CASS处理技术的原理和实际应用

Posted 2023-01-14 活性

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摘要:介绍了CASS工艺的原理、特点、核心构筑物和设计、运行中应注意的主要问题以及常见故障的排除方法。

关键词:CASS处理技术;曝气;溶解氧;撇水机;液位计

CASS（Cyclic Activated Sludge System）工艺是间歇式活性污泥法的一种变革，是由SBR（序批式活性污泥法）工艺发展而来，集合了ICEAS和CAST工艺的优点。

CASS工艺的核心是CASS池，在SBR的基础上，反应池沿长方向设计为两部分。前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区。主反应区后部安装有升降自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程都在同一池子周期循环进行。省去了常规活性污泥二沉池和污泥回流系统，同时可连续进水，间断排水。某环保中心于2008年在实验室进行了CASS整套系统的模拟试验，分别探讨了CASS工艺在处理常温生活污水、低温生活污水、工业废水的机理和特点以及水处理过程中脱氮除磷的效果，其中COD去除率为90%、BOD去除率为95%，脱氮除磷率比一般活性污泥法有很大提高，并在实践中取得了良好的经济效益。CASS处理设施投入运行，处理水量从80m3/d到14,400m3/d不等。实践表明，CASS工艺与ICEAS工艺相比，负荷可提高1～2倍，工程投资可节省30％。因此CASS工艺是一种高效的污水处理工艺。

1 CASS工艺流程

常见的CASS工艺污水处理流程见图1。

根据进水水质的不同，CASS工艺还可以与水解酸化、气浮、混凝沉淀、过滤、物化、消毒等工艺结合使用，达到去除污物的目的。医院污水CASS处理工艺流程见图2。

2 CASS工艺处理医院污水

2.1 主要处理单元

（1）化粪池
当污水经过化粪池，固体杂质借重力作用沉淀下来。在适当的环境下，由于厌氧微生物的作用，沉淀池污泥进行厌氧发酵。污水和污泥中的部分有机物被分解，并产生甲烷、硫化氢和二氧化碳等，从而降低了污水处理的难度，减小了污水对后续处理设施的负荷冲击。污水温度的高低由当地气候条件来决定。化粪池每年需清掏1～2次。

（2）格栅
医院污水中含有大量较大粒径的悬浮和漂浮物。格栅的作用就是截留并去除上述污物，对水泵机组及后续处理构筑物起保护作用。格栅按照条间隙大小分为粗格、细格，通常医院污水需要采用细格栅机械清渣。

（3）调节池
调节池均和污水的水质和水量，削减高峰负荷，以利于下一步的处理。调节池的容积可根据污水流量变化曲线计算确定。医院污水调节池的容积可为4～6h的污水平均流量。

（4）CASS池
CASS池是污水处理站的核心部分。污水中绝大部分的有机污染物在CASS池中氧化分解。通过计算水力停留时间，水的流速、流态等必要的设计参数以保证处理效果。

2.2 工艺机理

CASS去除污水中有机物的机理在充氧曝气时与普通活性泥法基本相同。两种工艺的不同点是：CASS工艺分曝气、沉淀、排水和闲置4个阶段，依次在同一CASS反应池中周期交替进行。因此CASS池不需要设二沉池和污泥回流系统，4个反应段都连续进水。主反应区也叫生物选择区。生物选择区设在CASS池前端，由于池容较小，污泥负荷较高，微生物在高负荷污水的环境中可形成一个优胜劣汰的选择过程，提高了系统抗负荷冲击能力。完整的CASS工艺运行周期的4个阶段为：

