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CASS工艺污水处理厂生产性试验研究

花勇刚  
【摘要】: 随着社会经济的发展,营养元素氮、磷引起的水体污染问题日益严重,国家对污水排放标准随之不断提高,污水处理技术逐渐从以单一去除有机污物为目的的阶段进入到既要去除有机物又要进行脱氮除磷的深度处理阶段,对具有脱氮除磷功能的污水处理新工艺的应用与研发己成为当今污水处理领域关注的热点。 CASS工艺(Cyclic Activated Sludge System)是一种较为新颖的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺,由于其占地面积小、无需初沉池和二沉池、基建及运行费用低、不易发生污泥膨胀、操作管理方便等诸多优点,近年来在我国已得到越来越多的应用,具有广阔的市场前景。 为了促进CASS工艺的研究发展,尤其是在处理城市生活污水中的应用,本课题以重庆市大渡口污水处理厂的实际生产工艺流程为试验现场,从污水处理厂启动、调试到试运行阶段,开展了一系列生产性试验研究,全面考察了CASS工艺的工作性能,考察了不同运行工况对工艺运行效果的影响。 重庆市大渡口污水处理厂经过设备单体调试、清水联动调试以后进入污水联动调试,主要是进行活性污泥的培养与驯化。实践表明,采用接种法培养驯化活性污泥20天就能完成污泥培养驯化,COD、BOD5、SS去除率分别为80.4%~90.1%、88.6%~93.7%、83.1%~92.1%,其三项的出水水质指标均达到或优于设计目标。但是从NH_3-N、TN及TP的测定数据来看,NH_3-N、TN去除率不理想,出水不达标。经过对脱氮系统进行调试,采取延长曝气时间、提高进水C/N比等措施,出水NH_3-N、TN全部达标,去除率也远大于设计值。试运行阶段,COD、BOD5、SS、NH_3-N、TN及TP去除率平均值分别为80.8%、91.8%、87.9%、87.1%、67.7%和95%。 接下来进行了CASS工艺影响因素的研究。比较了2h、3h和4h曝气时间时三种不同周期对CASS工艺的影响和作用。试验结果表明,CASS工艺采用三种不同的周期对碳和磷的去除效果基本接近,其中不排除化学除磷的辅助作用。但是在目前的进水水质条件下,对于NH_3-N和TN来说,2h的曝气时间不足,出水NH_3-N和TN都曾出现过不达标的现象,出水NH_3-N不达标率42%,出水TN平均值都不达标,因此不宜采用。3h曝气时间对COD、NH_3-N、TN和TP的去除率分别为91.2%、89.7%、59.7%和96.1%;4h曝气时间为89.1%、98.2%、63.7%和96.2%,在3h和4h曝气时间出水水质都达标的前提下,采用3h的曝气时间更节约运行费用。 进行了最佳DO浓度试验,试验结果表明,对目前的进水水质而言,将CASS工艺纯曝气阶段的DO浓度稳定控制在2.5~3.0 mg/L之间,能使CASS工艺的工作性能达到最佳,再加上从节能方面考虑,宜将DO控制在2.5mg/L左右,此时COD、NH_3-N、TN和TP去除率分别可达到88.9%、94.5%、71.3%和95.8%,出水COD、NH_3-N、TN和TP浓度分别为33.0、2.2、17.1和0.18mg/L。 比较了冬(12月份)春两季(3月份)CASS工艺的运行情况(研究温度对CASS工艺的影响的时候,本该连同夏季一块考虑在内,但污水厂从六月份就已经调整进水,进水已跟设计值相近,工艺运行参数也已调整,因此跟冬春两季的数据不具有可比性)。温度对硝化反应的影响巨大,随着温度的提高,NH_3-N去除率呈上升趋势,TN去除率与NH_3-N去除率保持良好的同步性;由于曝气时间对于磷的吸收相对充足,温度已经不是TP去除效果的限制因素,因此,两季TP去除率接近,出水TP值也比较低,多在0.1~0.5 mg/L之间。 对CASS工艺在不同充水比下的工作性能进行了研究。λ越小,CASS工艺的抗冲击负荷能力就越强,各污染物的去除率越高。就目前污水厂的进水水质和CASS工艺的处理性能来看,无论何种充水比条件下出水总能稳定达标排放,也说明了CASS工艺本身具有良好的抗冲击负荷的能力。


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