摘要：以改良的CASS池為主的污水處理工藝在城鎮污水廠得到廣泛的應用，桂林市雁山污水處理廠就采用該工藝，本文主要介紹該工程的特點以及本廠在CASS工藝運行管理方面的嘗試和體會。通過一年多的運行，雁山污水處理廠出水水質指標均達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中一級B標準，而且顯示出工藝運行方式靈活，出水水質穩定，運行成本少的優勢。
　　關鍵詞：CASS工藝；城鎮污水處理；運行管理
　　1.工程概況
　　雁山污水處理廠位于桂林市雁山鎮東北角，該廠服務范圍是雁山區，雁山區位于桂林市南部，距市區16公里。區域內包括：雁山鎮、桂林旅游學院、廣西師范大學、桂林工學院、桂林中學新校區和喀斯特生態博覽世界、相思江生態家園等，服務人口6.2萬。
　　雁山污水處理廠隸屬于桂林市排水工程管理處，設計污水處理能力2萬噸/日，采用改良型CASS工藝處理，出水經過紫外線消毒后排放。出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中一級B標準。
　　表1污水水質及設計出水要求
　　水質指標 進水 出水
　　CODCR ≤300mg/L ≤60mg/L
　　BOD5 ≤150mg/L ≤20mg/L
　　SS ≤180mg/Ll ≤20mg/Ll
　　NH3-N ≤20mg/L ≤8mg/L
　　TP ≤4mg/L ≤1mg/L
　　PH 6-9 6-9
　　糞大腸菌群  ≤104個/l
　　2.雁山污水廠工藝流程如下：
　　
　　3.主要構筑物及設備
　　3.1進水井、渠：由進水井和三道進水渠通到進水泵房，兩道渠上安裝了回轉齒耙式格柵除污機2臺，用于去除形狀較大的浮渣，另一道渠為備用渠道。
　　3.2進水泵房
　　集水池位于泵房下部，尺寸：15mх6mх11m，集水池有一定的調節水質水量作用，避免負荷沖擊對生化處理系統造成不良影響。配備3臺潛污泵，每臺流量800m3,其中一臺配變頻調速器，兩臺軟啟動電控柜。
　　3.3細格柵間：渠寬1.2米，渠長4.5米，安裝2臺循環耙式除污機，柵條間隙6毫米，用于攔截較小的渣物。
　　3.4旋流沉砂池
　　旋流式沉砂池由兩組沉砂池組成，每組沉砂池直徑為3.0m，有效水深4.0米各配一臺沉砂池攪拌機、排砂機，可除去比重較大的無機顆粒如砂等，通過旋流及攪拌作用，使無機顆粒分離至沉砂池底部。通過鼓風機鼓入壓縮空氣將砂氣提至砂水分離中進行砂和水分離。
　　3.5CASS池
　　CASS池是本工程的關鍵構筑物，是降解有機物的主要場所，CASS池尺寸：54mх52mх6m，分四組。每組池尺寸54mх13mх6m，設計有效水深5.0m，有效容積3200m3。每組可獨立運行或多個池子通過進水電動閥交替使用，達到連續運行的目的。每組CASS池進水管道上安有型電動進水閘閥，厭氧區一臺安裝雙曲面攪拌器、好氧區安裝內回流泵一臺、潛水攪拌機兩臺、潷水器一臺。好氧區底部安裝布氣管和管式微孔管道曝氣器。
　　3.6消毒池
　　消毒池采用紫外線（UV）消毒系統，消毒池尺寸2.5mх3mх2m，出水消毒后排入良豐河。
　　3.7脫水機房
　　采用帶式濃縮脫水一體機，自動投藥站可根據進、出泥情況靈活調節藥量，污泥脫水后，含水率約80%，分別由一臺水平無軸螺旋輸送機和無軸螺旋輸送機輸送至污泥大棚，經過脫水處理后的污泥外運。
　　4.污水廠自動控制系統
　　4.1本廠自動控制系統包括兩組PLC站、中心控制室和自動測量儀器等。具
　　有數據采集、傳輸、顯示、存儲功能，如水位、瞬時流量、累計流量、溶解氧、氧化還原電位、污泥濃度、設備運行狀態、電流、頻率、空氣流量、閥門開啟度、在線監測數據（進出水流量、PH、COD、NH3-N）等
　　4.2CASS工藝可根據進水及出水水量、水質變化來調整運行參數，合理分配
