中山市小榄水务有限公司 广东中山 528400
摘要：水污染现象的日益严重使得城市污水处理成为必然，CASS处理工艺具有流程简单，运行灵活，可靠性好，适用范围广等独特优势，得到广泛应用。文章结合工程实例，对CASS工艺处理城市污水的应用及优化进行了研究分析，旨在实现出水水质的稳定达标排放，适应日趋严格的污水排放标准，可供参考。
关键词：污水处理；CASS工艺；工艺优化
随着城市规模的不断扩大，城市人口也不断增长，与之而来的就是城市污水排放的明显增加。CASS工艺是循环活性污泥技术的一种形式，是基于SBR工艺上的一种变形，是将可变容积活性污泥法与生物选择器有机结合的一种工艺，具有工艺流程简单、节约占地、抗冲击负荷能力强、运行方式灵活等优点，在城市污水的处理中应用广泛。文章结合工程实例，对CASS工艺的实际运行及其优化进行了研究分析，以通过优化设计，提高污水厂的运行稳定，确保出厂水达标排放，适应日趋严格的污水排放标准，创造出更大的经济价值和社会价值。
1 工程概况
某污水处理厂于2012年1月投入运行，总规模污水处理量为10000m3/d，出水水质执行一级标准的A标准。该地区城镇人口为10万人左右，属于工业区，水资源丰富。结合该地区污水水质、水量的适应性、投资的合理性、运行的稳定性等综合影响因素，从整体优化的观念出发，考虑到厂址用地面积较紧张的实际情况，采用CASS工艺。下图为CASS工艺流程：
各月进水TP平均值变化规律在2～4mg/L波动，主要集中在2.5～3.3mg/L，和设计值相当。属于中磷含量的污水，说明磷含量来源主要是洗化用品，属于生活污水。
（6）PH的变化规律
实际进水的PH基本在7.1～7.5，生物处理过程中保持适宜的pH值非常重要，用活性污泥法处理污水，曝气池最适pH应为6.5～8.5，实际进水的PH满足微生物生长的要求。
由此，我们得出结论：污水处理厂以生活污水为主，其进水特征是低有机物、较高氮、中磷，受温度影响不大，和设计存在一定偏差，因此在实际运行中就要根据进水的特点进行工艺参数调整。
3 实际运行分析
在运行初期，曝气池多次出现污泥膨胀、在活性污泥絮体结构中产生大量气泡，曝气池表面出现层层泡沫，污泥膨胀，影响出水水质。
3.1 污泥膨胀的原因分析
针对运行生产中出现污泥膨胀问题，通过认真研究分析，微生物生长除了需要C营养外，还需要N、P营养，它们之间的比例理想值一般为BOD5：N：P=100：5：1。有研究表明：丝状菌在低负荷浓度条件下具有高的增长速率，而菌胶团在高基质浓度条件下才占优势。实际上，目前污水处理厂接纳的水质COD在140～190mg/L波动，和设计值300mg/L相比偏低，由于C源不足，营养不够、可生化性较差，微生物处于饥饿状态，使丝状菌过量生长和繁殖，不利于菌胶团细菌的培养，粘性和吸附能力变差，从而形成污泥膨胀，污泥沉降性能变差，污泥与水无法在二沉池进行有效分离，造成污泥流失，影响出水水质。
3.2 COD偏低的原因
（1）纳污率低
目前管网建设未完善，只建设好部分管网，覆盖面不够，仅收集了部分污水，处理量没达到设计要求，进水水质浓度偏低，不仅没有有效发挥污水处理厂的作用，降低其经济效益和社会效益；而且，没进入管网的污水只能直接排放到水体和土壤，对环境造成了污染。
（2）居民用水习惯比较浪费
该地区水资源丰富，不少居民用水比较浪费，缺乏节水意识，一方面浪费水资源，增大了日常生活开支。另一方面，稀释降低了污水处理厂的进水浓度。
（3）外来水源进入污水管网
排水管管材一般是混凝土管，采用刚性接口，雨水、地下水、池塘水等外来水源易排入或者渗入管网中，降低了有机物浓度。
3.3 水体达标（一级A排放标准）排放解决对策
（1）提高进水COD浓度。
在居民中普及节水意识，一水多用，循环用水。更主要的是要必须加快管网的完善，提高纳污率，尽量收集污水，减少外排污水污染环境。
（2）控制曝气量，抑制微生物的自身氧化程度。
低DO值是引起丝状菌污泥膨胀的主要原因之一，DO的缺乏能够引起丝状菌的过度生长，菌胶团生长受抑制。但是DO值大，容易引起微生物自身氧化，进入衰老期。通过控制曝气量，在线监控DO值，控制在3mg/L左右，菌胶团的比例上升，从而提高污泥的活性。
（3）缩短污水在生化池停留的时间。
在运行中适当缩短停留时间，尽可能提高好氧段有机物的量，间接抑制微生物的自身氧化。
（4）增大污泥回流量，降低曝气池中污泥的浓度，缩短污泥龄。
增大污泥回流量有利于提高菌胶团细菌摄取有机物的能力，并且增大与丝状菌的竞争力度。降低污泥停留时间，可以防止污泥过度分解、膨胀。实践证明，当污泥停留时间在5～6天时，能有效控制丝状菌的生长。
通过采取这些措施，对于运行中出现的污泥膨胀得到比较好的抑制，确保出水水质达到一级A排放标准。
（5）尾水紫外线消毒
污水中含有大量的病原体，如粪大肠杆菌等，在活性污泥法中是无法去除的，尾水在排放到水体之前，必须要经过消毒灭活，在工程上主要采用紫外线杀菌，在运行时要尽可能保持流量稳定，通过增加调节池，使流量平稳，从而保证紫外消毒系统正常运行，延长设备使用寿命。此外，在使用时要避免出现紫外线对人体造成伤害。
4 结论
综上所述，CASS工艺运行流程简单、方式灵活，可靠性也较高，得到广泛的应用，但在运行过程中的处理效益容易受到进水水质、污泥回流量等的变化影响。文章通过污水厂的设计和运行，以及其他类似工程的经验，调整了工艺和设备的运行参数，以保证出水水质稳定达标排放，促进企业正常、良性运转，使其创造更大的经济价值和社会价值。最后笔者建议，加强居民节水意识，针对CASS 工艺自动化程度高的特点、在关键设备的选型上宜适当提高设备的性能要求。
参考文献：
[1]张国柱.CASS工艺处理城市污水的应用及优化研究[D].哈尔滨工业大学，2006
[2]柴宗学.CASS工艺在城市污水处理厂运行参数的优化及应用的研究[D].哈尔滨工业大学，2014
[3]郭金鑫；孙根行；狄倩.咸阳某污水处理厂CASS工艺运行参数优化[J].工业水处理，2014，34（3）：87-90
论文作者:欧志炜
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/29
标签：污泥论文; 污水论文; 工艺论文; 菌胶团论文; 污水处理论文; 水质论文; 丝状论文; 《基层建设》2016年10期论文;