氧化沟及CASS工艺PPT
氧化沟工艺概述氧化沟（Oxidation Ditch）又名连续循环反应池（Continuous Loop Reactor），是活性污泥法的一种变形。氧化沟...
氧化沟工艺概述氧化沟（Oxidation Ditch）又名连续循环反应池（Continuous Loop Reactor），是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。因为它具有投资少、处理效率高、管理方便、运行稳定、能耗低及污泥回流不需泵提升等优点，所以在国内外城市污水处理中应用较多。据统计，截止1998年底，荷兰有300多座污水处理厂采用氧化沟技术，占该国城市污水处理厂的60%以上。美国、德国、法国、澳大利亚、丹麦、南非、日本等许多国家也都广泛采用氧化沟技术处理城市污水和工业废水。氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的沟渠形，故名氧化沟。氧化沟技术经过近几十年的发展和完善，技术已臻成熟，其核心构造为延时曝气，连续进出水，具有SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式反应器）工艺的特点，属于活性污泥法的变型。工艺特点氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在曝气区不断地循环流动。因此，氧化沟具有流程简单、管理方便、处理效果好、运行稳定、投资省、能耗低等优点，并可通过合理的设计和控制使各沟交替出现好氧、缺氧和厌氧状态，实现生物的脱氮除磷作用。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、污泥回流设备及附属构筑物组成，沟体平面一般呈环形，也有L形、C形等。工艺分类氧化沟技术根据曝气装置和推进器的不同，可分为多种类型，如：帕斯维尔（Pasver）氧化沟、卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟、奥尔伯（Orbal）氧化沟、T型氧化沟（三沟式氧化沟）、DE型氧化沟和一体化氧化沟等，目前应用较为广泛的是卡鲁塞尔、奥尔伯和DE型氧化沟。1. 帕斯维尔（Pasver）氧化沟帕斯维尔氧化沟是荷兰DHV公司于1960年开发的，其曝气装置是定速表曝机，曝气池呈长方形，采用转刷曝气。该氧化沟的曝气、混合和推流全依靠转刷来完成。转刷除了向混合液中充入足够的氧气外，还以一定的速度推动混合液不断前进，使混合液在曝气池内循环流动。2. 卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟卡鲁塞尔氧化沟是荷兰DHV公司在帕斯维尔氧化沟的基础上开发成功的，于1967年在荷兰首次投入使用，其曝气装置为定速或变速表曝机。卡鲁塞尔氧化沟使用立式表曝机，曝气机安装在沟的一侧，因此曝气池横断面呈浅沟型（水深4～4.5m），曝气转刷浸没在水中30cm深，采用高速旋转（250～300r/min），在曝气区产生强烈的混合推进作用，使混合液在曝气区内快速循环流动。3. 奥尔伯（Orbal）氧化沟奥尔伯氧化沟是美国Environmental Quality Inc.（EQI）公司在20世纪70年代开发的，该氧化沟集帕斯维尔和卡鲁塞尔氧化沟的优点于一体，采用同心圆式多沟道设计，沟内安装不同数量和不同类型的曝气装置，进行分区曝气。该氧化沟曝气装置为转刷和转盘曝气机组合型，转刷曝气机用于外沟，转盘曝气机用于内沟，通过转刷和转盘曝气机的组合使用，可使各沟道中的溶解氧浓度从外沟到内沟逐渐升高，形成好氧、缺氧和厌氧环境，实现生物的脱氮除磷作用。