CASS工藝是循環(huán)式活性污泥法(Cyclic Activated Sludge System，簡(jiǎn)稱(chēng)CASS)，是SBR工藝的一種新的形式。CASS工藝從20世紀(jì)70年代開(kāi)始得到研究和發(fā)展，目前我國(guó)已經(jīng)在廣東深圳、高要、四會(huì)、東莞、南海等地得到廣泛應(yīng)用。
1 工程概況
　　廣東省某城市污水處理廠工程設(shè)計(jì)總規(guī)模為4萬(wàn)m3/d，首期為2萬(wàn)m3/d。除CASS池外，其余建(構(gòu))筑物土建按4萬(wàn)m3/d一次建成，所有設(shè)備分兩期安裝。該城市污水收集系統(tǒng)為合流制，污水廠從系統(tǒng)末端的中心排渠取水，處理后的達(dá)標(biāo)污水排入西江，平時(shí)自流，洪水時(shí)則靠排洪泵站輸送。
1.1 工藝流程及主要設(shè)計(jì)參數(shù)
　　該城市污水處理廠工藝流程如下：

　　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)是設(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)不僅具有輔助厭氧和對(duì)進(jìn)水水質(zhì)水量變化的緩沖作用，同時(shí)還具有促進(jìn)磷的進(jìn)一步釋放和強(qiáng)化反硝化的作用。主反應(yīng)區(qū)則是最終去除有機(jī)物的場(chǎng)所。
　　CASS生化池總設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為14h，其中生物選擇區(qū)1.12h，兼氧區(qū)0.84h，主反應(yīng)區(qū)12.04h。池內(nèi)有效水深為6m。
　　進(jìn)出水水質(zhì)及污染物去除率見(jiàn)表1。

表1 進(jìn)水水質(zhì)及污染物去除率

類(lèi)別 水質(zhì)指標(biāo) BOD5 CODcr SS TN NH3-N TP 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
(mg/L) 130 300 180 30 25 3.5 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)
(mg/L) 20 40 20 15 10 0.5 污染物去除率
(%) 85 87 89 50 60 86

1.2 工藝設(shè)計(jì)及說(shuō)明
1.2.1 粗格柵井及污水提升泵房
(1)粗格柵井
　　首期工程設(shè)1座粗格柵井，內(nèi)分2格。平面尺寸B×L=7.15×4.60(m)，地下深度6.08m。首期安裝一臺(tái)鋼繩牽引式格柵除污機(jī)，預(yù)留一臺(tái)格柵位置，柵寬1.0m，柵隙寬20mm，安裝角度75°，柵條斷面寬10mm，格柵過(guò)柵流速0.70m/s，配用電機(jī)功率1.1kW。在格柵除污機(jī)下面安裝一臺(tái)帶式輸送機(jī)，B=0.50m，L=7.0m，N=0.55kW。
(2)提升泵房
　　平面尺寸B×L＝8.35×3.5(m)，地下部分深7.51m，地上部分高4.50m。水泵根據(jù)泵坑內(nèi)液位信號(hào)綜合控制水泵啟停，并采用先開(kāi)先停、先停先開(kāi)的方式輪換運(yùn)行。采用潛水泵，濕式安裝，2用1備，預(yù)留2臺(tái)水泵位置，Ｑ＝580m3/h，H=11.0m，N=22kW。
1.2.2 細(xì)格柵渠、比氏沉砂池
　　細(xì)格柵渠、比氏沉砂池合建。遠(yuǎn)期2臺(tái)細(xì)格柵和2座比氏沉砂池獨(dú)立運(yùn)行。
(1)細(xì)格柵
　　設(shè)計(jì)過(guò)柵流速0.7m/s；柵條間隙5mm；柵前水深1.20m；最大過(guò)柵水頭損失0.20m。土建尺寸B×L×H =3.7×7.65×1.75(m)。采用回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵1臺(tái)，預(yù)留一臺(tái)格柵位置，格柵機(jī)寬1.20m，柵條間隙5mm，配用電機(jī)功率1.5kW。
(2)比氏沉砂池(見(jiàn)圖1)

　　該工程采用比氏360°旋流沉砂池，其主要特點(diǎn)為：改變自由液面進(jìn)水渠為傾斜式滿(mǎn)流坡道，提高了進(jìn)水穩(wěn)流效果，進(jìn)水的射流作用有利于提高砂粒的離心分離效果；由分選區(qū)下部進(jìn)水，上部出水，進(jìn)水渠與出水渠之間由一半月形水平格板分開(kāi)，利于防止短流和避免沉砂帶入出水；進(jìn)水渠與出水渠在平面上呈直線布置，平面布置簡(jiǎn)潔，水利條件好，水頭損失??；進(jìn)出水呈360°，增強(qiáng)了除砂效果；砂泵吸砂管下端設(shè)置砂粒流化葉片，防止沉砂板結(jié)。
　　主要工程內(nèi)容:比氏沉砂池2座，每座直徑3.60m，池深2.13m，砂斗直徑1.52m，砂斗深度1.93m；每座池內(nèi)設(shè)有1臺(tái)可升降的漿葉分離機(jī)和1臺(tái)提砂泵，功率分別為1.0kW和5.36kW，砂泵Q=15L/S，H=15m。
　　砂水混合物由提砂泵輸送至砂水分離器，砂水分離器Q=30L/S，N=0.75kW，分離后的干砂外運(yùn)處置。比氏沉砂池排砂量為3m3/d，含水率60%，容重1500kg/m3。
1.2.3 CASS池

