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、抗沖擊負荷能力強、脫氮除磷效果良好等優(yōu)點而得到廣泛的應用。但是實際應用中,尤其是小城鎮(zhèn)污水處理廠設計規(guī)模偏大與污水收集管網(wǎng)不完善等原因導致的污水量不足造成CAST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工藝的啟動與調試項目,研究了初期運行水量遠低于設計水量條件下 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,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.對該污水處理廠進水水質水量進行近半年的監(jiān)測,了解該污水處理廠服務區(qū)內進水水質水量規(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,沒有調節(jié)池、均質池等緩沖構筑物,致使頻繁進水;二,該地區(qū)污水水質水量變化較大,一天之內不同時段污水水質水量相差較大,不同季節(jié)污水水質水量變化也較大,對工藝沖擊較大。
　　2.在污水處理廠內進行大量現(xiàn)場實驗,監(jiān)測進出水水質、活性污泥濃度、曝氣池內溶解氧,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)進行分析處理和工藝處理效果進行分析,不斷調整運行方案,完成該污水處理廠活性污泥的培養(yǎng),總結分

4、析了高內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重要。研究發(fā)現(xiàn) CAST工藝脫氮的主要反應為同步硝化反硝化,盡量控制反應池內溶解氧濃度在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,但對于進水量嚴重不足的CAST工藝,建議其運行周期為6h,閑置/進水/曝氣4h,沉淀1h,出水1h,其中可以根據(jù)進水水量水質變化及有機物去除情況合理調整閑置、進水、曝氣時間比例。調試運行結果表明,當水溫高于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),其關鍵控制指標為 SRT和曝氣時間比, SRT宜控制在20d左右,曝氣時間比應根據(jù)進水水質水量及水溫等條件靈活控制,但不宜小于0.5。研究還表明,內源呼吸比ηen可作為污水處理廠調試運行措施有效性控制參數(shù),