（1）曝气阶段

曝气系统向反应池内曝气供养，满足了好氧微生物对氧的需要。搅拌使泥水充分混合，有利于活性污泥与污水中有机物的混合接触，从而使有机污染物充分被微生物氧化分解，污水中的氨氮也通过微生物的硝化作用转化为硝基氮。曝气时间的选择设定应该在保证出水水质的前提下，选择最短的曝气时间，降低设备能耗。曝气时间必须根据进水水质水量的变化而变化。在排水负荷高峰期，曝气时间可适当缩短。由于医院污水排放量变化不大，因而在调整曝气时间时必须考虑到如果曝气时间过长，会由于营养物质不足、氧化作用过强而不利于微生物的增殖，使菌胶团解体，致使污泥颗粒细小，泥水分离效果变差，影响出水水质；如果曝气时间过短，有机物的吸附和氧化分解不充分，就会导致出水有机污染物浓度过高。所以，选择一个合适的曝气时间是保证系统稳定良好出水的必要条件之一。

（2）沉淀阶段

系统完成曝气后停止曝气，进入沉淀阶段。在沉淀阶段微生物继续利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解。随着反应池内溶解氧的进一步降低，微生物由好氧状态向缺氧状态转化，并发生一定的反硝化作用。与此同时，活性污泥在几乎静止沉淀的条件下进行分离，活性污泥沉淀池底，下一个周期继续发挥作用，处理后的水位于污泥层的上部。沉淀时间设定必须保证在设定时间内能形成一个清晰的泥水分离界面。界面以上是水泵达到规定排放标准的清水，界面以下是泥水混合物。沉淀在反应池底部的活性污泥层的高度必然低于撇水机撇水时到达的最低位置并保留足够的保护层高度，以防止活性污泥流失造成出水水质恶化。沉淀的时间的设置是否合适，以撇水过程中没有活性污泥颗粒随水流出为标准。

（3）排水阶段

沉淀阶段完成后，置于反应池末端的滗水器在程序控制下开始工作，自上而下逐层排出上清液。与此同时，反应池污泥层内溶解氧很低，但仍会发生反硝化作用。微生物进一步去除氨氮，降低水中氨氮含量有利于下一周期的生化反应。撇水时间的设定应充分考虑排水深度能否满足下一周期的进水所需要的容积，即有效容积能否满足系统运行需要容积。撇水机下降不能扰动沉积在反应池底部的活性污泥。撇水机撇水行程设定应以每次下降深度污水不淹没撇水机的撇水堰口为标准。保留时间应根据排水速度确定，撇水堰中最好不要有积存污水，但也不能让撇水机长时间处于非工作阶段。

（4）闲置阶段

闲置阶段的时间一般较短，主要是要保证撇水器在此时间段内上升到原始位置，防止污泥流出，恢复活性污泥的活性。如果在此阶段进行曝气，则有利于恢复污泥的活性。但有可能因曝气时间较长，导致活性污泥细碎在沉淀阶段泥水分离而影响出水效果。

医院污水成分比较复杂，含有较多传染性的病菌、病毒，会对周围环境造成较严重的污染。医院污水消毒是医院污水处理的重要过程，其主要目的是杀灭污水中的各种传染性病毒、病菌，同时消毒液也可部分氧化水中有机物，改善出水水质，降低污染程度，达到国家规定的排放标准。因此，消毒系统能否正常运行，直接关系到医院污水处理能否达到标准。

3 CASS池工艺原理

CASS与ICEAS在工艺流程上差别不大，主要是污泥负荷不同，ICEAS工艺属周期循环延时曝气范畴。污泥负荷通常控制在0.04～0.05kgBOD/kgMLSS·d。实践证明控制污泥负荷为0.1～0.2kgBOD/kgMLSS·d或再高一些，CASS工艺对有机物的去除效果仍与ICEAS工艺基本相同，而且有利于形成絮凝性能好的污泥，同时负荷的提高可使CASS工艺的工程投资比ICEAS节省25%以上。CASS池工艺原理见图3。

CASS池工艺原理：由预反应区和主反应区两部分组成。预反应区又称为生物选择器。CASS工艺的生物能通过酶的快速转移迅速吸收并去除部分易降解的有机物，由此产生基质的积累和再生过程，有利于选择出絮凝性细菌。生物选择器的工艺过程使活性污泥在生物选择器（预反应区）中经历一个高负荷的吸附阶段（基质积累），随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质去除过程。预反应区体积仅占反应池总体积的10%～15%，因此该部分活性污泥在高BOD负荷条件下运行，既强化了生物吸附作用，又促进了微生物的增殖。

