污泥浓度相对过低，通过污泥回流系统达到污泥浓度均匀，污泥回流比为30%。污水厂的CASS池分为两格，可以采用水下搅拌代替污水回流系统[4]。
3、整体设计流程
该污水处理站的整体工艺设计流程如图1所示。
图1 整体工艺设计流程
4、常见问题
4.1、温度影响CASS工艺脱氮效率
硝化反应的最适宜温度范围是30～35℃，温度不但影响硝化菌的比增速率，而且影响硝化菌的活性。温度低于5℃，硝化细菌的生命活动几乎停止。对于同时去除有机物和进行硝化反应的系统，温度低于15℃时硝化速率会迅速降低，低温对硝化菌的抑制作用更为强烈，因此在12～14℃的系统中会出现亚硝酸盐的积累。温度主要是通过影响微生物的活性降低污水脱氮效率。
4.2、工程设计与实际运行不匹配
目前许多经济不发达城镇地区兴建的污水处理站，工程设计参数远大于实际运行状况，一是部分地区污水收集管网与厂区建设不配套，管网建设滞后，致使污水处理厂实际处理水量远低于设计处理水量，污水处理厂运行负荷率偏低;二是部分地区为了预留发展空间，污水处理厂设计规模偏大，但目前实际污水产生量不足，致使污水处理厂低负荷运转。造成设备资源的浪费，污水处理的实际效果达不到设计值。
4.3、化学药剂的添加对活性污泥活性的抑制作用
CASS工艺运行过程三级处理，投加药剂PAC，混凝沉淀后产生的剩余污泥没有直接排入储泥池，而是通过回流泵直接送至粗格栅，与原水混合进入CASS生物池，通过生物池的沉淀—滗水—排泥来实现的。根据清华大学的研究报导表明，化学除磷Al3+、Fe3+的投加对活性污泥影响存在抑制作用，其中Al3+强于Fe3+，当Al3+的投加量达到10-3mol/L时，会对生化单元内微生物的活性污泥产生较为明显的抑制作用[5]。
5 结论
中小污水处理站设计采用“CASS-混沉-过滤”组合处理工艺处理城市污水，出水水质达到GB18918—2002 中的一级B标准的要求设计。设计工艺合理，运行效果良好，CASS工艺具有出水水质好、管理简单、处理成本低、污泥产量低、污泥性质稳定、脱氮除磷功能好等优点。
参考文献：
[1]熊红权，李文彬. CASS 工艺在国内的应用现状[J].中国给水排水，2003，19（ 2） .
[2] 沈耀良，王宝贞.循环活性污泥系统（CASS）处理城市污水[J].给水排水，1999，25（5）.
[3] 王凯军，宋英豪.SBR 工艺的发展类型及其应用特性[J].中国给水排水，2002，18（7）.
[4] 汪大宇，雷乐成.水处理新技术及工程设计[M].北京：化学工业出版社，2001：191-197.
[5] 陈亚松.化学除磷中混凝剂对活性污泥活性的影响[J].环境工程，2011年8月第29卷第4期.
【关键词】：CASS工艺;实际应用;常见问题;
随着我国经济的快速发展，城区规模不断迅速扩大，人口数量呈上升趋势，环境问题日益严重，特别是水污染的控制问题，主要由于氮、磷的严重超标，水域环境污染恶劣。为此，生活污水和工业废水的无害化处理显得尤为迫切。CASS 工艺是SBR 的一种改良工艺，具有流程简单、占地少、运行费用低、出水水质好等特点，目前在实际废水处理工程中得到广泛的应用[1]。由于国外厂家对CASS技术的保密以及知识产权的保护，目前，我国的设计规范中没有CASS 工艺设计的成熟资料，实际工程中通常采用经验或半经验数据[2]。
1、CASS工艺实际循环运行操作流程
某城镇污水厂采用了“CASS-混沉-过滤”组合处理工艺，工程设计规模2×104m3/d，出水水质按GB18918—2002 《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准设计。该厂CASS工艺的运行周期相对SBR工艺而言较短，一般SBR工艺的运行周期为6h，而CASS工艺基本为4h，其中进水—曝气为2h，沉淀和滗水各为1h左右[2]。
其CASS工艺实际循环运行操作流程：（1）是CASS生物池进水—曝气阶段。进水过程中可以根据实际运行情况选择曝气与否以及调整实际曝气量的大小，该阶段运行过程中，主反应区的污泥通过污泥回流泵回流至预反应区，该厂的实际运营污泥回流比R=30%。（2）是沉淀阶段。该阶段不进水，同时不再进行曝气，静置沉淀使得混合液泥水分离。沉淀阶段污泥回流不需要停止。（3）是滗水阶段。该阶段反应器严禁进水，通过浮球式水位监测仪自动控制滗水器的升降，排水结束以后滗水器自动复位。（4）是冲水—闲置阶段。该阶段主要是对污泥的活性进行一个恢复的过程，使得污泥达到最佳活性。以上为CASS工艺的正常运行操作流程。
