CASS工艺详解：理论、设计与应用前景

"CASS工艺理论与设计计算" CASS（Cyclic Activated Sludge System）工艺，也称为循环式活性污泥法，是一种结合了变容积活性污泥法和生物选择器原理的污水处理工艺。该工艺由Goronszy教授于1978年基于活性污泥底物积累再生理论开发，其设计目标是实现同步脱氮除磷，并以序批曝气-非曝气的方式运行。CASS工艺的主要特点在于其间歇性和连续进水、间歇排水的特性。 CASS工艺的核心组成部分是生物选择区和主反应区。生物选择区，或预反应区，位于反应池前端，主要用于筛选和富集微生物，实现对快速降解有机物的选择性去除。主反应区则位于后部，这里进行大部分的有机物、氮和磷的去除，同时设有可升降的滗水装置，使得在运行周期内可以连续进水，间歇排出处理后的清水。 在CASS工艺中，污水经历好氧、缺氧和厌氧的交替过程，这有利于硝化和反硝化反应的进行，同时也支持生物除磷。好氧条件下的硝化反应将氨态氮转化为硝态氮，然后在缺氧区进行反硝化，将硝态氮还原为氮气。厌氧条件则有利于聚磷菌的释磷，而在好氧条件下，聚磷菌会过量摄取磷，从而达到除磷的目的。 工艺流程简化，CASS不需要复杂的预处理设施，通常仅需粗格栅、细格栅和沉砂池，省去了初沉池和二沉池。污泥回流系统也相对简单，仅在反应器内部有约20%的污泥回流，用于维持系统的生物活性。 CASS工艺的设计计算主要包括以下几个方面： 1. 容积负荷计算：根据进水水质和处理要求，确定反应池所需的总容积和各功能区的容积比例。 2. 污泥负荷计算：考虑底物去除率和污泥负荷的关系，以优化微生物的生长和活性。 3. 曝气控制：根据好氧和缺氧阶段的需求，设定曝气时间和强度。 4. 排水时间计算：根据处理效率和流量需求，设定滗水器的排水时间。 5. 回流比设计：调整污泥回流比例，以达到理想的脱氮除磷效果。 6. 运行周期设置：根据处理水量和水质波动，设定反应器的进水、反应、沉淀和闲置等各个阶段的时间。 在国内，CASS工艺因其高效、简洁和易于操作的特点，已广泛应用于城市污水处理和某些工业废水处理项目中，展现出良好的应用前景。然而，实际应用中也需要针对具体的污水类型和处理要求，灵活调整工艺参数，以确保处理效果和经济效益的最大化。