污水處理廠CASS工藝脫氮除磷效果

一.導(dǎo)言

CASS(循環(huán)活性污泥系統(tǒng))工藝是周期性活性污泥法的簡(jiǎn)稱。它是SBR工藝和ICEAS工藝的更新和改進(jìn)工藝。它不僅延續(xù)了SBR工藝簡(jiǎn)單可靠、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行方式靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且通過(guò)底部穿孔隔墻將池體結(jié)構(gòu)分為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。每個(gè)區(qū)域的溶解氧、污泥濃度、有機(jī)負(fù)荷不同，每個(gè)池中的優(yōu)勢(shì)生物菌種也不同。在運(yùn)行中，通過(guò)進(jìn)水-曝氣、沉淀、潷水和空轉(zhuǎn)四個(gè)階段，在時(shí)間和空間上創(chuàng)造厭氧-缺氧-好氧條件，使微生物處于周期性變化中，提高了工藝的脫氮除磷效果。

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用和普及，CASS技術(shù)在國(guó)內(nèi)外大中型污水處理工廠得到了廣泛應(yīng)用，并呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。山區(qū)縣的一些工廠污水處理也選擇CASS工藝，因?yàn)樗O(shè)備小，占地面積小，運(yùn)行和基建費(fèi)用低。

二、污水水質(zhì)、水量及處理工藝

本研究以壽寧縣a 污水處理廠處理的生活污水為研究對(duì)象。該廠服務(wù)人口約45000人。根據(jù)《福建省城市用水量標(biāo)準(zhǔn)》( DBJ/T13-127-2010)和供水情況，計(jì)算出城市污水平均每人每天產(chǎn)生200L，城市污水總量為9000 m3/d，設(shè)計(jì)日污水排放量為10000 m3/d，出水水質(zhì)符合城市污水處理廠標(biāo)準(zhǔn)。

2.1污水質(zhì)量和數(shù)量

本研究以該廠2018年10月至2019年9月的運(yùn)行月報(bào)數(shù)據(jù)和出水在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為樣本進(jìn)行分析。實(shí)際處理能力為10169 m3/d，進(jìn)水水質(zhì)見(jiàn)表1。

2.2工藝流程

本工程處理構(gòu)筑物包括格柵間、旋流沉砂池、兩座CASS生化池、紫外線消毒池、尾水監(jiān)測(cè)井、提升泵房、高效沉淀池等。輔助構(gòu)筑物包括污泥儲(chǔ)槽、污泥濃縮脫水機(jī)房等。具體工藝流程圖如圖1所示。

三。運(yùn)營(yíng)結(jié)果及分析

3.1運(yùn)營(yíng)結(jié)果

以2018年10月至2019年9月連續(xù)12個(gè)月的運(yùn)行月報(bào)數(shù)據(jù)和出水在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為樣本，得出如下結(jié)果(見(jiàn)圖2至圖7):

3.2結(jié)果分析

從圖2和表2可以看出，出水COD月均值波動(dòng)很小，均低于20mg/L，符合50mg/L以下的出水標(biāo)準(zhǔn)，去除率為95.3%。圖3中，出水氨氮月均值基本保持在5mg/L以下，去除率為96.6%，符合出水標(biāo)準(zhǔn)，CODCr和NH3-N去除率不受外界干擾。從圖4和圖5可以看出，出水總氮基本保持在15mg/L以下，基本達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。去除率在80%左右，全年超標(biāo)小時(shí)數(shù)為122個(gè)，超標(biāo)峰值出現(xiàn)在12月。圖6和圖7中，TP出水月均值為0.48，去除率為79.5%，但超標(biāo)率為31.8%。10月18日至4月19日的超標(biāo)小時(shí)數(shù)在200以上，18年11月甚至達(dá)到600?；竞茈y達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)，除磷效果差。

四。影響總氮總磷處理效果的原因分析。

綜上所述，該廠CASS工藝COD、NH3-N及處理均能達(dá)標(biāo)排放，TN雖偶有超標(biāo)，但也基本滿足排放要求，但除磷效果很差。這一結(jié)果有幾個(gè)原因:

4.1進(jìn)水濃度

污水處理廠服務(wù)的城鎮(zhèn)每天產(chǎn)生約9000噸污水。但由于小鎮(zhèn)面積小，很多居民樓都是依山而建，基本處于無(wú)序狀態(tài)。尤其是早期的居民樓，沒(méi)有實(shí)行雨污分流，導(dǎo)致很多地區(qū)的污水管網(wǎng)無(wú)法鋪設(shè)到戶，只能截流排污口排入河道。導(dǎo)致部分污水無(wú)法儲(chǔ)存在污水管網(wǎng)中，雨污分流不徹底，導(dǎo)致污水處理廠進(jìn)水有機(jī)物濃度低。

4.2污水溫度

溫度對(duì)CASS工藝脫氮的影響在于它影響微生物的活性，進(jìn)而影響硝化和反硝化的發(fā)生?；钚晕勰辔⑸锷L(zhǎng)的適宜溫度范圍為15~30℃。當(dāng)溫度低于15℃時(shí)，反硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的反應(yīng)速度會(huì)迅速下降，尤其是當(dāng)溫度低于5℃時(shí)，硝化作用會(huì)完全停止。研究表明，當(dāng)進(jìn)水溫度在10~25℃范圍內(nèi)時(shí)，CASS工藝對(duì)TP的去除效率會(huì)隨著溫度的升高而明顯提高。主要有兩個(gè)原因:一是聚磷菌的活性會(huì)隨著溫度的升高而增加；第二，脫氮效率會(huì)隨著溫度的升高而提高。脫氮除磷細(xì)菌可以去除污水中一定量的磷和部分氮，從而提高磷的去除量。因此，溫度對(duì)CASS工藝脫氮除磷有一定的影響。該鎮(zhèn)地處高海拔(約800m)山區(qū)，冬季氣溫較低，平均氣溫不到10℃。

4.3通氣率的影響

溶解氧濃度的控制對(duì)脫氮除磷至關(guān)重要。通過(guò)控制DO濃度，可以實(shí)現(xiàn)高效的同步硝化反硝化和生物除磷[6]。陳輔等[7]發(fā)現(xiàn)CASS工藝好氧區(qū)TP去除率較高的是DO維持在2 mg/L左右的時(shí)候，但在工廠實(shí)際運(yùn)行中，由于一些運(yùn)行原因，CASS池主反應(yīng)階段的DO值在整個(gè)曝氣階段往往小于1mg/L，工廠各階段進(jìn)水曝氣和完全曝氣的總時(shí)間為2h。曝氣不足導(dǎo)致厭氧時(shí)間延長(zhǎng)，主反應(yīng)區(qū)會(huì)出現(xiàn)過(guò)量釋磷，導(dǎo)致除磷效果下降。

4.4 SRT的影響(污泥齡)

徐偉峰等人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)SRT為15d時(shí)，除磷效果較好，該廠實(shí)際SRT日數(shù)在30d左右。過(guò)長(zhǎng)的SRT導(dǎo)致厭氧區(qū)磷釋放無(wú)效，不能被聚β-羥基丁酸吸收，降低了除磷效果。

動(dòng)詞 （verb的縮寫(xiě)）建議和對(duì)策

基于對(duì)上述試驗(yàn)結(jié)果的分析，針對(duì)脫氮除磷效果不佳，提出以下建議和對(duì)策:

當(dāng)?shù)卣畱?yīng)有目的、有計(jì)劃地改造污水收集管網(wǎng)，使雨污分離更徹底，以提高進(jìn)水的有機(jī)物含量、C/P、C/N，進(jìn)而提高脫氮除磷效果。

鑒于壽寧的地理和環(huán)境條件，在格柵池和CASS生化池之間增加一套加熱系統(tǒng)，供冬季低溫季節(jié)使用是必要的。

當(dāng)難以提高曝氣量時(shí)，可適當(dāng)延長(zhǎng)曝氣時(shí)間，曝氣時(shí)間可改為2.5 ~ 3.0h，并可增加剩余污泥排放量，降低污泥濃度，使污泥齡縮短至15d左右，同時(shí)滿足脫氮除磷的要求。(來(lái)源:寧德壽寧環(huán)境監(jiān)測(cè)站)

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