CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)工藝是周期循環式活性污泥法的縮寫，它是SBR工藝及ICEAS工藝的一種更新變型工藝，不僅延續了SBR法簡單可靠、自動化程度高、運行方式靈活等優點，而且它通過底部開孔隔墻將池子結構分為預反應區和主反應區，使得溶解氧、污泥濃度和有機負荷在各區均不相同，各池中的優勢生物菌種亦不同，且運行時通過進水-曝氣、沉淀、潷水、閑置四個階段，因而在時空上都創造了“厭氧—缺氧—好氧”條件，使得微生物處于周期性變化之中，提高了工藝的脫氮除磷效果。

　　近幾年來，隨著計算機及自控系統的應用與廣泛推廣，CASS工藝在國內外廣泛應用于大中型污水處理廠，并且呈逐年遞增的趨勢。一些山區縣污水處理廠也由于CASS工藝的設備少、占地面積小、運行及基建費用少而選擇該工藝。

　　二、污水水質水量與處理工藝流程

　　本研究以壽寧縣某污水處理廠處理的生活污水為對象。該廠服務人口約為4.5萬人，根據《福建省城市用水量標準》(DBJ/T13-127-2010)，并結合供水狀況，城鎮平均每人每天產生200L污水計算，全城鎮約產生污水9000m3/d，設計污水日排放量10000m3/d，出水水質執行城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)一級A標準。

　　2.1 污水水質水量

　　本研究以該廠2018年10月至2019年9月的月運行報表數據和出水在線監測數據為樣本進行分析，實際處理量為10169m3/d，進水水質情況如表1所示。

　　2.2 工藝流程

　　本工程處理構筑物包括格柵間、旋流沉砂池、2座CASS生化池、紫外消毒池、尾水監測井、提升泵房、高效沉淀池等;附屬構筑物包括儲泥池、污泥濃縮脫水機房等。具體工藝流程圖如圖1所示。

　　三、運行結果與分析

　　3.1 運行結果

　　以2018年10月至2019年9月，連續12個月的月運行報表數據和出水在線監測數據為樣本，得出以下結果(見圖2至圖7)：

　　3.2 結果分析

　　從圖2及表2可以看出，出水COD月均值總體波動很小，都低于20mg/L，滿足小于50mg/L的出水標準，去除率為95.3%，圖3中，出水氨氮月均值基本保持在5mg/L以下，去除率為96.6%，滿足出水標準，外界對CODCr、NH3-N的去除率沒有太大的干擾。從圖4與圖5可以看出，出水總氮基本維持在15mg/L以下，基本滿足達標排放標準，去除率約為80%，年超標小時數為122個，超標高峰值出現在12月。圖6與圖7中，TP出水月均值為0.48，去除率為79.5%，但超標率達到31.8%，18年10月至19年4月的小時超標數均在200個以上，18年11月甚至達到600個，基本難滿足出水標準，除磷效果較差。

　　四、影響總氮、總磷處理效果的原因分析

　　綜上所述，該廠CASS工藝對COD、NH3-N、處理均可達標排放，TN偶有超標，卻也基本達到排放要求，但除磷效果甚是不佳，出現這種結果主要有以下幾種原因：

　　4.1 進水濃度

　　污水廠服務的城鎮每天約產生污水9000噸，但由于該鎮面積小，很多民宅依山而建，基本處于無序建設狀態，特別是早期的民宅，未實施雨污分流，造成很多片區污水管網無法鋪設到戶，只能對排入河道的污水口進行截流。由此導致一些污水無法收納至污水管網，且出現雨污分流不徹底，致使污水處理廠進水有機質濃度偏低。

　　4.2 污水溫度

　　溫度對CASS工藝脫氮的影響是通過影響微生物的活性，進而影響硝化與反硝化反應的發生。活性污泥微生物最適合生長的溫度范圍是15~30℃，在溫度低于15℃時反硝化細菌和硝化細菌的反應速度會迅速降低，尤其當溫度低于5℃時硝化反應將完全停止。曾有研究表明當進水溫度處于10~25℃范圍內時，CASS工藝對TP的去除效果隨溫度的升高而明顯增大，主要有兩方面的原因：一是聚磷菌的活性會隨溫度的升高而增大，二是溫度升高時脫氮的效果會隨之提高，脫氮除磷菌在去除污水中部分氮的同時也去除一定量的磷，進而加大磷的去除量。因此，溫度對CASS工藝脫氮除磷是有一定的影響的。而該鎮處于高海拔山區(約800m)，冬季氣溫較低，平均氣溫小于10℃。

　　4.3 曝氣量的影響

　　DO濃度的控制對脫氮除磷至關重要，通過控制DO濃度可以實現高效的同步硝化反硝化和生物除磷[6]。付朝臣等[7]研究發現，CASS工藝好氧區的TP去除率較高的是DO維持在2mg/L左右時。而該廠在實際運行時，在CASS池主反應階段，DO值由于一些操作上的原因，經常出現DO值在整個曝氣階段還不到1mg/L，且該廠每個階段進水曝氣與完全曝氣總共為2h，曝氣量的不足導致厭氧時間延長，主反應區會發生過量釋磷現象，從而造成除磷效果下降。

　　4.4 SRT(污泥齡)的影響

　　徐偉峰等研究發現，當SRT為15d時，磷的去除效果最佳，該廠SRT實際天數為30d左右，SRT過長導致厭氧區發生無效釋磷，這些磷并沒有伴隨著聚β-羥基丁酸的利用而吸收，從而降低了除磷效果。

　　五、建議與對策

　　通過對上述試驗結果的分析，針對脫氮效果不佳，除磷效果差的情況，提出以下建議對策：

　　當地政府應有目的、有計劃的對污水收集管網進行改造，讓雨污分流更加徹底，以提升進水有機質含量，提高C/P與C/N，進而提高脫氮除磷效果。

　　鑒于壽寧地理環境條件，有必要在格柵池與CASS生化池間增設一個加熱系統，備用于冬季低溫季節。

　　在提高曝氣量有困難的情況下，可適當延長曝氣時間，將曝氣時間改為2.5至3.0h，并且增加剩余污泥排放量，降低污泥濃度，使污泥齡縮短至15d左右，最大限度同時滿足脫氮除磷的要求。

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