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城市污水处理技术探微

 【摘要】目前在城市污水处理中有很多技术方法,其中CASS技术是污水处理中的一种,其特点是处理效果好、经济、操作方便,应用较为广泛。因此,本文针对CASS技术的应用进行探讨,以加快我国城市污水处理事业的发展。 

【关键词】污水处理;技术;CASS 

  众所周知,水是生命之源,水的质量决定了居民的生活质量和人民的身体健康。无论是在日常生活中还是在经济生产中,水都是必不可少的,然而,随着当今经济的迅猛发展和人口的不断增加,水需求量日益增加,导致水资源严重短缺;另一方面,在传统的生产方式和用水模式下,水资源浪费现象也异常严峻。除此之外,不合理的污水排放导致水体大幅度污染,不仅使得自然环境受到破坏,还给居民生活带来不利影响,进而阻碍了经济发展的步伐。传统的污水处理方式已不再适合当今的具体情况,必须采用先进的处理方式才能降低污水对环境造成的伤害。 

  一、CASS工艺概况 

  CASS工艺是一种较为先进的污水处理方式,是在传统处理方式的基础上,增加活性泥工艺的一种先进技术,目前,CASS工艺主要运用在中小型污水处理厂的污水处理之中。该项工艺含有大量高科技因素,拥有自属的一整套自控系统,并结合计算机技术和自动化技术,是一项高端新颖的工艺。CASS工艺在应用时不用建设过多的沉淀池,这是其与传统污水处理方式的最明显的区别,除此之外,此项工艺还有造价低廉、节约土地、功能强大、抗负荷能力高等优点,因此,CASS工艺在污水处理方面越来越受到重视。而在我国,此项工艺主要应用于城市污水的处理方面。 

  二、CASS工艺运行原理 

  CASS工艺也被称为周期性活性污泥处理法。该项工艺最初出现于美国,当前,这项工艺在国内外应用最为广泛,不仅因为其节约土地、节省开支,更因为CASS工艺强大的污水处理能力。 

  CASS工艺包含这样几个污水处理流程,进水、曝气、沉淀、排水,是一项综合的技术工艺。CASS工艺采用活性污泥法,与一般的污泥处理方式相比,省去了污泥回流和二次沉淀的流程。CASS工艺采用先进的技术,核心技术区就是CASS池,这一区域分为两大部份,前半部分是生物区,后半部分是主反应区。在污水处理过程中,污水在进水后,首先沉淀颗粒物质,然后进入生物选择区,在这一部分活性污泥中有机物质不断增加,从而形成高浓度的环境,最后进入主反应区,在这一部分里污水中污染物被彻底分解消灭,随后水被排出。在这一过程中,生物选择区和主反应区是处理污水的主要环节,生物选择区主要是利用微生物的吸附作用,在强化吸附作用的基础上增加微生物的繁殖速度,从而增加活性泥的活性;反应区主要是降解有机物,是污水处理的最关键环节,有机物降解完也就意味着污水处理的结束,水也就变成无污染的水质,可以排放出进入水系统循环中。 

  三、CASS工艺的运行方式 

  CASS工艺在污水处理中主要有这样几个流程:进水、曝气、沉淀、滗水等四个阶段,污水依次经过这四个阶段,便完成了污水中污染物的处理。 

  首先是进水阶段,污水进入反应池,同时,处理污水的活性泥在主反应区完成降解后,返回到生物选择区,开始新一轮的有机物沉淀积累工作。为使污水与活性泥能够充分融合,生物选择区的搅拌器可以打开,水泥充分混合,活性泥可以充分吸附污水中的微生物,使微生物繁殖速度加快,从而形成一个高浓度的环境,为下一步有机物的降解提供基础。 

  其次是曝气阶段,曝气的作用主要是往反应池中增加氧气,这样不仅可以使水泥充分混合,还可以为微生物创造有利条件,分解污水中的有机物。 

  再次是沉淀阶段,在曝气阶段之后,便进入沉淀阶段,由于水体中溶解了相当程度的氧气,这些氧气不仅可以促进微生物分解有机物质,未消耗完的氧气还可以继续消耗污水中的有机物质。在此阶段,微生物开始进入硝化反应阶段,同时,污泥也开始沉淀。 