4. T型氧化沟（三沟式氧化沟）T型氧化沟是间歇式活性污泥法（SBR）的一种变型，由三个池沟组成，即外沟、中沟和内沟，污水由外沟进入，依次流入中沟和内沟。其曝气装置为表面曝气机，转刷在外沟，转盘在中沟和内沟，通过转刷和转盘曝气机的组合使用，可使各沟道中的溶解氧浓度从外沟到内沟逐渐升高，形成好氧、缺氧和厌氧环境。在外沟发生硝化反应，在中沟同时发生硝化反应和反硝化反应，在内沟主要发生反硝化反应，可实现生物脱氮作用；同时，污泥在沉淀阶段进入内沟，通过内沟的缺氧环境和进水的有机底物实现磷的释放，在好氧阶段磷被超量吸收，从而达到生物除磷的目的。5. DE型氧化沟DE型氧化沟是荷兰DHV公司在总结Carrousel氧化沟的基础上于1983年开发的一种具有推流特性的氧化沟。该氧化沟分为曝气区、沉淀区和污泥回流区三个部分。其曝气装置为倒伞型表面曝气机，曝气机安装在曝气区池壁的下部，使混合液在曝气区产生强烈的混合和推流作用，混合液从曝气区以活塞流的方式流向沉淀区，实现泥水的高效分离。DE型氧化沟结合了SBR工艺的特点，实现了连续进水、间歇曝气、沉淀和污泥回流等功能，具有较高的处理效率和良好的脱氮除磷效果。6. 一体化氧化沟一体化氧化沟是近年来开发的一种新型氧化沟工艺，它将多个氧化沟单元组合在一起，形成一个整体的处理系统。每个氧化沟单元可以根据需要独立运行或协同工作，以实现更高的处理效率和更好的脱氮除磷效果。一体化氧化沟具有结构紧凑、占地面积小、运行灵活等优点，适用于城市污水处理和工业废水处理等领域。CASS工艺概述CASS工艺（Cyclic Activated Sludge System）是周期循环活性污泥法的简称，也称为循环活性污泥工艺。该工艺是SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式反应器）工艺的一种变型，由美国伊利诺大学研究开发，并在美国、加拿大及我国得到广泛应用。工艺特点CASS工艺将生物反应池划分为预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物处于缺氧状态，此时活性污泥中的反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中的硝酸盐和亚硝酸盐还原为氮气逸入空气中，从而达到脱氮的目的。随后在主反应区进行曝气，有机物被微生物进一步氧化分解，同时污水中的氨氮通过微生物的硝化作用转化为硝酸盐和亚硝酸盐。CASS工艺通过合理的运行控制，可以实现生物的脱氮除磷作用。工艺流程CASS工艺的流程包括进水、曝气、沉淀、滗水、闲置五个阶段。进水阶段，污水连续进入反应池，与活性污泥混合；曝气阶段，通过曝气装置向反应池内充入空气，使活性污泥处于好氧状态，对有机物进行氧化分解；沉淀阶段，活性污泥在静止状态下进行沉淀，实现泥水分离；滗水阶段，通过滗水装置将处理后的上清液排出；闲置阶段，反应池处于静止状态，使活性污泥得到休息和恢复。工艺优势CASS工艺具有以下优势：处理效果好CASS工艺通过合理的运行控制和生物反应过程，可以实现高效的有机物去除和脱氮除磷作用，出水水质稳定可靠运行灵活CASS工艺可以根据进水水质和水量的变化进行调整，实现灵活的运行控制。同时，该工艺具有较强的抗冲击负荷能力，可以适应不同的进水条件节能降耗CASS工艺采用间歇式运行方式，可以根据实际需要进行曝气和沉淀时间的调整，从而降低能耗和药耗污泥产量少CASS工艺通过合理的生物反应过程和污泥回流控制，可以实现较低的污泥产量和较好的污泥沉降性能占地面积小CASS工艺采用一体化设计，将多个处理单元组合在一起，形成紧凑的处理系统，占地面积较小应用领域CASS工艺适用于城市污水处理、工业废水处理以及小区污水处理等领域。