　　首期工程共設(shè)1組CASS池，分為２格池，單格平面尺寸B×L=50.5×19.5(m)。高水位時(shí)水深6.0m，超高0.5m；污泥濃度為3.8g/L；污泥負(fù)荷為0.06kgBOD5/kgSS·d；泥齡10～15d；剩余泥量2.6t/d(首期)；水力停留時(shí)間14h。采用微孔鼓風(fēng)曝氣充氧，所需供風(fēng)量為62.5Nm3/min(氣水比4.5:1)。污泥回流采用潛水泵，污泥回流比為20%，回流污泥通過(guò)流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入預(yù)缺氧區(qū)。
　　CASS生化池(2萬(wàn)m3/d規(guī)模)內(nèi)設(shè)有如下主要設(shè)備：主反應(yīng)區(qū)共設(shè)置2套潷水器，單臺(tái)流量1670m3/h，功率1.5kW；好氧區(qū)設(shè)置橡膠微孔曝氣頭，共4854只，過(guò)流量3m3/h，氧利用率≥25%，回流污泥采用2臺(tái)潛水泵，單臺(tái)性能為Q=90m3/h，H=6.0m，N=5.5kW；剩余污泥采用2臺(tái)潛水泵，單臺(tái)性能為Q=45m3/h，H=9.0m，N=3.95kW。
　　CASS工藝循環(huán)運(yùn)行的每一個(gè)運(yùn)行周期的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為4h，其中曝氣2h，沉淀和潷水各1h。一天6個(gè)周期。每一周期從充水/曝氣開(kāi)始，0～2h進(jìn)水同時(shí)曝氣；第3h繼續(xù)進(jìn)水但停止曝氣，以保證活性污泥沉淀；第4h停止進(jìn)水，啟動(dòng)潷水器出水，潷水器出水結(jié)束至下一周期開(kāi)始之前為閑置期。首期工程兩格CASS池運(yùn)行工況見(jiàn)表2。

表2 首期工程兩格CASS池運(yùn)行工況表(一個(gè)周期)

時(shí)間 1# 2# 0∶00～1∶00 進(jìn)水、曝氣 沉淀 1∶00～2∶00 進(jìn)水、曝氣 出水、閑置 2∶00～3∶00 沉淀 進(jìn)水、曝氣 3∶00～4∶00 出水、閑置 進(jìn)水、曝氣

1.2.4 鼓風(fēng)機(jī)房
　　鼓風(fēng)機(jī)房(不含配電間、值班室)尺寸為B×L=8.40×16.2(m)，層高7.5m。設(shè)有羅茨鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)，1用1備。單臺(tái)風(fēng)量62.5m3/h；風(fēng)壓0.67bar；效率為82 %；風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍10%～110%；配套電機(jī)功率煤110kW。
1.2.5 污泥處理系統(tǒng)
　　該工程污泥處理采用帶式濃縮脫水一體機(jī)方式，污泥量為2600kgDS/d(按2萬(wàn)m3/d計(jì))；進(jìn)泥含水率99.2%；出泥含水率75%～80%。絮凝劑為聚丙烯酰胺，投加量為0.003t/tDS。一體化帶式濃縮脫水機(jī)帶寬為1.0m，單臺(tái)處理能力為20～40m3/h，按每天12h運(yùn)行。
2 工程總投資
　　該工程首期設(shè)計(jì)規(guī)模為2萬(wàn)m3/d，近期建成后規(guī)?？蛇_(dá)到4萬(wàn)m3/d，設(shè)計(jì)工程內(nèi)容包括污水處理廠及附屬建筑工程等。工程總投資為1644.37萬(wàn)元，各部分費(fèi)用組成見(jiàn)表3。

表3 污水處理廠費(fèi)用組成表

工程及費(fèi)用名稱(chēng) 土建(萬(wàn)元) 設(shè)備(萬(wàn)元) 合計(jì)(萬(wàn)元) 粗格柵井及污水提升泵房 113.39 122.64 236.03 細(xì)格柵渠、比氏沉砂池 24.06 32.00 56.06 CASS池 427.55 201.85 629.40 鼓風(fēng)機(jī)房 12.93 130.95 143.88 污泥處理構(gòu)(建)筑物 42.82 53.56 96.38 電氣、自控 14.52 106.50 121.02 綜合樓 68.00 31.10 99.10 管道、閥門(mén) - - 90.00 設(shè)計(jì)費(fèi)、監(jiān)理費(fèi)等 - - 105.21 其他 - - 67.29 總計(jì) - - 1644.37

3 結(jié)論
　　CASS工藝是以生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理及合理的水力條件為基礎(chǔ)而開(kāi)發(fā)的一種具有系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單、運(yùn)行靈活、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)的廢水處理新工藝，尤其適合于需要脫氮除磷功能的城市污水處理。