丝状菌的过量繁殖会发生污泥膨胀。由于丝状菌比菌胶团细菌的比表面积大，因此，有利于摄取低浓度基质，但一般丝状菌的增殖速率比非丝状菌小。在高基质浓度下，菌胶团和丝状菌基质积累与增殖速率降低较大，但菌胶团细菌的增殖速率较大，其增殖量也较大，从而较丝状菌占优势。以基质作为推动力选择性的培养菌胶团细菌，成为曝气池中的优势菌。所以，CASS池的进水端即预反应区不但可以连续进水，同时发挥着生物选择器的作用，可以有效抑制丝状菌的生长和繁殖，防止发生污泥膨胀，提高系统的运行稳定性。

在连续流反应器中，有完全混合式和推流式两种理想流态。在完全混合式曝气中，基质浓度等于出水浓度，基质流入曝气池的速率即为基质降解速率。根据生化反应动力学原理可知，曝气池中的基质浓度低，其生化反应推动力就小，反应速率和有机物去除率也比较低。在理想的推流式曝气池中，污水与回流污泥形成的混合流从池首端进入，以活塞状沿曝气池流动，从池末端流出。在此过程中，曝气池的各断面上只有横向混合，不存在纵向的反混。作为生化反应推动力的基质浓度，从进水的最高浓度降低至出水口的最低浓度，整个反应过程中存在着基质浓梯度，尽可能地保持了最大推动力，因此反应速率和有机物的去除率比较高。在污水处理设施的实际运行中，几乎不存在理想的推流式曝气池。因此，沿池长方向的纵向混合总是存在的。所以，即使设计为推流式，其运行效率实际上也是属于完全混合式活性污泥法和理想的推流式活性污泥法之间。

CASS池工艺从污染物的降解过程来看，当污水以相对较低的水量（与曝气池内混合液相比）连续进入CASS池时，即被混合液稀释。因此，从空间上看CASS工艺属变体积的完全混合式活性污泥法范畴。而从CASS工艺开始曝气到排水结束过程来看，基质浓度由高到低，浓度梯度从大到小，基质利用速率由大到小，从时间看具有推流式反应器的特征。

在分析CASS池工艺基质变化规律时可作如下假设：沉淀和排水阶段基质降解数量可以忽略不计；CASS池中基质的降解及活性污泥的增长主要发生在曝气阶段。对CASS反应池进行物料平衡计算，曝气阶段只有进水，没有排水，假定每个工作周期排水水质及水量是一定的，可以得出如下关系式：

每个周期曝气阶段降解的基质总量=全周期进入CASS的基质量-出水排出的基质量。

而在沉淀和排水阶段基质在反应池积累，在曝气阶段完成降解。所以CASS池内基本浓度的变化规律十分复杂，除了基质的降解、积累和释放作用，还有稀释作用，对此有待于进一步探讨。

4 CASS工艺的特点

（1）出水水质好

CASS反应池在沉淀阶段停止曝气，只有进水而无出水。因此，沉淀过程几乎处于静止状态。运行参数：表面水力负荷为0.3～0.5m3/m2·h，固体表面负荷为10～15kg/m2·h。与活性污泥法二次沉淀池相比，分别是二次沉淀池的1/3和1/8～1/5。因此，污泥沉淀效果良好，出水中SS含量很低，出水水质好。