  最后是滗水阶段,此阶段的到来,意味着整个污水处理过程的结束,污水中的污染物质被降解完成,污泥开始沉淀,反应池中的自动滗水装置将上层清水排出,各项装置回归原位,整个反应池进入新一轮的循环当中。 

  四、CASS工艺的优势 

  1.节约土地与成本,流程简单 

  传统的污水处理流程复杂,沉淀池较多,分离池也较多,污水处理工作的操作较为复杂,CASS工艺减少了工艺流程,主要设有沉淀池和排泥系统两大操作项目。沉淀池沉淀颗粒物质,排泥系统包含了反应池,污水在经过处理以后,不必进入下一个沉淀池,所有的有机物降解和水泥分离工作都在排泥系统中一次性完成,减少了工程建设成本。另外,工艺流程减少了不必要的部分,工程建设主要有格栅、CASS反应池和污泥池等几个部分,整体布局较为紧凑,减少了土地占用面积。除此之外,流程的简化使得时间操作较为灵活,同时,该工艺在氮磷的处理上效果突出,因此,不必进行更进一步的处理,与传统方式相比可节约一半成本。 

  2.可以有效抑制污泥膨胀 

  污泥膨胀是活性污泥处理法中比较常见的现象,这种现象的出现会大大降低污泥活性,不利于污水处理,而CASS工艺可以很好地抑制污泥膨胀。CASS反应池分为前后两部分,前部分的生物选择区是污泥中的微生物繁殖,从而为有机物的降解提供高浓度的环境,在高浓度环境下,活性污泥中的菌胶团大量繁殖,抑制了丝状菌的生长;在后部分的主反应区,菌胶团大量消耗以运用于降解有机物质,而丝状菌则得到大量繁殖的机会,但由于生物区的高浓度环境抑制了丝状菌的有效繁殖。因此,在设计合理的情况下,污泥可以大量消除有机物质,从而消除污泥膨胀现象。 

  3.有效去除氮磷等物质 

  氮磷等物质是溶解于水的物质,去除工艺相当复杂,传统工艺在水中添加活性酶可以有效去除溶解性物质。CASS工艺中的主反应池在曝气阶段处于厌氧与缺氧两种环境的交替状态,活性泥可以发生硝化反应,有效去除污水中的氮磷等物质。 

  4.沉淀效果好,剩余污泥少 

  CASS工艺进入沉淀阶段后,整个反应池都可以进行沉淀作用,与传统污水处理方式相比,CASS池的表面负荷能力相对较高,即使前部反应池在完成进水阶段,也不会对后部分的沉淀阶段造成很大的影响,因此,CASS工艺的沉淀效果比较好。实践可知,即使是在环境比较恶劣的情况下,CASS工艺的沉淀效果依然十分理想,且沉淀后水中污泥剩余量较少,污泥性质也比较稳定,不必再进行下一步处理就可将清水排出。 

  5.负荷能力高,运行较为方便 

  CASS工艺的建设容积可以依据实际情况调整且不影响实际运行,同时,CASS工艺的稳定性使得水质水量有较大的适应性,即使是在污水容量较大的时候,CASS工艺仍然可以完美适应,可以发挥很好的去除功效。同时,CASS工艺流程相对简单,操作起来也较为方便,因此,该工艺拥有较高级的自控能力,减少人员投入。 

  结语: 

  经济的高速发展使得环境污染日益严重,如何做到经济与环境的共同进步是当前亟待解决的重大难题。因此,国家增加了环保产业的资金投入,对污水的排放越来越严格,通过这种方式改善环境,提高居民生活质量,CASS工艺作为先进技术,在当前的污水处理中发挥了重大作用。 

  参考文献: 

  [1]马艳新.CASS工艺在污水处理中的应用研究[D].辽宁师范大学,2013,3(05):25-36. 

  [2]徐亚通.废水中氮磷的去除[M].华东师范大学出版社,2012,5(14):23-37. 

  [3]张国柱.CASS工艺处理污水的应用及优化研究[D].哈尔滨工业大学,2012,4(19):56-69. 

  [4]周道平.大学新校区生活污水处理工艺设计与运行的工程实例[J].广西城镇建设,2010.

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