CAST工藝在城鎮(zhèn)污水處理廠中的應(yīng)用分析

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:在城市建設(shè)發(fā)展過(guò)程中，污水問(wèn)題成為影響城市發(fā)展速度的主要因素，因此需要對(duì)城鎮(zhèn)污水處理給予高度的重視，以更好地滿足城市環(huán)境發(fā)展需求。在城鎮(zhèn)污水處理廠中CAST工藝得到了廣泛應(yīng)用，其是在SBR工藝的基礎(chǔ)上研發(fā)出來(lái)的一種新工藝，增設(shè)了污泥回流設(shè)施和選擇器，從而確保了城鎮(zhèn)污水處理的效果。本文將以神華準(zhǔn)能集團(tuán)有限責(zé)任公司污水處理廠（以下簡(jiǎn)稱準(zhǔn)能污水處理廠）為例，對(duì)CAST工藝的方法、基本流程和所取得的效果進(jìn)行分析，以更好地提高城鎮(zhèn)污水處理廠的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：CAST工藝，城鎮(zhèn)污水處理廠，應(yīng)用效果

CAST工藝是近些年來(lái)新研發(fā)出來(lái)的一種循環(huán)式活性污泥法，其是在SBR工藝的基礎(chǔ)上增加了污泥回流、生物選擇區(qū)，因此在城鎮(zhèn)污水處理廠中得到了廣泛應(yīng)用。CAST工藝最主要的特點(diǎn)就是能夠?qū)⒅鞣磻?yīng)區(qū)處理后得到的部分剩余污泥輸送回流至前端選擇器中，并且在不進(jìn)水的條件下進(jìn)行沉淀，從而確保主反應(yīng)區(qū)排水的穩(wěn)定性。同時(shí)，缺氧區(qū)的設(shè)置也可以有效地提高CAST工藝的脫氮除磷效果。

1CAST工藝概述

1.1CAST工藝概念

循環(huán)式活性污泥法簡(jiǎn)稱為CAST工藝，其又可以被稱之為周期循環(huán)活性污泥工藝。CAST工藝基本上是在一個(gè)反應(yīng)器中完成的，并根據(jù)曝氣/曝氣沉淀、出水等順序循環(huán)工作，并且每個(gè)池子交替間歇運(yùn)行，是對(duì)SBR工藝的有效改造和完善。CAST工藝是在SBR工藝的基礎(chǔ)上增設(shè)了污泥回流設(shè)施和生物選擇器，同時(shí)對(duì)其時(shí)序進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整，不僅提高了污水處理的可靠性，而且還提高了城鎮(zhèn)污水處理的效果。

1.2CAST工藝工作原理

在一個(gè)反應(yīng)器中CAST工藝可以完成有機(jī)污染物的泥水分離和生物降解過(guò)程。實(shí)際上，可以把CAST工藝劃分為四個(gè)階段，分別為進(jìn)水-曝氣階段、沉淀階段、潷水階段、閑置階段。

（1）進(jìn)水-曝氣階段。在CAST工藝中，進(jìn)水和曝氣是同時(shí)進(jìn)行的，其一般是從主反應(yīng)區(qū)把污泥回流到預(yù)反應(yīng)區(qū)中，該階段的回流比為30%。該階段需要曝氣系統(tǒng)持續(xù)曝氣，這樣不僅可以確保活性污泥與有機(jī)物充分混合，從而加快微生物對(duì)有機(jī)污染物的氧化分解，而且還能確保好氧微生物對(duì)氧的基本需求。

（2）沉淀階段。該階段需要停止曝氣操作，并借助池中殘留的溶解氧，微生物可以繼續(xù)對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化分解。當(dāng)微生物活動(dòng)一段時(shí)間后，池內(nèi)溶解氧的含量將會(huì)逐漸減少，并從好氧狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變成缺氧狀態(tài)，隨后就發(fā)生了硝化反應(yīng)。同時(shí)，該階段整個(gè)池內(nèi)一直保持靜止?fàn)顟B(tài)，并且依靠重力作用完成泥水分離過(guò)程。

