ICEAS-Prozess und CAST-Prozess

ICEAS-Prozess

ICEAS steht fürIntermittierendes zyklisches erweitertes BelüftungssystemBekannt alsIntermittierender zyklischer erweiterter Schlamm-BelebtschlammprozessAuf Chinesisch handelt es sich um eine modifizierte SBR-Technologie (Sequencing Batch Reactor), diekontinuierlicher ZuflussUndregelmäßige EntwässerungDer grundlegende Prozessablauf ist in dargestellt Abbildung 1-1.

Hauptmerkmale der ICEAS-Technologie

1. Sedimentationseigenschaften

• Im Gegensatz zur klassischen SBR (ideale Sedimentation) erlebt ICEAS gestörte Sedimentationaufgrund des kontinuierlichen Zuflusses.
• Um die Turbulenzen im Zufluss zu minimieren, werden ICEAS-Tanks typischerweise rechteckig, mit Zulauf/Ablauf an gegenüberliegenden Enden (ähnlich einem horizontal durchströmten Absetzbecken).
• Seitenverhältnis (L:B) = 2:1 bis 4:1um eine übermäßige horizontale Geschwindigkeit und Schlammansammlung in der Nähe des Auslasses zu verhindern.

2. Hydraulisches Regime und organische Entfernung

• Kontinuierlicher Zufluss beeinträchtigt die idealer Plug-Flow-Vorteildes klassischen SBR, begrenzt die Effizienz fürfeuerfester organischer Abbau.
• Strömungsregime-Ansätze Komplett-Mix, wodurch die Schlammbildungskontrolle reduziert wird. Daher erfordert ICEAS eine Auswahlzone(anoxisch/anaerob) zur Unterdrückung filamentöser Bakterien.

3. Einfache Bedienung

• Kein häufiges Ventilwechseln(im Vergleich zum klassischen SBR), wodurch es geeignet ist für Großanlagen.

4. Zyklusdesign und Einschränkungen

• Zykluszeit: 4–6 Stunden (zwei Tanks im Wechselbetrieb).
• Gemeinsam genutzte Infrastruktur: Belüftungs-/Entwässerungsausrüstung für 50 % der Gesamtkapazität(Einzeltankbedarf).
• Niedrige Auslastungsraten:
  • Verhältnis belüftete/nicht belüftete Phase = 1:1(reduziert die Effizienz von Tank/Ausrüstung).

Zyklische Belebtschlammtechnologie (CAST)

Die Cyclic Activated Sludge Technology (CAST) ist eine Weiterentwicklung des SBR-Verfahrens (Sequencing Batch Reactor). Auch bekannt als CASS (Cyclic Activated Sludge System) oder CASP (Cyclic Activated Sludge Process), entwickelte sich CAST aus dem ICEAS-Verfahren (Intermittent Cyclic Extended Aeration System). Im Vergleich zu ICEAS verfügt CAST über eine kleinere Vorreaktionszone, die für eine effizientere biologischer Selektor.

Das bestimmende Merkmal von CAST ist die Rückführung von Rücklaufschlamm (RAS)von der Hauptreaktionszone zum Selektor, mit kein Zufluss während der Absetzphase, wodurch eine stabile Abwasserqualität gewährleistet wird. Ein Standard-CAST-System besteht aus drei Kammern:

1. Biologischer Selektor (Hochlastzone)
2. Anoxische Zone
3. Aerobe Zone

Das typische Volumenverhältnis dieser Zonen beträgt 1:5:30Der grundlegende Prozessablauf ist in dargestellt Abbildung 1-2.

Hauptmerkmale der CAST-Technologie

1. Verbesserter Schlammselektor zur Kontrolle der Schlammbildung

• Der biologischer Selektor(hohes F/M-Verhältnis) fördert das Wachstum flockenbildender Bakterien und unterdrückt gleichzeitig filamentöse Bakterien, wodurch die Schlammbildung auch bei unterschiedlichen Zuflussbedingungen verhindert wird.
• Schnelle Entfernung von lösliche biologisch abbaubare organische Stoffetritt im Selektor auf.

2. Überlegene Schlamm-Wasser-Trennung

• Die Konzentration der Mischlauge bei Spitzenwasserständen entspricht der von herkömmlichen Belebtschlammsystemen.
• Vollvolumenabsetzung(keine Zuflussstörung) verbessert die Klärleistung.
• Die mikrobielle Flockung während der Belüftungsbeendigung verstärkt die Sedimentation.

3. Betrieb mit variablem Wasserstand

Der Wasserstand schwankt zyklisch zwischen minimale und maximale Entwurfsniveaus, wodurch die Anpassungsfähigkeit an Durchfluss-/Lastschwankungen verbessert wird.

4. Effiziente Nährstoffentfernung

• GleichzeitigNitrifikation-Denitrifikation: Eine kontrollierte Belüftung ermöglicht die Nitrifikation, während anoxische Perioden im Schlammbett die Denitrifikation erleichtern.
• Phosphorentfernung: Polyphosphat-akkumulierende Organismen (PAOs) gedeihen durch aeroben/anaeroben Kreislauf, wobei die Entfernung von überschüssigem Schlamm die P-Elimination sicherstellt.

5. Reihenreaktorkonfiguration

• Mehrere Tanks arbeiten in Reihe und erreichen Pfropfenströmungsdynamiktrotz einzelner Komplettmischreaktoren.
• Verbessert die Behandlungsstabilität und volumetrische Effizienz.

6. Kosten- und Platzersparnis

• Keine Primär-/Sekundärklärbecken
• Niedrig 20 % Schlammrückführungsverhältnis(vs. 50–100 % bei herkömmlicher AS).
• Kompaktes modulares Design vereinfacht die Erweiterung.