污水处理工程CAST循环式活性污泥法工艺.docx

污水处理工程CAST循环式活性污泥法工艺 CAST(Cyclic Activated Sludge Technology)它是在SBR工艺和ICEAS工艺基础上发展其来的，随着除磷脱氮要求的提高，常规SBR工艺和ICEAS工艺难以满足要求，同时完全混合流态对防止污泥膨胀不利，也影响了运行的可靠性，于是开发出CAST工艺。 CAST除工艺流程简单，运行方式灵活多变，可生成多种工艺路线，空间上完全混合，时间上理想推流和防止污泥膨胀等显著优点外，除磷脱氮，贮存性反硝化，强化生物吸附作用，同时性反硝化，微生物核糖核酸(RNA)比连续法高3～4倍等更为重要的优点也被新的研究所证实。一些新型CAST循环式活性污泥法也应运而生。在澳大利亚，CAST法已成为城市污水处理的主导工艺，在美国，CAST成为中小型污水处理的首选工艺。随着计算机技术和碳、氮、磷、氧、氧化还原电位等传感器技术的发展及先进设备的支持，CAST循环式活性污泥法必将有更大的发展。 CAST循环式活性污泥法将污水处理的曝气及沉淀等单元操作工序在一个反应池中按时间顺序反复进行。典型的CAST循环式活性污泥法按运行次序可分为4个阶段，分别称为进水期、反应期、沉淀期和排水期，4个过程所需要的时间称为一个周期。一个周期中各个阶段的运行时间、反应池中混合液的浓度以及运行状况等都可以根据进水水质与运行功能要求等灵活掌握，只要有效地控制与变换各阶段的操作时间，就可以获得不同的污水处理效果。因此CAST法操作十分灵活，适应的进水水质变化范围较大。 本工程循环式活性污泥法生物反应池是将曝气池与沉淀池功能合二为一，在此生物反应池中将活性污泥法的曝气、沉淀、出水、排放剩余污泥的过程均在同一池子中完成。运行时，污水进入生物反应池，然后按顺序进行曝气、沉淀、排出上清液并同时排出剩余污泥从而完成一个运行操作周期。本工程循环式活性污泥法运行方式参见下图。 进水排水期沉淀期反应期进水期 进水 排水期 沉淀期 反应期 进水期 出水排放 出水排放 剩余污泥排放 剩余污泥排放 滗水且排泥曝气且搅拌器运行进水搅拌器运行静止沉淀 滗水且排泥 曝气且搅拌器运行 进水搅拌器运行 静止沉淀 如图所示，CAST运行过程分为4个阶段： (1) 进水期：进水期有几种进水方式。在进水期既不混合搅拌也不曝气，称为静止进水，当要求CAST循环式活性污泥法进行去除有机物（BOD5）时采用这种进水方式。当要求CAST循环式活性污泥法不仅要去除有机物而且要除磷脱氮时，为了使微生物与污水有充分地接触机会，在进水期必须进行搅拌混合而不曝气，保证混合液处于很好的厌氧状态。另外一种进水方式为在进水期不仅提供搅拌混合而且应限量曝气，该种进水方式是以去除有机物和脱氮为主要目标的。本工程设计在进水期采用的进水方式为搅拌混合而不曝气，从而达到脱氮除磷的目的。 (2) 反应期：严格地说，污水进入生物反应池后，就发生生化反应。此处反应期指进水期结束后的一个操作运行阶段。在这个阶段若只进行曝气不进行混合过程，其主要完成降解有机物的过程。若在这个阶段既进行混合搅拌又进行曝气过程，其主要完成降解有机物、硝化与反硝化、生物吸磷的过程。本工程采用既混合搅拌又进行曝气。 (3) 沉淀期：在此阶段生物反应池内混合液进行固液分离，因此该阶段在完全静止(只以层流的条件进水)情况下进行，所以其沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率。 (4) 排水期：该阶段完成生物反应池上部排出澄清水下部排出剩余污泥的过程，排水期的长短由排水设备能力来决定。 上述各个阶段组成一个循环周期，并不断重复。循环开始时，因处于进水期，池子中的水位由某一最低水位开始上升，经过一定时间的搅拌和混合后，将进入反应期并进行曝气和搅拌，然后再进入沉淀期从而停止曝气和搅拌过程，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀，在完成沉淀阶段后，由移动式滗水器排出已经过处理的上清液，使水位下降至池子所设定的最低水位并同时完成排剩余污泥过程。完成上述操作阶段后，系统进入下一循环过程，重复以上操作从而完成污水污泥的处理过程。 为保持生物反应池中有一个合适的污泥浓度，需要根据产生的污泥量排出相应的剩余污泥。排除剩余污泥一般在沉淀阶段结束后的排水期内进行，排出的污泥浓度可达5 g/L 左右。 从以上的论述中，可以看出在CAST循环式活性污泥法系统中，循环式活性污泥法生物反应池按照“搅拌-曝气-非曝气”阶段不断重复进行。在进水和曝气阶段主要完成有机物降解、硝化及反硝化、生物除磷过程，在非曝气阶段虽然也有部分生物反应，但主要是完成泥水分离过程。因此，循环式活性污泥法系统无需设置二沉池，可以省去传统活性污泥法中曝气池和二沉池之间的连接管道。在生物反应池完成泥水分离后，利用滗水器排出每一操作循环周