在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的CASS工艺类型和设备配置，以满足不同的处理需求。总结来说，氧化沟和CASS工艺都是活性污泥法的变型工艺，具有各自的特点和优势。氧化沟工艺适用于大型污水处理厂，具有处理效果好、运行稳定、管理方便等优点；而CASS工艺则适用于中小型污水处理厂或工业废水处理，具有处理效果好、运行灵活、节能降耗等优点。在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的工艺类型和设备配置，以实现高效、稳定、可靠的污水处理效果。CASS工艺的运行管理与控制曝气控制在CASS工艺中，曝气是一个关键步骤，它直接影响到活性污泥的硝化作用和有机物的氧化分解。曝气量的大小和持续时间需要根据进水水质、水温、污泥浓度等因素进行调整。曝气过度会导致能耗增加、污泥老化，而曝气不足则会影响处理效果。因此，合理的曝气控制对于保证CASS工艺的稳定运行至关重要。沉淀与滗水控制沉淀阶段是实现泥水分离的关键步骤，而滗水阶段则是保证出水水质的重要环节。在沉淀阶段，需要控制沉淀时间，使活性污泥充分沉淀，实现泥水分离。在滗水阶段，需要控制滗水速度和滗水深度，避免扰动沉淀的污泥层，保证出水的清澈度。污泥回流与剩余污泥排放污泥回流是CASS工艺中的一个重要环节，它可以保证反应池中的污泥浓度稳定，提高处理效果。污泥回流量的大小需要根据进水水质、污泥浓度等因素进行调整。同时，还需要定期进行剩余污泥的排放，以维持污泥系统的稳定。剩余污泥的排放量需要根据污泥产生量、污泥沉降性能等因素进行确定。工艺参数优化为了保证CASS工艺的稳定运行和最佳处理效果，需要对工艺参数进行优化。包括曝气时间、沉淀时间、滗水速度、污泥回流量等参数都需要根据实际情况进行调整。同时，还需要定期对处理效果进行监测和分析，以便及时发现问题并进行相应的调整。监测与评估为了确保CASS工艺的有效性和可靠性，需要对其进行定期的监测和评估。监测项目包括进出水水质、污泥性状、曝气效果等，评估内容则包括处理效果、能耗、污泥产量等。通过监测和评估，可以及时发现问题并采取相应措施进行改进，保证CASS工艺的稳定运行和最佳处理效果。氧化沟与CASS工艺的对比处理效果总体来说，氧化沟和CASS工艺在处理效果上都比较理想，都能实现高效的有机物去除和脱氮除磷作用。不过由于CASS工艺采用间歇式运行方式，有利于实现更好的生物脱氮效果；而氧化沟工艺则通过连续循环的方式实现泥水混合和推流作用，有利于实现更好的生物除磷效果。运行灵活性CASS工艺具有较强的运行灵活性，可以根据进水水质和水量的变化进行调整，实现灵活的运行控制；而氧化沟工艺则相对稳定一些，适用于处理较为稳定的水质和水量。能耗与药耗CASS工艺采用间歇式运行方式，可以根据实际需要进行曝气和沉淀时间的调整，从而降低能耗和药耗；而氧化沟工艺则需要连续曝气和推流作用，能耗相对较高。污泥产量与处理成本CASS工艺通过合理的生物反应过程和污泥回流控制可以实现较低的污泥产量和较好的污泥沉降性能；而氧化沟工艺则由于连续循环的方式可能会导致较高的污泥产量和处理成本。占地面积与投资成本氧化沟工艺通常采用环形或线性构造，占地面积较大；而CASS工艺则采用一体化设计，占地面积较小。在投资成本方面，氧化沟工艺由于构造较为复杂可能需要较高的初期投资；而CASS工艺则相对简单一些，可以降低初期投资成本。综上所述，氧化沟和CASS工艺各有其特点和优势，在实际应用中需要根据具体情况进行选择。对于大型污水处理厂而言，氧化沟工艺可能更为适合；而对于中小型污水处理厂或工业废水处理而言，CASS工艺则可能更具优势。无论选择哪种工艺都需要根据实际情况进行合理的运行管理和控制以保证其稳定运行和最佳处理效果。