　　進水和曝氣量，保證出水效果。
　　4.3具有現場手動和遠程自動控制功能、連鎖功能，如粗格柵、細格柵與進
　　水泵連鎖，鼓風機頻率可根據溶解氧的設置而自動調節，消毒設備的運行與潷水器進行連鎖。
　　4.4具有自動生成報表、設備自動報警功能，對水量、電量、設備運行時間自
　　動記錄。
　　下圖是雁山污水處理廠自控系統平面圖1
　　
　　5.水質在線監測系統
　　雁山污水處理廠在進水段和出水口都安裝了水樣自動檢測儀器，監測項目有進出水流量、PH、COD、NH3-N,能對污水處理的效果實時監控，便于及時調整運行參數，保證出水水質達標，在線監測系統能實時向廣西環境在線WEB信息系統上傳數據�？梢赃M行實時查詢檢測數據。
　　6.生產運行管理
　　雁山污水廠設立了生產管理部門和化驗檢測室，及時對工藝進行管理。保證了生產正常運行。
　　CASS工藝主體為間歇式反應池，在反應池主體的進水端增加了一個生物選擇器，將生物反應過程和泥水分離過程結合在一個池子里進行，實現了連續進水、間歇排水的周期循環運行，CASS循環運轉方式為：進水→曝氣→沉淀→潷水和閑置階段，整個過程進水是連續的。
　　Cass工藝的運行管理中，我們采用兩種方式運行進行比較，一種是直接曝氣，一種是先厭氧處理一段時間再曝氣。在運行中我們發現厭氧一段時間再曝氣的脫氮除磷效果更好，更有利于磷的釋放和反硝化反應。因此我們采用厭氧處理后再曝氣的運行方式。
　　在最低水位時，內回流泵和雙曲面攪拌器、潛水攪拌機運行，使污水污泥充分混合，促進反硝化反應和磷的釋放。我們認為厭氧時間時間控制在2小時左右比較合適。進入曝氣階段，關停內回流泵和雙曲面攪拌器、潛水攪拌機，啟動鼓風機，我們認為曝氣時間約3小時左右、平均溶解氧控制在2.0mg/l比較合適。
　　當水位達到污泥沉淀的設計水位時停止曝氣，并開始沉淀；沉淀階段CASS池水位不斷上漲，沉淀1小時左右比較合適，水位達到最高設計水位，開始潷水;潷水階段控制潷水器緩慢下降，潷水器運行頻率可控制在12Hz左右之間，保證出水不擾動污泥泥層，避免污泥隨出水流出。潷水時間約1小時。潷水結束之后進入下循環。整個周期約7左右小時。如果處理效果很好可適當減少運行周期。
　　本人經過一段時間的比較認為，污泥濃度控制在3g/l左右、沉降比控制在40-50%、污泥指數控制在150ml/g以下出水水質指標比較理想。
　　在進水水量少時，如果Cass池12小時以上不處理污水又不曝氣，此期間污泥缺氧，活性污泥會老化、缺乏活性，對以后的啟用不利。我們認為還是需要間斷曝氣，曝氣量可控制在最小，溶解氧0.5mg/l以上，每次曝氣時間1小時，每天兩次比較合適。
　　CASS工藝可連續進水，克服了SBR工藝的不足，比較適合實際排水的特點，拓寬了SBR工藝的應用領域。雖然CASS工藝設計時均考慮為連續進水，但在實際運行中即使有間斷進水，也不影響處理系統的運行。分配好進水量對污泥沉淀和潷水階段一樣重要。
　　我們認為CASS工藝的運行管理需要把握好污泥的性能，尤其是污泥沉淀性能，因此在曝氣階段和閑置階段需保證污泥的活性，不定期對污泥取樣做沉降性能實驗和微生物的鏡檢。
　　7.處理效果
　　本工程2009年12月底進水運行后，在一年半的運行過程中，不管日進水量多和少都能達到很好的處理效果，水量少時啟用的CASS池相應減少，能起到節能的效果。雁山污水處理廠根據不同水量、水質調整運行方式，一年多來本廠污水處理效果穩定，出水各項指標較好，出水COD、BOD5、NH3-N、TN、TP、SS的去除率分別達到88.7%、91.1%、96.5%、81.1%、78.8%、90.9%，均能達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中一級B標準。具體進出水水質數據見表2。
　　表2污水處理工程進出水水質對比
　　項目 COD
　　(mg/L) BOD5
