CAST生物池的组成及作用Word文档下载推荐.docx

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CAST循环流程示意

CAST处置工艺机理

在可变容积和充水和排水（SBR法）系统中进行生物脱氦（硝化和反硝化）已有连年历史，大量运行结果说明：

同SBR一样，CAST工艺具有卓越的硝反硝化能力，随着除氦要求的不断提高，CAST工艺将取得日趋普遍的应用。

其原理为通过每一循环的四个时期人为地造成厌氧、缺氧、好氧的生物环境。

不仅能去除一样有机物和悬浮固体，而且还能去除营养物质氦和磷，处置成效取决于泥龄、供氧情形和一个循环中曝气和非曝气时段的比例。

CAST系统中硝反硝化过程不需要单独设置一个缺氧运行阶段以进行反硝化。

生物除磷效果达到80~90%左右，如需进一步提高除磷效果，可采用加大循环周期，加大非曝气时间占整个循环时间的比例。

CAST反应池分为生物选择区、预反应区和主反应区，如图1所示，运行时按进水-曝气、沉淀、撇水、进水-闲置完成一个周期，CAST的成功运行可将废水中的含碳有机物和包括氮、磷的污染物去除，出水总氮浓度小于5mg/L。

图1循环活性污泥技术

1）生物选择器设在池子首部，不设机械搅拌装置，反映条件在缺氧和厌氧之间转变。

生物选择区有三个功能：

a．絮体结构内底物的物理团聚与动力学和代谢选择同步进行；

b．选择器被隔开，保证初始高絮体负荷，和酶快速去除溶解底物；

c.通过选择器的设计，还能够制造一个有利于磷释放的环境，如此增进聚磷菌的生长。

生物选择区的设置严格遵循活性污泥种群组成动力学的有关规律，制造适合的微生物生长条件，从而选择出絮凝性细菌。

活性污泥的絮体负荷S0/X0（即底物浓度和活性微生物浓度的比值）对系统中活性污泥的种群组成有较大的阻碍，较高的污泥絮体负荷有助于絮凝性细菌的生长和繁衍。

CAST工艺中活性污泥不断地在生物选择器中经历高絮体负荷时期，如此有利于絮凝性细菌的生长，提高污泥活性，并通过酶反映快速去除废水中的溶解性易降解底物，从而抑制了丝状细菌的生长和繁衍，幸免了污泥膨胀的发生。

同时当生物选择器处于缺氧环境时，回流污泥存在的少量硝酸盐氮（约为N3-N=20mg/L）可取得反硝化，反硝化量可达整个系统硝化量的20%。

被选择器处于厌氧环境时，磷得以有效地释放，为生物除磷做预备。

2）预反应区为水力缓冲区，大小与高峰流量有关，若在非曝气阶段，不进水可将其省去。

3）主反应区在可变容积完全混合反应条件下运行，完成含碳有机物和包括氮、磷的污染物的去除。

运行时通过控制溶解氧的浓度使其从0缓慢上升到2.5mg/L来保证硝化、反硝化以及磷吸收的同步进行。

a．硝化反硝化。

同步反硝化意味着在不专门为硝酸盐的去除设混合装置或正常缺氧混合程序的条件下，硝化与反硝化同时在同一反应器发生。

通常认为在系统中，氮去除机制与在微生物絮体内由于受扩散限制引起的溶解氧（DO））的浓度梯度有关，这样硝化菌存在于高溶解氧区或正氧化还原点位（OPR），相反反硝化菌在溶解氧降低区或负氧化还原点位（OPR）下活性十足。

CAST工艺运行中控制供氧强度以及混合液溶解氧的浓度使其从0逐渐上升到2.5mg/L左右，这样使活性污泥絮体的外周保持一个好氧环境进行硝化，由于氧在活性污泥絮体内的传递受到限制，而具有较高浓度梯度的硝酸盐则能较好地渗透到絮体内部有效地进行反硝化。