传统活性污泥法对氮、磷的去除能力较差。而CASS系统通过控制合适的曝气、沉淀时间，可为硝化细菌和反硝化细菌创造适宜的条件。因此，具有较好的脱氮效果。此外，还可以利用活性污泥在缺氧和好氧的不同环境中释放、吸收、贮藏磷的能力不同而达到除磷的目的。在CASS系统中，进入沉淀阶段的污水还在连续不断地进入池中，污水经预反应区后以极小的流速运动，一般推进速度为0.03～0.05m/min。在沉淀阶段和撇水阶段进入主反应区的污水，首先经过反应池底部的污泥层，然后沿池子对角线方向前进。池子长宽比的合理设计可保证在排水结束时未处理的水与撇水机还有一段安全距离，因此，不会影响排水水质。在工艺设计时必须考虑扩散前沿边界排水结束前污水不进入排水区。因此，合理设计的CASS池连续进水的运行方式并不会使污水短路，也不会影响出水水质。

（2）对冲击负荷的适应性

CASS池系统在设计时已考虑了流量变化的因素。污水在系统内停留预定的处理时间后才能沉淀排放。CASS工艺可以通过调节运行周期及各阶段的时间分配来适应进水量和水质的变化。多年运行及实践表明，在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值2～3倍时，处理效果仍然令人满意。但辅助的流量平衡调节设施，还很可能因为水力负荷变化导致活性污泥流失，严重影响排水水质。

（3）活性污泥沉降性能好，剩余污泥处理方便

由于水力负荷或有机负荷冲击、水质成分变化、溶解氧偏低等原因，会造成污泥膨胀，污泥沉降困难，严重时会导致污泥流失，处理效果急剧下降。预反应区起到了生物选择器的作用，能抑制丝状菌的生长。在已建成的CASS池处理厂（站）、药厂，污泥的沉降比曾达到95%，污泥指数（SVI）达到250mL/g，但由于CASS工艺良好的沉降环境，污水并未因此而影响运行。

CASS工艺产生的剩余污泥量较少，污泥稳定性好，脱水性能佳，去除1kgBOD可产生0.2～0.3kg剩余污泥，是活性污泥法的60%左右。污泥在曝气池中已得到一定程度的消化，剩余污泥的耗氧率一般在10mgO2/gMLSS·h以下，通常不需要再进行稳定化处理，可直接脱水。活性污泥法剩余的耗氧速率大于20mgO2/gMLSS·h，必须经稳定化后才能进行脱水。

（4）能耗较低

CASS工艺按脱氮除磷的目标控制运行参数明显低于达到同样效果的三级处理工艺。其原因如下：

1）在CASS工艺中，污水在反应池内的水力停留时间较长，包括了沉淀时间、排水时间和闲置时间。市政污水的水力停留时间一般为8～12h，曝气时间仅为停留时间的1/2左右，即4～6h。

2）由于CASS反应池内的活性污泥处于好氧-缺氧-厌氧周期变化之中，在曝气开始时与系统中的溶解氧接近于零，氧在传递过程中推动力较大。实践证明，曝气设备间歇式处理工艺与传统连续曝气相比，氧的利用率较高。

3）无污泥回流设备和沉淀池内的刮泥设备，节省了投资与电耗。

4）理论计算表明，生物硝化过程要耗用大量氧气。每毫克氨氮完全氧化需耗氧4.57mg。反硝化过程中NO3还原成N2，此时反硝化菌利用硝酸盐作为电子受体来氧化有机物。硝化作用过程中耗去的氧（以硝酸盐形式存在）中有62.5%被用于反硝化过程，使有机基质氧化。CASS工艺在同一池中交替进行硝化、反硝化作用，节省了供氧能耗。二级生物处理工艺以硝化方式运行。采用脱碳和硝化相结合的单级处理系统，能使污水中部分氨氮转化成硝基氮。同一反应池中发生硝化作用，氧未得到二次利用，达不到节能效果。

5）操作管理、维修简单。CASS工艺流程简单，可大大减少设备管理和维修的工作量，按自动化方式运行，控制系统按照工艺条件开启或关闭各台设备，使各反应池交替完成曝气。当系统受到大流量冲击时，可及时将处理水排出反应池，保证出水水质。操作人员可减少40%，费用也可显著降低。