（3）潷水階段。沉淀階段結(jié)束之后，位于CAST池尾部的潷水器將會(huì)自動(dòng)降下，并把上清液從上到下逐漸排出，當(dāng)排水逐漸完成時(shí)潷水器將會(huì)自動(dòng)上升至開(kāi)始的位置。該階段完成污泥回流過(guò)程，從而使生物選擇區(qū)污泥的濃度明顯提升，促進(jìn)硝化反應(yīng)進(jìn)行，同時(shí)該階段也完成了磷的釋放過(guò)程。

（4）閑置階段。其主要是為了使?jié)骰氐阶畛跷恢?，避免曝氣階段污泥進(jìn)入潷水器中，對(duì)水質(zhì)的整體質(zhì)量產(chǎn)生影響。同時(shí)，該階段也可以使污泥的吸附能力得到恢復(fù)。

1.3CAST工藝的特點(diǎn)

CAST工藝最重要的特征是不設(shè)獨(dú)立的沉淀池及其刮泥系統(tǒng)，在CAST工藝中，活性污泥始終保持在一個(gè)池子中進(jìn)行生物反應(yīng)和泥水分離，因此，CAST系統(tǒng)能節(jié)約大量基建投資和運(yùn)行費(fèi)用。當(dāng)由于進(jìn)水流量和水質(zhì)發(fā)生變化而影響污泥性質(zhì)時(shí)（如絮凝效果等），可簡(jiǎn)單地通過(guò)調(diào)節(jié)變化進(jìn)水和曝氣循環(huán)過(guò)程，而使系統(tǒng)重新恢復(fù)正常狀態(tài)，開(kāi)發(fā)CAST工藝的主要目標(biāo)是盡可能降低設(shè)備投資，簡(jiǎn)化工藝流程及其操作過(guò)程，提高系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行的靈活性。

CAST工藝的特點(diǎn)主要可歸納為幾點(diǎn)：（1）池子總?cè)莘e減少，土建工程費(fèi)用降低；（2）能很好地緩沖進(jìn)水水量和水質(zhì)的波動(dòng)，雨季無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池，進(jìn)水的波動(dòng)可用改變曝氣時(shí)間的簡(jiǎn)單方法即可予以緩沖；（3）處理效果好，排出的剩余污泥穩(wěn)定化程度較高；（4）無(wú)需調(diào)協(xié)二沉池和龐大的回流污泥泵站；（5）占地面積少；（6）無(wú)污泥膨脹，污泥指數(shù)不超過(guò)50～70mL/g；（7）自動(dòng)化程度高，人工操作簡(jiǎn)單，但管理運(yùn)行較復(fù)雜，與之相關(guān)的設(shè)備質(zhì)量要求較高，應(yīng)有較高的設(shè)備維護(hù)水平及能力。

1.4CAST工藝主要設(shè)備

1.4.1生物選擇器

CAST工藝中主反應(yīng)區(qū)前端設(shè)置生物選擇器，這樣廢水中溶解性有機(jī)物質(zhì)就可以借助酶反應(yīng)機(jī)理給予有效的去除。對(duì)于污泥回流液中的硝酸鹽能夠在選擇器中進(jìn)行反硝化作用，并對(duì)活性污泥的絮體負(fù)荷進(jìn)行了有效的調(diào)節(jié)，避免出現(xiàn)污泥膨脹，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1.4.2主曝氣區(qū)

主曝氣區(qū)在CAST工藝中主要是曝氣供氧，并完成對(duì)有機(jī)質(zhì)的有效降解，從而促進(jìn)硝化、反硝化過(guò)程的順利進(jìn)行。

1.4.3污泥回流、剩余污泥排放系統(tǒng)

通常情況下，剩余污泥泵、回流污泥泵設(shè)置在CAST池的中段，借助回流污泥泵將主曝氣區(qū)靜沉?xí)r的污泥抽送至生物選擇器，沉淀階段結(jié)束后產(chǎn)生的剩余污泥排出至污泥脫水系統(tǒng)進(jìn)行離心脫水。

1.4.4潷水裝置

在CAST池的末端，配備了潷水器，可以通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)按照設(shè)定時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行升降，從而使處理后的污水得到有效的排出。

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