另外，该工艺曝气与非曝气交替进行，从而使泥水混合液通过主反应区，顺序经过缺氧-好氧-厌氧环境，尤其在非曝气阶段0.5h-1.0h内污泥层以胞内在生物选择高负荷下储存或吸收的碳为碳源，进行反硝化，在污泥沉淀过程中也有一定的反硝化作用。

b．磷的去除。

生物除磷是依靠聚磷菌的作用实现的，生物选择器不曝气这样反应环境非常迅速地从缺氧环境转化为厌氧环境，当选择器处于厌氧环境，聚磷菌依靠水解体内的聚磷（Poly-P）水解释放出正磷酸盐，同时产生能量以吸收水中的溶解性有机底物，并将其在体内合成为细胞学储备物质PHB；

在主反应区为好氧环境时，聚磷菌以游离氧为电子受体，将细胞储备物质氧化，并利用该反应所产生的能量，过量地在污水中摄取磷酸盐并合成为ATP，其中一部分转化为聚磷贮存能量，为下一周期的厌氧释磷做准备。

由于好氧段的吸磷量要远大于厌氧段的释磷量，所以通过剩余污泥的排放可达到除磷目的。

若要在生物除磷的基础上进一步强化除磷效果或达到完全除磷的目的，可加入铝盐或铁盐，根据所去除磷浓度的大小，化学污泥在池子中的浓度约在1.7g/L～2.0g/L左右，化学污泥可以进一步提高沉淀污泥的压缩能力。

CAST工艺是活性污泥不断地经过耗氧和厌氧的循环，这将有利于聚磷菌在系统中的生长和积累。

根据Gorony等人的研究，当微生物内吸附大量降解物质，而且处在氧化还原点位为+100mV～-150mV的交替变化中时，系统可具有良好的生物除磷功能。

此外，在曝气结束后，主反应区进行泥水分离，由于此阶段无进水水力干扰，在静止环境中进行，从而保证系统良好的分离效果。

CAST整个工艺过程遵循生物的“积存-再生”原理，生物先在生物选择器经历一个高负荷反映时期，然后在主反映区经历一个低负荷反映时期，完成反映进程如图2所示，生物选择其中较高的污泥絮体负荷，能够使废水中存在的溶解性易降解有机物通过酶转移机理予以快速地吸附和吸收进行底物的积存，然后在污泥絮体负荷较低的主反映区完成底物的降解，从而实现了活性污泥的再生。

再生的污泥又以必然的比例回流至生物选择器中，进行机制的再次积存，如此不断地循环完成了生物的“积存-再生”，实验和实际应用说明，当高于75%的易降解有机物质通过酶转移机理去除，那么剩余可溶解COD小于100mg/L。

CAST工艺论述

二十世纪七十年代美国Irvine开发序批式活性污泥法（SBR），在流程中只采纳一个大体单元，将调剂池，曝气池和二沉池的功能集中于一池，进行水质质量调剂、微生物降解有机物和固液分离等，典型的SBR反映器的运行进程为进水-曝气-滗水-待机。

而CAST工艺按充水-排水和曝气-非曝气顺序不断重复进行处置进程，故是SBR工艺的一种改良。

CAST工艺在SBR工艺的基础上，增加了选择器及污泥回流设施，并对时序做了调整，从而提高了SBR工艺的可靠性及效率。

CAST工艺每一操作循环由进水/曝气、进沉淀、撇水、闲置四个阶段组成，每个阶段组成一个循环，并不断重复。

循环开始时，由于充水，池中的水位由一最低水位开始上升，经过一定时间的曝气和混合后，停止曝气，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境及其应用特性中沉淀。

在完成沉淀后，由移动式撇水堰排出已处理的上清液，使水位下降至淀子所设定的最低水位，然后再重复上述过程，为保持池子中有一个合适的污泥浓度，需根据产生的污泥量排水相应的剩余污泥，排除剩余污泥一般在沉淀阶段结束后进行。

工艺流程

污水处理厂CAST工艺试运行

2009-9-49:

53:

