連續(xù)進(jìn)水周期循環(huán)曝氣活性污泥法演示

連續(xù)進(jìn)水周期循環(huán)曝氣活性污泥法ppt課件當(dāng)前1頁，總共27頁。

SBR活性污泥法工藝原理簡(jiǎn)介

SBR是序列間歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的簡(jiǎn)稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。當(dāng)前2頁，總共27頁。當(dāng)前3頁，總共27頁。CASS工藝

CASS（Cyclic

Activated

Sludge

System）反應(yīng)器工藝是以生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理及合理的水利條件為基礎(chǔ)而開發(fā)的一種具有系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單、運(yùn)行靈活和可靠性好等優(yōu)良特點(diǎn)的廢水處理新工藝，尤其適用于含較多工業(yè)廢水的城市污水要求脫氮除磷的處理。

CASS的整個(gè)工藝為以間歇式反應(yīng)器，在此反應(yīng)器中進(jìn)行交替的曝氣——不曝氣過程的不斷重復(fù)，將生物反應(yīng)過程及泥水的分離過程結(jié)合在一個(gè)池子中完成。因此，它是SBR工藝及ICEAS工藝的一種最新變型。當(dāng)前4頁，總共27頁。CASS活性污泥法原理

由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分組成。預(yù)反應(yīng)區(qū)又稱為生物選擇器。選擇器的設(shè)置加強(qiáng)了微生物對(duì)磷的釋放、反硝化、對(duì)有機(jī)物的吸附吸收等作用，增加了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，能很好地緩沖進(jìn)水水量與水質(zhì)的波動(dòng)，有效去除污水中有機(jī)碳源污染物，具有良好的脫氮、除磷功能CASS池的進(jìn)水端即預(yù)反應(yīng)區(qū)不但可以連續(xù)進(jìn)水，同時(shí)發(fā)揮著生物選擇器的作用，可以有效抑制絲狀菌的生長和繁殖，防止發(fā)生污泥膨脹，提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。當(dāng)前5頁，總共27頁。

CASS反應(yīng)器由三個(gè)區(qū)域組成：生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。

生物選擇區(qū)：設(shè)置在CASS前端的小容積區(qū)，通常在厭氧或兼氧條件下運(yùn)行。

兼氧區(qū)：輔助生物選擇區(qū)。緩沖進(jìn)水水質(zhì)水量。促進(jìn)磷的進(jìn)一步釋放和強(qiáng)化反硝化作用。

主反應(yīng)區(qū)：最終去除有機(jī)物。當(dāng)前6頁，總共27頁。當(dāng)前7頁，總共27頁。

CASS工藝分曝氣、沉淀、排水和閑置4個(gè)階段，依次在同一CASS反應(yīng)池中周期交替進(jìn)行（1）曝氣階段：

由曝氣裝置向反應(yīng)池內(nèi)充氧，此時(shí)有機(jī)污染物被微生物氧化分解，同時(shí)污水中的NH3-N通過微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為NO3--N

。

曝氣時(shí)間的選擇設(shè)定應(yīng)該在保證出水水質(zhì)的前提下，選擇最短的曝氣時(shí)間，降低設(shè)備能耗。曝氣時(shí)間必須根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量的變化而變化。在排水負(fù)荷高峰期，曝氣時(shí)間可適當(dāng)縮短。在調(diào)整曝氣時(shí)間時(shí)必須考慮到如果曝氣時(shí)間過長，會(huì)由于營養(yǎng)物質(zhì)不足、氧化作用過強(qiáng)而不利于微生物的增殖，使菌膠團(tuán)解體，致使污泥顆粒細(xì)小，泥水分離效果變差，影響出水水質(zhì)；如果曝氣時(shí)間過短，有機(jī)物的吸附和氧化分解不充分，就會(huì)導(dǎo)致出水有機(jī)污染物濃度過高。所以，選擇一個(gè)合適的曝氣時(shí)間是保證系統(tǒng)穩(wěn)定良好出水的必要條件之一。當(dāng)前8頁，總共27頁。（2）沉淀階段:

此時(shí)停止曝氣，微生物利用水中剩余的DO進(jìn)行氧化分解。反應(yīng)池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，開始進(jìn)行反硝化反應(yīng)?；钚晕勰嘀饾u沉到池底，上層水變清。

沉淀時(shí)間設(shè)定必須保證在設(shè)定時(shí)間內(nèi)能形成一個(gè)清晰的泥水分離界面。界面以上是水泵達(dá)到規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)的清水，界面以下是泥水混合物。沉淀在反應(yīng)池底部的活性污泥層的高度必然低于撇水機(jī)撇水時(shí)到達(dá)的最低位置并保留足夠的保護(hù)層高度，以防止活性污泥流失造成出水水質(zhì)惡化。沉淀的時(shí)間的設(shè)置是否合適，以撇水過程中沒有活性污泥顆粒隨水流出為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前9頁，總共27頁。（3）排水階段：

沉淀結(jié)束后，置于反應(yīng)池末端的潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液。此時(shí)反應(yīng)池逐漸過渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。撇水時(shí)間的設(shè)定應(yīng)充分考慮排水深度能否滿足下一周期的進(jìn)水所需要的容積，即有效容積能否滿足系統(tǒng)運(yùn)行需要容積。撇水機(jī)下降不能擾動(dòng)沉積在反應(yīng)池底部的活性污泥。撇水機(jī)撇水行程設(shè)定應(yīng)以每次下降深度污水不淹沒撇水機(jī)的撇水堰口為標(biāo)準(zhǔn)。保留時(shí)間應(yīng)根據(jù)排水速度確定，撇水堰中最好不要有積存污水，但也不能讓撇水機(jī)長時(shí)間處于非工作階段。當(dāng)前10頁，總共27頁。（4）閑置階段：

閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段

閑置階段的時(shí)間一般較短，主要是要保證撇水器在此時(shí)間段內(nèi)上升到原始位置，防止污泥流出，恢復(fù)活性污泥的活性。如果在此階段進(jìn)行曝氣，則有利于恢復(fù)污泥的活性。但有可能因曝氣時(shí)間較長，導(dǎo)致活性污泥細(xì)碎在沉淀階段泥水分離而影響出水效果。當(dāng)前11頁，總共27頁。當(dāng)前12頁，總共27頁。當(dāng)前13頁，總共27頁。CASS法工藝主要特點(diǎn)1.工藝流程簡(jiǎn)單，占地面積小，投資抵。2.沉淀效果好。3.運(yùn)行靈活，抗沖擊能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)不同的處理目的。4.不易發(fā)生污泥膨脹。5.生化反應(yīng)推動(dòng)力大。6.適用范圍廣，適合分期建設(shè)。（比SBR適用范圍更廣，連續(xù)進(jìn)水裝置便于與前處理構(gòu)筑物相匹配，控制系統(tǒng)比SBR更簡(jiǎn)單。）7.剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定。(泥齡為25-30天

)8.有良好的脫氮除磷效果。當(dāng)前14頁，總共27頁。CASS工藝設(shè)計(jì)一：CASS設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題1、水量平衡工業(yè)廢水和生活污水的排放通常是不均勻的，如果設(shè)計(jì)流量不合適，進(jìn)水高峰時(shí)水位會(huì)超過上限，進(jìn)水量小時(shí)反應(yīng)池不能充分利用。當(dāng)水量波動(dòng)較大時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置調(diào)節(jié)池。2、曝氣方式的選擇選擇曝氣頭時(shí)要盡量采用不堵塞的曝氣形式。采用微孔曝氣時(shí)應(yīng)采用強(qiáng)度高的橡膠曝氣盤或管，當(dāng)停止曝氣時(shí)，微孔閉合，曝氣時(shí)開啟，不易造成微孔堵塞。3、排水方式的選擇（潷水器）排水均勻、排水量可調(diào)、對(duì)底部污泥干擾小，又能防止水面漂浮物隨出水排出。當(dāng)前15頁，總共27頁。4、其它問題

