地埋式农村生活污水处理设备

地埋式农村生活污水处理设备

cass（cyclic activated sludgesystem）工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。其基本结构是：在序批式活性污泥法（sbr）的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可连续进水，间断排水。

该工艺早在国外应用，为了更好地将其引进、消化，开发出适合我国国情的新型污水处理新工艺，总装备部工程设计研究总院环保中心于1994年在实验室进行了整套系统的模拟试验，分别探讨了cass工艺处理常温生活污水、低温生活污水、制药和化工等工业废水的机理和特点以及水处理过程中脱氮除磷的效果，获得了宝贵的设计参数和对工艺运行的指导性经验。我院将研究成果成功地应用于处理生活污水及不同种工业废水的工程实践中，取得了良好的经济、社会和环境效益。我院开发的cass工艺与iceas工艺相比，负荷可提高1-2倍，节省占地和工程投资近30%。

2 cass工艺的主要技术特征

2.1 连续水，间断排水

传统sbr工艺为间断进水，间断排水，而实际污水排放大都是连续或半连续的，cass工艺可连续进水，克服了sbr工艺的不足，比较适合实际排水的特点，拓宽了sbr工艺的应用领域。虽然cass工艺设计时均考虑为连续进水，但在实际运行中即使有间断进水，也不影响处理系统的运行。

2.2 运行上的时序性

cass反应池通常按曝气、沉淀、排水和闲置四个阶段根据时间依次进行。

2.3 运行过程的非稳态性

每个工作周期内排水开始时cass池内液位高，排水结束时，液位低，液位的变化幅度取决于排水比，而排水比与处理废水的浓度、排放标准及生物降解的难易程度等有关。反应池内混合液体积和基质浓度均是变化的，基质降解是非稳态的。

2.4 溶解氧周期性变化，浓度梯度高

cass在反应阶段是曝气的，微生物处于好氧状态，在沉淀和排水阶段不曝气，微生物处于缺氧甚至厌氧状态。因此，反应池中溶解氧是周期性变化的，氧浓度梯度大、转移效率高，这对于提高脱氮除磷效率、防止污泥膨胀及节约能耗都是有利的。实践证实对同样的曝气设备而言，cass工艺与传统活性污泥法相比有较高的氧利用率。

3  cass工艺的主要优点

3.1 工艺流程简单，占地面积小，投资较低

cass的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不设调节池及初沉池。因此，污水处理设施布置紧凑、占地省、投资低。

3.2 生化反应推动力大

在完全混合式连续流曝气池中的底物浓度等于二沉池出水底物浓度，底物流入曝气池的速率即为底物降解速率。根据生化动力反应学原理，由于曝气池中的底物浓度很低，其生化反应推动力也很小，反应速率和有机物去除效率都比较低；在理想的推流式曝气池中，污水与回流污泥形成的混合流从池首端进入，成推流状态沿曝气池流动，至池末端流出。作为生化反应推动力的底物浓度，从进水的高浓度逐渐降解至出水时的低浓度，整个反应过程底物浓度没被稀释，尽可能地保持了较大推动力。此间在曝气池的各断面上只有横向混合，不存在纵向的返混。

cass工艺从污染物的降解过程来看，当污水以相对较低的水量连续进入cass池时即被混合液稀释，因此，从空间上看cass工艺属变体积的完全混合式活性污泥法范畴；而从cass工艺开始曝气到排水结束整个周期来看，基质浓度由高到低，浓度梯度从高到低，基质利用速率由大到小，因此，cass工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器，生化反应推动力较大。

对污水的机械性预处理。任何污水的处理都离不开将大型污物分离开来这一步骤，对于膜生物反应器来讲，将污水中较大固体杂物取出对机械性预警的要求很高。超滤膜分为不同类型，对处理的要求也不尽相同。相对于板式过滤器来说，内部中空纤维处理器对于毛发类物质较为敏感，这要求对污水进行很仔细的过滤，其过滤的筛网空隙要求达到1mm以内，才能让毛发物质在膜内生成辩物质;而对于板式膜来说，筛网空隙通常在1～3mm之间，不需要用到非常精细的处理。

　　2对污水进行化学处理。在工业废水的处理上，污水中的油脂会在生化处理之前被去除。若油脂已经是乳化液形式，则会添加一些化学药剂来提高气浮装置的去污效率。通过去除污水中含有的大量油脂，能够有效降低后续程序的生化处理负荷。从构筑物角度来看，化学处理有以下几点好处：

　　2.1通过用化学药剂去除了难以分解的油脂，降低了污水的污染浓度，减少了生化曝气池的体积以及曝气装置的使用量，在设备购买上也可以降低曝气鼓风机的规格。

　　2.2化学药品能够快速分解油脂，加快气浮装置的使用效率，在一定程度上减少设备的费用投资。同时由于设备运行时间减少，也能够降低曝气处理的操作费用。

　　2.3在生化曝气池内，膜过滤装置与曝气搅拌装置由于不需要再进行油脂处理，其性能也受到了一定保护。