55中国污水处理工程网

摘要：

本文主要概述惠阳城区污水处理厂工程概况及工艺特点，重点介绍CAST工艺的调试及试运行情况。

并结合实际。

谈谈调试过程中的一些看法。

关键词：

BOT形式CAST工艺；

调试；

试运行

惠阳城区污水处理厂位于广东省惠州市惠阳区中心淡水镇古屋，主要处理惠阳区城区的生活污水，由惠州市同方水务有限公司以BOT（建设一运营一移交）形式运作，设计处理规模为60000m3／d，分两期建设，总投资为8000万元。

其中一期规模为30000m3／d。

该厂采用循环式活性污泥法CAST工艺。

lCAST工艺简介

惠阳城区污水处理厂于2005年10月正式开始建设，一期工程于2006年12月建成，2007年2月完成设备安装与调试。

2007年2月5日，污水厂正式进入工艺调试及试运行阶段。

2007年5月，污水厂进入正常运营阶段。

2007年7月底，污水厂通过了惠州市环保局的验收。

污水厂具体进出水水质指标见表l。

1．1CAST工艺特点

CAST工艺是循环式活性污泥法（CyclicActi—ratedSludgeTechnology）的简称，它是在SBR工艺的基础上，增加了生物选择池及污泥回流设施，并对时序做了一些调整，从而大大提高了SBR工艺的可靠性及效率。

CAST工艺主体构筑物由SBR反应池组成，反应池被分为三个反应区：

生物选择池、厌氧区、好氧区，各区容积比为1：

5：

30。

生物选择池的设置与回流污泥保证了活性污泥不断地在选择池中经历一个高负荷阶段，有利于系统中絮凝性细菌的生长。

有效抑制丝状菌的生长与繁殖r】]。

沿生化反应池长度方向分为两部分，前部（生物选择池与厌氧区）为预反应区，后部为主反应区。

在预反应区内，主反应区中的部分活性污泥回流到生物选择池中，与污水迅速混合，活性污泥中的微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，对进水水质、水量、pH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，而且可有效防止污泥膨胀；

随后在主反应区内经历一个较低负荷的基质降解过程．完成对污水中有机物质的降解。

CAST工艺能够比较充分发挥活性污泥的降解功能，而且依次经历厌氧、好氧阶段，脱氮除磷的效果非常好。

在CAST系统中，至少应设两个池子，使系统能实现连续进水[2]。

CAST工艺沉淀阶段不进水，污泥沉降过程中无进水水力干扰，即在静止环境中进行，泥水分离效果好。

1．2污水处理工艺流程

惠阳城区污水厂的主要工艺流程如下（图1）：

从市政管道收集来的生活污水自流人提升泵房，先由粗格栅截留较粗的垃圾和漂浮物后，提升泵将污水抽提至配水井；

又经细格栅滤去较小的悬浮垃圾物质，并在旋流沉砂池的作用下，去除水中比重较大的砂粒等无机颗粒，流入CAST反应池，与回流的活性污泥在生物选择池混合，从CAST池预反应区，到主反应区，经历曝气、沉淀阶段后，从滗水器至消毒渠，经紫外线消毒后排放到淡澳河。

图1污水处理工艺流程

1．3CAST池主要工艺参数

CAST生物处理池平均设计流量1250m3／h，分2组，每组2座池，单座池尺寸44×

22×

6．8m，生物选择池尺寸9x3．75×

5．6m；

厌氧池（包含生物选择池）尺寸22×

8．95x5．8m，好氧池尺寸33×

5．8m；

设计平均污泥浓度4000mg／L；

泥龄为20d；

设计污泥负荷0．087kgBOD。

／（kgMLSS·

d）；

设计日循环4个周期，每周期运行6h，单周期时间分配为：

进水1．5h、曝气3．Oh、静沉1．Oh、撇水及闲置1．Oh；

生化池最高水深5．8m，最低水深3．7m，排水比0．36；

微孔曝气头单座2110个；

单座池设滗水器1台，滗水能力2000m3／h；

单座池设搅拌机6台，生物选择池1台，厌氧区3台，好氧区2台，其中好氧区2台搅拌机功率均为11kw，其余4台3．5kw。

单座池设回流污泥泵1台，单台流量378m3／h，扬程18m；

设剩余污泥泵1台，单台流量80m3／h