CAST工藝啟動與運行條件及硝化菌富集策略研究.pdf

1、循環(huán)式活性污泥工藝---CAST(Cyclic Activated Sludge Technology)工藝屬于間歇式活性污泥法的一種,因其具有工藝流程簡單、運行方式靈活、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、脫氮除磷效果良好等優(yōu)點而得到廣泛的應(yīng)用。但是實際應(yīng)用中,尤其是小城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計規(guī)模偏大與污水收集管網(wǎng)不完善等原因?qū)е碌奈鬯坎蛔阍斐蒀AST工藝水力停留時間較長,使得污水處理廠的啟動與運行困難;另外,活性污泥系統(tǒng)硝化菌的富集困難是影響污水處理工藝

2、處理效果的難題。本研究基于白河縣新建污水處理廠 CAST工藝的啟動與調(diào)試項目,研究了初期運行水量遠(yuǎn)低于設(shè)計水量條件下 CAST工藝活性污泥的培養(yǎng)和活性污泥系統(tǒng)硝化菌富集的問題,并且以該污水處理廠 CAST工藝的穩(wěn)定運行和脫氮能力分析為基礎(chǔ),研究了 CAST工藝的脫氮過程和脫氮影響因素。
　　本研究的主要成果有:
　　1.對該污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)水量進(jìn)行近半年的監(jiān)測,了解該污水處理廠服務(wù)區(qū)內(nèi)進(jìn)水水質(zhì)水量規(guī)律,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)污水有以下

3、特點:一,由于地處山區(qū),污水收集較快,沒有調(diào)節(jié)池、均質(zhì)池等緩沖構(gòu)筑物,致使頻繁進(jìn)水;二,該地區(qū)污水水質(zhì)水量變化較大,一天之內(nèi)不同時段污水水質(zhì)水量相差較大,不同季節(jié)污水水質(zhì)水量變化也較大,對工藝沖擊較大。
　　2.在污水處理廠內(nèi)進(jìn)行大量現(xiàn)場實驗,監(jiān)測進(jìn)出水水質(zhì)、活性污泥濃度、曝氣池內(nèi)溶解氧,觀察活性污泥沉降性能、活性污泥微生物相等。對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和工藝處理效果進(jìn)行分析,不斷調(diào)整運行方案,完成該污水處理廠活性污泥的培養(yǎng),總結(jié)分

4、析了高內(nèi)源呼吸時間條件下活性污泥培養(yǎng)的影響因素,研究發(fā)現(xiàn)DO、SRT和HRT是其主要影響因素,尤其是SRT對于控制活性污泥濃度至關(guān)重要。
　　3.通過對本污水處理廠CAST工藝脫氮過程的研究分析認(rèn)為,溶解氧和污泥齡是影響 CAST工藝脫氮效果的主要因素,尤其是溶解氧濃度的影響至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn) CAST工藝脫氮的主要反應(yīng)為同步硝化反硝化,盡量控制反應(yīng)池內(nèi)溶解氧濃度在0~2.0mg/L之間,且約有50％曝氣時間溶解氧接近于零,30%

5、曝氣時間在1.0mg/L左右,20%曝氣時間在2.0mg/L左右,能夠很好的實現(xiàn)同步硝化反硝化取得良好的脫氮效果。
　　4.應(yīng)用于城市生活污水處理的 CAST工藝,常規(guī)運行周期為4h,但對于進(jìn)水量嚴(yán)重不足的CAST工藝,建議其運行周期為6h,閑置/進(jìn)水/曝氣4h,沉淀1h,出水1h,其中可以根據(jù)進(jìn)水水量水質(zhì)變化及有機(jī)物去除情況合理調(diào)整閑置、進(jìn)水、曝氣時間比例。調(diào)試運行結(jié)果表明,當(dāng)水溫高于15℃,控制活性污泥濃度4000mg/L左右

6、和污泥齡15d左右運行;當(dāng)水溫低于15℃,控制活性污泥濃度4500mg/L左右和污泥齡20d左右運行。
　　5.本實驗研究表明,CAST工藝的啟動必須保證足夠大的交換比λ(λ≥0.17),且水力停留時間不宜過長(不超過35h),其關(guān)鍵控制指標(biāo)為 SRT和曝氣時間比, SRT宜控制在20d左右,曝氣時間比應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量及水溫等條件靈活控制,但不宜小于0.5。研究還表明,內(nèi)源呼吸比ηen可作為污水處理廠調(diào)試運行措施有效性控制參數(shù),