①冬季或低溫對(duì)CASS工藝的影響及控制②排水比的確定（一般為1/3）③雨季對(duì)池內(nèi)水位的影響及控制④排泥時(shí)機(jī)及泥齡控制⑤預(yù)反應(yīng)區(qū)的大小及反應(yīng)池的長寬比⑥間斷排水與后續(xù)處理構(gòu)筑物的高程及水量匹配。5、CASS的經(jīng)濟(jì)性

比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省投資20%-30%，節(jié)省土地30%以上。當(dāng)需采用多種工藝串聯(lián)使用時(shí)，如在CASS工藝后有其它處理工藝時(shí)，通常要增加中間水池和提升設(shè)備,將影響整體的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，此時(shí)，要進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，以確定采用CASS工藝還是其它好氧處理工藝。當(dāng)前16頁，總共27頁。二、CASS工藝設(shè)計(jì)計(jì)算方法

CASS工藝設(shè)計(jì)采用污泥負(fù)荷法，該方法不考慮反應(yīng)池內(nèi)基質(zhì)濃度、MLSS和DO含量在時(shí)間上的變化，只考慮進(jìn)出水有機(jī)物的濃度差，并忽略同一反應(yīng)周期內(nèi)沉淀、潷水和閑置階段的生物降解作用，采用與傳統(tǒng)活性污泥法基本相同的計(jì)算公式。（1）計(jì)算BOD-污泥負(fù)荷（Ns）

Ns——BOD-污泥負(fù)荷，kgBOD5/(kgMLSS·d)，生活污水取0.05～0.1kgBOD5/(kgMLSS·d)，工業(yè)廢水需參考相關(guān)資料或通過試驗(yàn)確定；

K2——有機(jī)基質(zhì)降解速率常數(shù)，L/(mg·d)；

Se——混合液中殘存的有機(jī)物濃度，mg/L；

η——有機(jī)質(zhì)降解率，％；

?——混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值，一般在生活污水中，?＝0.75。當(dāng)前17頁，總共27頁。（2）CASS池容積計(jì)算V——CASS池總有效容積，m3；Q——污水日流量，m3/d；Sa、Se——進(jìn)水有機(jī)物濃度和混合液中殘存的有機(jī)物濃度，mg/L；X——混合液污泥濃度（MLSS），mg/L；Ns——BOD-污泥負(fù)荷，kgBOD5/(kgMLSS·d)；

?——混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值。

（3）容積校核

CASS池的有效容積由變動(dòng)容積和固定容積組成。變動(dòng)容積（V1）指池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位和潷水器排放最低水位之間的容積；固定容積由兩部分組成，一部分是安全容積（V2），指潷水水位和泥面之間的容積，安全容積由防止?jié)畷r(shí)污泥流失的最小安全距離決定；另一部分是污泥沉淀濃縮容積（V3），指沉淀時(shí)活性污泥最高泥面至池底之間的容積。

當(dāng)前18頁，總共27頁。CASS池總的有效容積：

V＝n1×（V1＋V2＋V3）

V——CASS池總有效容積，m3；V1——變動(dòng)容積，m3；V2——安全容積，m3；V3——污泥沉淀濃縮容積，m3；n1——CASS池個(gè)數(shù)。設(shè)池內(nèi)最高液位為H（一般取3～5m），H由三個(gè)部分組成：

H＝H1＋H2＋H3

H1——池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位和潷水器排放最低水位之間的高度，m；H2——潷水水位和泥面之間的安全距離，一般取1.5～2.0m；H3——潷水結(jié)束時(shí)泥面的高度，m；