5 CASS设计中应注意的问题

（1）水量平衡

工业废水和生活污水的排放通常是不均匀的，如何充分发挥CASS反应池的作用，与选择的设计流量关系很大。如果设计流量不合适，进水高峰时水位会超过上限，而进水量小时反应池容积又不能充分利用。当水量波动较大时，应考虑设置调节池。

（2）控制方式的选择

一般情况下，CASS工艺采用自动控制和手动操作两种方式。后者便于手动调试和自控系统故障时使用，前者为日常运行使用。

（3）曝气方式的选择

间断曝气容易造成污泥堵塞微孔，因此在选择曝气头时要尽量选择不堵塞的曝气形式，这一点与SBR工艺相同。

（4）排水方式的选择

CASS工艺的排水要求与SBR相同。目前，常用的设备为旋转式撇水机，其优点是排水均匀、排水量可调节、对底部污泥干扰小、能防止水面漂浮物随水排出。

（5）需要注意的其他问题

漂渣和沉渣的排除方法；排水比的确定；雨季对反应池内水位的影响及控制；排泥时机及泥龄控制；反应池的长宽比；间断排水与后续处理构筑物的高程及水量匹配问题。

6 CASS工艺调试及运行管理

采用CASS工艺的污水处理站调试一般为以下几个步骤：

（1）反应池检渗，主要检测各个构筑物（主要指池子）是否渗水、漏水。
（2）清水试车，主要检测设备能否在清水空载下正常运转。若发现设备出现故障便于检测及维修。
（3）自动联动，检测自控系统能否和设备联动，即自动控制系统能否合理控制设备的启动与停止。
（4）活性污泥接种，因污水中的微生物较少，为了缩短调试周期，加快工程进度，节省工程投资，水质相似的污水处理厂可接种活性污泥。
（5）污泥驯化，各个污水处理站的水质不可能完全相同，为使接种的活性污泥尽快适应新的水质要求，必须对接种的活性污泥进行培养驯化。污泥驯化过程是一个较为复杂的过程，需合理调整运行参数，视具体情况适当增加营养物质。接种活性污泥最好选择采用CASS工艺或与其运行方式相同的间歇式活性污泥以选择出抗负荷冲击能力强、活性高的优质生物群。可有效地缩短活性污泥的培养、驯化时间，缩短工程调试周期。接种非间歇式活性污泥法污水处理厂的好氧污泥，需10～20d可完成活性污泥的驯化；而接种间歇式活性污泥法污水处理厂的好氧污泥只需5～10d即可完成污泥的驯化。

7 设备控制

采用CASS工艺的污水处理厂（站）的构筑物主要包括格栅间、集水调节池、泵房。CASS反应池主要设备包括格栅、污水提升泵和自动控制系统。

（1）格栅间
机械格栅受中心控制室的PLC可编程控制器控制，操作可根据进水中悬浮物和漂浮物的多少适时平动调整格栅的启动和关闭。

（2）集水调节池和泵房
污水经格栅进入集水调节池，在集水调节池内设潜污泵，将污水提升到CASS池中。污水量在6000m3/d，一般设计6台，开4备2，分自动控制和手动控制两种控制模式。自动运行主要通过液位控制，一般泵房共设有4个控制液位，分为低液位、中液位、高液位和超高液位。污水提升泵低位关闭，中位开启两台，高位开启两台，超高位中心控制室的PLC可编程控制器报警。两台污水提升泵采取轮换开启的方式，可以保持污水提升泵都处于正常状态。

（3）预曝气系统
集水调节池根据其构筑的程序或污水的排放特点，有时需要设置预曝气系统。预曝气系统一般由鼓风曝气机、穿孔布气管和有关阀门管道组成。其作用主要包括三方面：

