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人工湿地在CASS工艺中的技术应用研究
周潇杭

摘 要：当今对于污水处理的要求越来越高,因而新的污水处理工艺也不断出现。本文介绍了人工湿地技术、CASS工艺等新型的污水处理技术及其主要组成，并研究了人工湿地在CASS工艺中的应用，认为人工湿地技术和CASS工艺的推广有利于更好的进行污水处理。
关键词：CASS工艺；人工湿地；污水处理；技术应用；综合处理
引言
随着工业的快速发展和水资源的日渐匮乏，当今对于污水处理的要求也越来越高。现在污水处理技术，基本上可以按照作用原理分为化学法、物理法、物理化学法和生物处理法。传统的生物处理工艺，往往存在一些缺陷，如生物接触氧化法会产生大量后生动物，活性污泥法流程复杂、费用高等，由于多种原因，导致了以CASS为代表的新工艺逐步替代传统处理工艺，本文以CASS工艺、人工湿地为基础进行研究。
1 人工湿地
所谓人工湿地，是由适合在污染水环境中生存，并主要由大型水生植物构成、包含多种生物和水饱和基质组成共同组成的，具有独特生理功能的复合体。人工湿地对于污水的处理，是物理方法、化学方法和生物方法三者的共同作用，如物理法中的过滤、吸附、沉淀，化学法中的离子交换，生物法中的植物吸收和微生物分解等，可以共同达到净化的目的。
人工湿地技术是生态学与工程学的结合，其组成往往针对废水的中污染物的组成和含量不同而有差异，然而其系统主要组成一般包含以下几个要素：
(1)具备一定过水能力的基质层。
人工湿地中的基质，又被称为填料，可由土壤、沙石、瓦片或灰渣等构成。同时基质的选择也会考虑污染物的特征，以及取材的便利性、经济性和适用性等因素。
(2)基质层中生长的大型植物。
大型植物的作用是利用太阳能，将从空气中吸收的无机物合成有机物，从而为微生物提供能量。植物是人工湿地至关重要的一环，一方面植物的太阳能获取是湿地能量重要的获取渠道，保证了湿地生物的生长繁衍，另一方面，植物本身具有极强的生长和繁殖能力的同时也有极强的无机物分解、有机物转化能力。
(3)多种生物组成。
此处所说的多种生物组成，是指初大型植物外的各种生物，如有脊椎动物、无脊椎动物、厌氧生物、喜氧生物、含细菌、真菌、藻类和原生动物等可以生存在污水环境中的生物。所谓驯化，是指对运用微生物的诱发变异特性，培育适宜降解特定物质被微生物。
(4)有可在基质层中或基质表面流动的水流。
对于仅依靠污水自身流量无法流过基质的情况，有时需要通过加压等方法迫使污水流通。
人工湿地污水处理工艺的流程见图1

图1 人工湿地处理流程图
2 Cass工艺
CASS是近年来开发的废水处理技术，其特点是利用了现代控制技术来对厌氧、兼氧、好氧及污泥回流进行过程控制，达到去除污染物的目的。主反应的完全混合作用可以达到多种效果，除了提供水流和负荷的平衡，还承受冲击负荷和毒性负荷，防止了污泥在高水量时的大量流失。
CASS工艺采用简单的重复周期来控制，其步骤主要包括：进水曝气，用以进行生物反应；沉淀的作用是产生一定的清水作为处理完成的水质，控制过程是经过一定的沉淀时间，移动水堰排放处理过的上层清水，这样就将反应池又回到原来的低水位，同时派出剩余污泥，以维持一定浓度的微生物悬浮体。
3 人工湿地在CASS工艺中的应用
人工湿地技术，是模仿自然净化过程，采用了有针对性的优化配置，具有强大处理污水功能的生态系统。有特点是出水具有生物安全性，实现真正的污水自然化、资源化。这种资源化不仅对人类是必要的，对自然生态系统也极为有利。其突出特点就是显著的生态效益，特别是大型水生植物群落起着支撑系统、净化环境、绿化环境的作用。
将人工湿地技术引入CASS工艺，主要会有以下方面的技术应用：
1）利用人工湿地对污水的逐级净化作用。人工湿地的多级滤化作用特别适用于与CASS工艺的结合。污水在植物塘和植物床中，利用其本身含大量的水分和营养物质满足了塘和床中的微生物、植物及野生动物生长的需要。
2）CASS工艺的有效控制可以使人工湿地的特点更好的发挥。通过循环处理，经灌溉及养殖后的水也可以作水资源流入自然循环水体，或者返回供生产生活使用。
3）二者的结合会导致场地的增大，但会提高处理污水的效率和效益。CASS工艺处理方法中曝气头的维护维修需要停水、排干水池，损坏部分填料层，工作量及工作难度均较大。结合人工湿地后，这些问题均能得到改善。
4 结语
本文介绍了人工湿地技术及CASS工艺，并详细介绍了二者的特点，并研究了人工湿地在CASS工艺中的应用，二者的结合，可以充分发挥人工湿地自然处理的特点和CASS工艺中优化控制的特点，会提高处理污水的效率和效益。多种技术与工艺的结合，如果能充分发挥各自的特点和优点，具有一定的适应性，便能得到更多的推广。
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