2、CASS工艺的主要特点
2.1、CASS工艺不需要初沉池及二沉池
工艺流程先进、且简单;处理构筑物少、机械设备少。与氧化沟法相比较，省去了初沉池及二沉池，建设费用可节省10%～25%，占地面积可减少20%～35%。由于CASS池中的活性污泥MLSS可以达到4000 mg/L以上，最高可达6000 mg/L，所以CASS工艺对污水中的SS没有过高的要求，但实际运行如果SS中无机颗粒过高，对CASS的运行影响非常大，尤其是有机物和颗粒物浓度超过1000 mg/L 时[3]。具有完全混合式和推流式曝气池的双重优势，能承受水量、水质变化较大的冲击负荷，处理效果稳定。污泥产量少，污泥可趋于相对好氧稳定，污泥处理构筑物很少，污泥只需浓缩、脱水即可。
某污水处理站的预处理中，设置了旋流式曝气沉砂池，可以克服进水SS中的无机颗粒浓度过高，CASS生物池实际运行效果更好。
2.2、CASS 对三级处理的设备要求较高
由于CASS生物池是周期运行的，每周期滗水瞬间出水量较大，同时如果是单个生物池运行，对三级处理设备要求比较高，只有两个及其以上数量的CASS生物池同时运行时，对深度处理的设备要求相对减少。该污水站深度处理采用的事“混沉-过滤”组合处理工艺，过滤后使用ClO2进行消毒送至清水池，随后供给用户。
2.3、污泥回流系统的标准不高
在CASS生物池周期运行中进水—曝气、沉淀阶段，污泥回流系统一直运行，反应池内的污泥浓度比较均匀。实际工程中发现CASS池末端的污泥浓度过高，而进水端的污泥浓度相对过低，通过污泥回流系统达到污泥浓度均匀，污泥回流比为30%。污水厂的CASS池分为两格，可以采用水下搅拌代替污水回流系统[4]。
3、整体设计流程
该污水处理站的整体工艺设计流程如图1所示。
图1 整体工艺设计流程
4、常见问题
4.1、温度影响CASS工艺脱氮效率
硝化反应的最适宜温度范围是30～35℃，温度不但影响硝化菌的比增速率，而且影响硝化菌的活性。温度低于5℃，硝化细菌的生命活动几乎停止。对于同时去除有机物和进行硝化反应的系统，温度低于15℃时硝化速率会迅速降低，低温对硝化菌的抑制作用更为强烈，因此在12～14℃的系统中会出现亚硝酸盐的积累。温度主要是通过影响微生物的活性降低污水脱氮效率。
4.2、工程设计与实际运行不匹配
目前许多经济不发达城镇地区兴建的污水处理站，工程设计参数远大于实际运行状况，一是部分地区污水收集管网与厂区建设不配套，管网建设滞后，致使污水处理厂实际处理水量远低于设计处理水量，污水处理厂运行负荷率偏低;二是部分地区为了预留发展空间，污水处理厂设计规模偏大，但目前实际污水产生量不足，致使污水处理厂低负荷运转。造成设备资源的浪费，污水处理的实际效果达不到设计值。
4.3、化学药剂的添加对活性污泥活性的抑制作用
CASS工艺运行过程三级处理，投加药剂PAC，混凝沉淀后产生的剩余污泥没有直接排入储泥池，而是通过回流泵直接送至粗格栅，与原水混合进入CASS生物池，通过生物池的沉淀—滗水—排泥来实现的。根据清华大学的研究报导表明，化学除磷Al3+、Fe3+的投加对活性污泥影响存在抑制作用，其中Al3+强于Fe3+，当Al3+的投加量达到10-3mol/L时，会对生化单元内微生物的活性污泥产生较为明显的抑制作用[5]。
5 结论
中小污水处理站设计采用“CASS-混沉-过滤”组合处理工艺处理城市污水，出水水质达到GB18918—2002 中的一级B标准的要求设计。设计工艺合理，运行效果良好，CASS工艺具有出水水质好、管理简单、处理成本低、污泥产量低、污泥性质稳定、脱氮除磷功能好等优点。
参考文献：
[1]熊红权，李文彬. CASS 工艺在国内的应用现状[J].中国给水排水，2003，19（ 2） .
[2] 沈耀良，王宝贞.循环活性污泥系统（CASS）处理城市污水[J].给水排水，1999，25（5）.
[3] 王凯军，宋英豪.SBR 工艺的发展类型及其应用特性[J].中国给水排水，2002，18（7）.
[4] 汪大宇，雷乐成.水处理新技术及工程设计[M].北京：化学工业出版社，2001：191-197.
[5] 陈亚松.化学除磷中混凝剂对活性污泥活性的影响[J].环境工程，2011年8月第29卷第4期.