　　(mg/L) SS
　　(mg/L) TN
　　(mg/L) NH3-N
　　(mg/L) TP
　　（mg/l）
　　進水 179 108 75 40.7 32.46 4.10
　　出水 24 10 7 7.7 1.14 0.87
　　去除率% 88.7 91.1 90.9 81.1 96.5 78.8
　　8.CASS工藝具有以下優勢與特點
　　一年多的運行效果來看，我們認為CASS工藝具有以下優勢與特點
　　8.1生化反應推動力大
　　CASS工藝從污染物的降解過程來看，當污水以相對較低的水量連續進入CASS池時即被混合液稀釋，因此，從空間上看CASS工藝屬變體積的完全混合式活性污泥法范疇；而從CASS工藝開始曝氣到排水結束整個周期來看，基質濃度由高到低，濃度梯度從高到低，基質利用速率由大到小，因此，CASS工藝屬理想的時間順序上的推流式反應器，生化反應推動力較大。
　　8.2沉淀效果好
　　CASS工藝在沉淀階段幾乎整個反應池均起沉淀作用，沉淀階段的表面負荷比普通二次沉淀池小得多，雖有進水的干擾，但其影響很小，沉淀效果較好。當冬季溫度較低，污泥沉降性能差時，不會影響CASS工藝的正常運行。在冬季遇到SV%高達80%的情況，只要將沉淀階段的時間稍作延長，系統運行不受影響。
　　8.3運行靈活，抗沖擊能力強，可實現不同的處理目標
　　CASS工藝在設計時已考慮流量變化的因素，能確保污水在系統內停留預定的處理時間后經沉淀排放，特別是CASS工藝可以通過調節運行周期來適應進水量和水質的變比。當進水濃度較高時，也可通過延長曝氣時間實現達標排放，達到抗沖擊負荷的目的。傳統處理工藝雖然已設有輔助的流量平衡調節設施，但還很可能因水力負荷變化導致活性污泥流失，嚴重影響出水水質。
　　8.4當強化脫氮除磷功能時，CASS工藝可通過調整工作周期及控制反應池的
　　溶解氧水平，提高脫氮除磷的效果。所以，通過運行方式的調整，可以達到不同的處理水質。
　　8.5不易發生污泥膨脹
　　污泥膨脹是活性污泥法運行過程中常遇到的問題，由于污泥沉降性能差，污泥與水無法在二沉池進行有效分離，造成污泥流失，使出水水質變差，嚴重時使污水處理廠無法運行，CASS反應池中存在著較大的濃度梯度，而且處于缺氧、好氧交替變化之中，這樣的環境條件可選擇性地培養出菌膠團細菌，使其成為曝氣池中的優勢菌屬，有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖，克服污泥膨脹，從而提高系統的運行穩定性。
　　8.6剩余污泥量小，性質穩定
　　傳統活性污泥法的泥齡僅8－15天，而CASS法泥齡為15-20天，所以污泥穩定性好，脫水性能佳，產生的剩余污泥少。雁山污水廠去除1.0kgBOD產生0.3kg剩余污泥，僅為傳統法的60％左右。其原因主要由于污泥在CASS反應池中已得到一定程度的消化，一般不需要再經穩定化處理，可直接脫水。而傳統法剩余污泥不穩定，沉降性差，必須經穩定化后才能處置。
　　九.結論
　　采用CASS工藝，污水處理設施布置緊湊、占地省、投資低，CASS工藝的核心構筑物為反應池，沒有二沉池及污泥回流設備，不設調節池及初沉池。因此，只要設計合理，與其它方法相比具有一定的經濟優勢。
　　CASS工藝流程簡單，主體池容大，抗沖擊能力強，出水水質穩定。運行周期可靈活調整，日處理水量可多可少，各組CASS池可以單獨使用，也可組合使用，運行費用少，處理每噸污水電耗0.2度左右，剩余污泥產生量少，節約污泥處理費用，但CASS工藝對各種閥門的質量和設備的自動化程度要求比較高。總的來說，我們認為CASS工藝是一種比較適用于城鎮的污水處理工藝，尤其是水量變化大的城鎮更實用，CASS工藝一定會得到很大的發展。
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