1）通过对调节池充氧曝气，利用调节池中积存的少量活性污泥和微生物，对有机污染物进行初步氧化分解，降低CASS反应池的有机污染物负荷。

2）通过鼓风曝气系统的搅动作用，使进入调节池的污水能够与调节池中储存的污水混合均匀，增强调节池的均质效果。

3）通过鼓风曝气系统的搅动作用，使调节池中积存的少量活性污泥与污水达到一定程度的混合。通过污水提升泵进入后续处理构筑物，使污泥能够不断地排出调节池，防止调节池中污泥沉积过多，降低其有效容积，减少调节池的清淤工作，提高调节池的综合效能。调节池预曝系统的运行采取自动、间歇运行方式，由中心控制室的PLC可编程控制器中的时间控制程序控制其运行。可采用手动控制的方式，根据实际排水规律和水质的变化灵活设定运行时间和间歇时间，不定期开启预曝系统，以降低控制系统的复杂性。

8 CASS池的核心设备

（1）曝气机

以鼓风机和穿孔管或微孔曝气头等组成鼓风曝气系统和潜水射流曝气机，其中潜水射流曝气机的噪声较低，充氧效率较高。曝气机的停用或备用可通过改变程序参数完成。采用潜水射流曝气机的CASS反应池应避免某台曝气机经常处于停用状态。

（2）撇水机

撇水机是CASS处理系统的关键设备。如果撇水机出现故障，必须进行及时检修，以免造成整个CASS处理系统停止运行。

（3）液位计

液位计用以标示CASS池内的液位高度。一般设高、中、低3个液位。其中高位和中位仅仅作为液位标示。采用潜水射流曝气的CASS反应池以中低位指示保护液位，液位计的位置高于潜水射流曝气机的电机。当水位低于此水位时，CASS池自动停止运行，并且报警。运行管理人员必须定期检验液位计的位置是否正常。

（4）中心控制室

中心控制室直接控制CASS池的撇水机。可编程控制器可以分别设定或更改每一个CASS池的工作参数。CASS池都是独立运行，互相之间没有任何联系，不会产生互相干扰的现象。

对于进水水质水量比较集中的污水，在高峰期到来之前CASS池内达到排放要求的前提下，清水应尽可能多地排出，使高峰期的污水在CASS池内保持最大的停留时间。有机污染物尽可能最大限度地氧化分解，最大程度地降低由于水质水量的冲击负荷对出水水质产生的影响，使排水高峰期保持正常稳定的处理效果。在排水低峰期，由于环境养分缺乏，微生物自身内源呼吸作用会消耗所存的能量，导致微生物死亡，降低活性污泥的去除能力。而排水高峰期，活性污泥中的微生物可储存吸收足够的养分，适应水量剧烈变化的优势微生物种群，可以提高系统的抗冲击负荷能力。一般通过分析化验来了解活性污泥的性状，指标分析方法包括物理分析方法和化学分析方法。如活性污泥浓度、沉降比、生物相等，采用重量法、光学纤维物理分析方法，准确性容易控制。化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮（NH3-N）和溶解氧分别采用重铬酸钾法、碘量法、电极法等分析方法，操作和原理比较复杂。

9 常见故障处理

好氧反应池如果不能保证有足够的氧气，就不可能使出水稳定达标。曝气池溶解氧浓度控制在2.0～4.0mg/L。溶解氧浓度迅降低，最低点可以达到0.05mg/L。曝气开始前，CASS反应池一直保持缺氧状态。

一般曝气结束后约15～20min，CASS反应池中的溶解氧浓度就可以降到0.2mg/L以下。而曝气开始后，溶解氧上升至2.0～4.0mg/L，需要30～60min的时间。对实际运转的CASS池进行监测发现，CASS池内的溶解氧浓度在空间分布上是不均匀的，主要反应区的溶解浓度在3.0～6.0mg/L，如果溶解氧浓度过低或过高，都需要调整氧溶度。在调整曝气强度时要注意以下几点：