A——單個(gè)CASS池平面面積，m2；n2——一日內(nèi)循環(huán)周期數(shù)；

H3＝H×X×SVI×10－3X——最高液位時(shí)混合液污泥濃度，mg/L；污泥負(fù)荷法計(jì)算的結(jié)果，若不能滿足H2≥H－（H1＋H3），則必須減少BOD-污泥負(fù)荷，增大CASS池的有效容積，直到條件滿足為止。當(dāng)前19頁，總共27頁。（4）設(shè)計(jì)方法分析

CASS工藝設(shè)計(jì)具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：1、設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)參數(shù)單一，在傳統(tǒng)的以污泥負(fù)荷為主要設(shè)計(jì)參數(shù)的活性污泥設(shè)計(jì)法基礎(chǔ)上，采用容積進(jìn)行校核，以保證潷水過程中的污泥不流失。2、設(shè)計(jì)只針對(duì)主反應(yīng)區(qū)容積，而生物選擇區(qū)容積則是按照主反應(yīng)區(qū)容積的5％設(shè)計(jì)。3、污泥負(fù)荷法設(shè)計(jì)重點(diǎn)針對(duì)有機(jī)物質(zhì)的降解，對(duì)脫氮未加考慮，難以滿足污水排放對(duì)于氮的要求，故此方法具有片面性，難以滿足高氨氮污水處理后達(dá)標(biāo)排放。當(dāng)前20頁，總共27頁。常規(guī)SBR與CASS比較工藝類型SBR機(jī)理CASS機(jī)理

主要優(yōu)點(diǎn)操作最簡(jiǎn)單靜止沉淀，出水水質(zhì)好脫氮除磷效果好流程簡(jiǎn)單理想沉淀池，存在有機(jī)物的濃度梯度運(yùn)行方式易改變生化反應(yīng)推動(dòng)力大單個(gè)池子可獨(dú)立進(jìn)行靜沉水質(zhì)好抗沖擊能力好適用范圍廣整個(gè)過程底物濃度未被稀釋進(jìn)水過程連續(xù)，進(jìn)水道上無控制元件沉淀階段表面負(fù)荷比普通二次沉淀小得多每個(gè)周期的排水量不超過池內(nèi)總水量的1/3主要缺點(diǎn)周期較長，池容和排水設(shè)備較大要脫氮除磷要延長周期，加大排水設(shè)備，增加攪拌水位變化大，泵揚(yáng)程較高至少需要兩個(gè)池容積利用率低，池容相對(duì)較大水位變化大，提升水泵揚(yáng)程增大少量污泥回流，增加電耗當(dāng)前21頁，總共27頁。CASS較SBR發(fā)展將間斷進(jìn)水改為連續(xù)進(jìn)水增加了生物選擇器污泥回流當(dāng)前22頁，總共27頁。連續(xù)進(jìn)水傳統(tǒng)SBR工藝為間斷進(jìn)水，間斷排水，而實(shí)際污水排放大都是連續(xù)或半連續(xù)的，在污水量較大的時(shí)候，需要多套SBR池并聯(lián)操作，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。CASS工藝可連續(xù)進(jìn)水，克服了SBR工藝的不足，比較適合實(shí)際排水的特點(diǎn)，拓寬了SBR工藝的應(yīng)用領(lǐng)域。當(dāng)前23頁，總共27頁。生物選擇器的增加SBR工藝的核心SBR池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉的功能為一體。而CASS工藝在SBR池內(nèi)增加了一個(gè)生物選擇器，使系統(tǒng)選擇出絮凝性細(xì)菌（容積占整個(gè)池子的10%），使其成為曝氣池中的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌，可以有效的抑制絲狀菌的生長和繁殖，克服污泥膨脹，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)前24頁，總共27頁。污泥回流SBR工藝在流程上只有一個(gè)基本單元，將調(diào)節(jié)池、曝氣池和二沉池集中在該池上，兼有水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、微生物降解有機(jī)物和固液分離等功能。CASS工藝在CASS池的末端設(shè)有潛水泵，剩余污泥通過此潛水泵不斷的從主曝氣區(qū)抽送至生物選擇器中。當(dāng)前25頁，總共27頁。CASS工藝最早在國外應(yīng)