摘 要 CASS工藝操作工序繁瑣，與其它工藝相比較所需要控制的變量較多，為了保證污水處理過程的安全可靠和生產的連續性，同時為了滿足污水處理工藝的需要，必須采用自動控制系統。采用自動控系統還能夠有效的降低系統的能耗和藥耗。本文主要介紹了CASS工藝中粗格柵間、提升泵房、細格柵間、旋流沉砂池、CASS反應池以及鼓風機的工藝控制策略。
關鍵詞 CASS工藝；污水廠自控；PLC
1 引言
CASS（Cyclic Activated Sludge System）工藝是循環活性污泥技術的一種形式。其主要原理是：把序批式活性污泥法（SBR）的反應池沿長度方向分為兩部分，前部為預反應區，后部為主反應區。CASS工藝操作工序繁瑣，與其它工藝相比較所需要控制的變量較多，為了保證污水處理過程的安全可靠和生產的連續性，同時為了滿足污水處理工藝的需要，必須采用自動控制系統。采用自動控制系統還能夠有效的降低系統的能耗和藥耗。目前在國內外各污水處理廠普遍采用以PLC為主的集中管理和分散控制相結合的控制系統。國內某污水處理廠采用CASS污水處理工藝，控制器采用和利時公司LK系列PLC產品。
2 CASS工藝特點
CASS（Cyclic Activated Sludge System）工藝作為SBR處理技術的一個改進，不僅具備SBR法工藝簡單可靠、運行方式靈活、自動化程度高的特點，而且具有明顯的除磷脫氮功能，這一功能的實現在于CASS池通過隔墻將反應區分為功能不同的幾個區域，因在各分格中溶解氧、污泥濃度和有機負荷不同，各池中占優化的生物相亦不同。盡管單池為間隙操作運行，但使整個過程達到連續進水，連續出水。同時在傳統SBR池前或池中設選擇器及厭氧區，相當于厭氧、缺氧、好氧階段串聯起來，提高了除磷脫氮效果。
3 工藝控制策略
CASS工藝的污水處理廠主要由粗格柵間、進水泵房、細格柵間、沉沙池、CASS反應池、鼓風機房、加氯間、接觸池及污泥脫水機房等構成。
3.1 粗格柵間及提升泵房
? 粗格柵
? 控制模式一：格柵前、后設超聲波液位差計，根據設定的液位差判斷格柵是否堵塞，若堵塞，液位差ΔH增加，則除污機開始連續工作，直至液位差ΔH小到滿足要求后，恢復正常的除污機操作。
? 控制模式二：格柵機的操作是根據時間間隔及持續時間的定時法來控制，時間間隔及持續時間由PLC設定，操作人員調整所有格柵具有相同的時間間隔及持續時間。時間間隔能從零調整到24小時，但每一擋不少于30分鐘，持續時間能從零調整到3小時，但每一檔不少于5分鐘，最初應將時間間隔設置為3小時，持續時間為15分鐘。
? 柵渣輸送壓榨機與格柵聯動運行，當任一臺或兩臺格柵機運行時，柵渣輸送壓榨機隨之運行。當最后一臺格柵機停止運行后，延時一定時間柵渣輸送壓榨機方能停止運行。液位差的設定值、粗格柵的運行周期以及運行時間均可由觸摸屏或監控計算機修改設定。
? 提升泵
進水泵房水泵可手動/自動控制，手動狀態下，可在就地控制柜上單機起停，在自動控制狀態下：
? 根據集水池液位自動控制變頻調速泵的轉速及水泵的開/停。
? 根據集水池最低液位，自動停泵，實現泵的干運轉保護。
? 每一臺泵的起動次數和總的運行小時數應均衡。初始設定使每臺泵的運轉時間相等。
? 控制系統監視泵的運行過程，如泵故障報警并自動投入備用泵。
? PLC接收所有故障信號，報警后做出相應處理。
3.2 細格柵及旋流沉砂池
細格柵控制與粗格柵相同。細格柵與螺旋壓榨機、皮帶輸送機的聯動順序為：螺旋壓榨機——螺旋輸送機——細格柵; 停止時，先細格柵停運行后螺旋壓榨機及螺旋輸送機繼續運行（30~60）秒時間（可調），當螺旋輸送器或螺旋壓榨機發生故障，報警并順次停止細格柵運行。
完成砂水分離控制方法如下：正常情況下，定時開啟排砂泵；當儲砂池砂位到達設定值時，隨時開啟排砂泵。砂水分離器應與砂泵聯動，排砂泵啟動后，相應的砂水分離器隨之啟動，排砂泵停止運行后，砂水分離器也隨之關閉。排砂泵和刮渣機由PLC完成一部化操作。
2臺吸砂橋由PLC控制間歇運行（運行間隔時間可人工設定）。砂水分離器與吸砂橋連鎖：啟動時，順序依次為砂水分離器、吸砂橋，停車時相反；在吸砂橋停止運行之后砂水分離設備繼續運行1~5分鐘（可調），當砂水分離設備發生故障時停止運行吸砂橋。
3.3 CASS反應池內工藝控制
? 預反應區設計
為了使回流污泥和污水進行充分混合，形成均勻的厭氧環境，在預反應區內設置潛水攪拌器，該攪拌器屬于高轉速類型，具有較好的混合攪拌功能，考慮到厭氧環境對磷的釋放影響較大，故在預反應區內還設置有DO在線測定儀，其輸出信號接入CASS反應池PLC子站，PLC子站根據DO值的大小及變化，對回流污泥量進行在線調節，以達到最佳的厭氧環境以利于磷的釋放。和利時LK系列PLC支持大容量的數據存儲空間，可繪制預反應區進水水量、進水水質、污泥回流量與DO的關系曲線，存放在PLC的數據區內，對運行工作起到高效、優質的指導作用。
? 主反應區設計
主要的控制和檢測設備有：潷水器、回流污泥泵、剩余污泥泵、潛水攪拌器、電動調節堰門、電動蝶閥等。
污水處理廠設4個反應池每兩個反應池為一個功能單元，PLC的邏輯電路代表了運行方式、已設定的循環以及在設計負荷下設備操作的按序時間周期。這些時間參數并非固定不變的，而是可在需要的時候進行必要的調整。基本循環分正常循環和大流量循環的操作。任何循環的操作都是有下面描述的控制方法決定的。正常循環4小時為一個周期，其中曝氣（A）2小時、沉淀（S）1小時、潷水（SS）1小時、空閑（時間變化）；大流量循環每周期2小時，其中曝氣（A）0.5小時、沉淀（S）1小時、潷水（SS）0.5小時、空閑（時間變化）。當液位到達超高報警水位時，立即開啟排放閥門。
正常循環時反應池有關時間參數如表3-1：
在遠程自動模式下，回流污泥泵在曝氣、沉淀、空閑階段啟動；在手動控制模式下，回流污泥泵在整個循環過程中都可運行，并可通過調節回流污泥管上的控制閘門開啟度來調整回流污泥量的大小。在自動模式下，剩余污泥泵在潷水之后啟動，15分鐘后停止工作。此時間可根據MLSS值更新排泥程序。在手動控制模式下，剩余污泥泵在整個循環過程中都可運行。
進水曝氣階段CASS主反應區內邊充水邊曝氣，同時池內的回流污泥泵連續不斷的向預反應區回流污泥。此時有機污染物被微生物氧化