（1）短期出现溶解氧的浓度异常时（一般以2天以上监测的溶解氧浓度偏低频率为依据），应调整曝气强度。

（2）监测溶解氧浓度时应注意在池内的布点不能太少，发现溶解氧浓度偏低或偏高时应增加监测的频率。

（3）测定溶解氧浓度选用的溶解氧速测仪要经常校正。发现溶解氧浓度异常时，首先要对仪器所测数据进行比较校正，以确认溶解氧测定仪的测量准确性。

10 活性污泥指标

一般活性污泥的性能主要通过MLSS、MLVSS、MLVSS/MLSS、SV、SVI和生物相等分析判断（见下表）。

（1）对于CASS工艺，曝气阶段的液面高度是变化的，不同曝气时间取样测定的污泥浓度是有差别的。如果连续3天以上的监测数据表明污泥浓度降低，才可以确定污泥浓度降低。

（2）通过对MLVSS和MLVSS/MLSS变化曲线分析，发现以上两个指标数值明显上升，说明活性污泥性能在向好的方向转变，反应池中微生物的总量在增加；如果降低，说明活性污泥的性能变差，微生物的总量在减少，有不利因素造成微生物死亡。

（3）SV曲线如果呈下降趋势，一般可能有两个原因：一是微生物大量死亡，活性污泥受到有害因素的影响；二是活性污泥的菌胶团发生变化，密度变大，比表面积变小，污泥沉降速度变快，絮凝吸附性能变差。如果SV曲线是上升的趋势则相反。如果泥水分离界面清晰，说明活性污泥的活性菌胶团比较正常；如果发现泥水分离界面模糊不清，说明活性污泥部分解体。形成大量细小不易沉淀的颗粒，是活性污泥性能恶化的标志。

（4）一般SVI的数值是判断发生污泥膨胀的依据。活性污泥法一般认为SVI在200mL/g以上时会发生污泥膨胀，造成出水恶化。发生污泥膨胀主要是活性污泥的微生物群发生变化，造成活性污泥的絮体密度过小，沉降速度过慢，活性污泥来不及沉淀就随水流失，导致出水恶化。CASS反应池由于独具特色接近于静态的沉降环境和特殊的排水方式，使抗污泥膨胀的能力远远高于传统活性污泥工艺。通过对实际使用的CASS池的调查分析，一般CASS工艺的SVI都能达到300～350mL/g，最高可达500～600mL/g，而且毫不影响出水效果。在CASS工艺中的污泥膨胀不能以SVI高于200mL/g为标准，而应该以是否发生污泥流失为依据。

CASS池运转正常后，活性污泥浓度MLSS能够稳定保持在一定范围之内不变。如果不是由于污泥老化，MLVSS/MLSS的比值降低，活性污泥性能发生变坏的趋势，不必外排污泥，剩余污泥的排放量和排放频率可以尽可能地降低。

11 CASS工艺的主要优点

（1）工艺简单，占地面积小，投资较低。CASS的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不设调节池及初沉池。

（2）曝气阶段生化反应推动大，有利于减少曝气池容积，降低工程投资。

（3）沉淀效果好。CASS的运行，遇到SVI30高达96%的情况时（SVI达到300mL/g），只要将沉淀阶段的时间稍作延长，系统运行就不会受影响。CASS池反应中存在较大的浓度梯度，而且处于缺氧、好氧交替变化之中，这样的环境条件不利于丝状微生物的优势生长，可有效防止污泥膨胀。

（4）运行灵活，抗冲击能力强。按时间顺序运行，可灵活调整出水水质及污水量的变化，池容相对较大，抗水质、水量冲击能力较强。当进行脱氮除磷时，可通过间断曝气控制反应池的溶解氧浓度水平，提高脱氮除磷的效果。

（5）CASS工艺可应用于大型、中型及小型污水处理。运行稳定性好，基质去除效率高，剩余污泥量小，性能稳定。

由于CASS工艺的曝气是间断的，利于氧的转移，曝气时间还可根据水质、水量变化灵活调整，均为降低运行成本创造了条件。总体而言，CASS工艺的运行费用比传统活性污泥法的运行费用低。来源：《中国环保产业》作者: 马有劳，冯蓉