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精品论文 参考文献 CAST工艺运行诊断和优化调控分析 佛山市顺德区华清源环保有限公司 528300 摘要：本文以某污水处理厂CAST 工艺为研究对象，着重对氮、磷等污染物指标的稳定达标进行调控分析，提出可行的工艺调控与优化运行方案。 关键词：污水处理；CAST 工艺；运行诊断；优化调控 1 工程概况 某污水处理厂采用CAST 工艺，设计规模为2.5 times; 104 m3 /d，于2008 年投运，目前实际运行规模为2.3 times; 104 m3 /d，进水中工业废水含量约为30%，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002） 一级A 标准。整体工艺流程为：粗格栅rarr;提升泵房rarr;细格栅rarr;旋流沉砂池rarr;厌氧水解池rarr;CAST 池rarr;斜板沉淀池rarr;转盘过滤rarr;紫外消毒。 该厂CAST 工艺运行周期共为4 h：2 h 进水曝气、1 h 静置沉淀、1 h 撇水排泥。 2 进出水水质特性分析 2. 1 进出水COD、BOD5、NH +4－N 和SS 指标分析通过对该污水处理厂2011 年—2014 年进出水水质变化特征的汇总分析（见表1），表明COD、BOD5、NH +4－N 和SS 四项指标进水均值符合城镇污水处理厂进水的基本水质特征，其中BOD5 /COD为0.33，进水的可生化性一般［3］，出水指标满足一级A 排放标准要求，能够稳定达标。 2. 2 进出水TN 分析 该污水处理厂2013 年—2014 年进水TN 最高值约62 mg /L，最低值约10 mg /L，均值约为35 mg /L，波动性较大；出水TN 均值约13 mg /L，出水TN浓度较高，存在超标风险。 2. 3 进出水TP 分析 该污水处理厂2013 年—2014 年进水TP 浓度波动较大，最高值约26 mg /L，最低值约2 mg /L，均值约8 mg /L，无锡地区生活污水中TP 一般为2 ～ 4mg /L，该污水处理厂进水TP 浓度远高于一般生活污水，说明该厂工业废水进水TP 较高。CAST 出水TP 波动性较大，均值约0.3 mg /L，存在一定的超标风险。因此，确定TN 和TP 为该污水处理厂出水稳定达标的主要控制指标，需重点对该厂脱氮和除磷过程进行优化调控分析。 3 稳定达标的优化调控分析 3. 1 脱氮优化调控分析 3. 1. 1 生物脱氮条件分析 进水BOD5 /TN 是鉴别能否采用生物脱氮的要指标之一。该污水处理厂2013 年—2014 年进水BOD5 /TN 最高值约6.0，最低值接近1.0，全年进水BOD5 /TN 均值约为3.0，夏秋季较低，冬春季较高，2013 年—2014 年进水BOD5 /TN ＞ 5 的概率仅为5%，BOD5 /TN 总体处于较低水平。活性污泥的硝化与反硝化速率能直接表示生物脱氮能力，故对CAST 池活性污泥的硝化和反硝化速率进行测定，结果显示其硝化速率为4.36 ～ 5.24mgNO－3－N/（gVSS middot; h），该厂CAST 主反应区MLVSS 为2 000 mg /L 左右，曝气时长为2 h，按该条件计算可去除约17.44 ～ 20.96 mg /L 的NH +4 N，可满足该厂硝化要求。 利用进水实验测定的反硝化速率为1.16 mgNO－3－N/（gVSSmiddot;h），外加充足乙酸钠作为碳源实验测定的反硝化速率为2.84 mgNO－3－N/（gVSSmiddot;h）。较低的反硝化速率不能满足该厂脱氮要求，其原因一方面可能是该污水处理厂进水优质碳源较少，不利于反硝化菌生长和利用；另一重要原因可能是该污水处理厂CAST 运行周期内未形成良好的缺氧环境，导致反硝化菌无法良好生长。 3. 1. 2 CAST 运行周期静态模拟实验 为了强化CAST 池的脱氮能力，进行改变CAST工艺周期运行方式，延长缺氧时间以强化反硝化效果的实验。图1 显示了模拟实验中NO－3－N 的变化规律，采用现场工艺运行模拟时，NO－3－N 浓度由10.3 mg /L 经40 min 上升至15.1 mg /L，而采用工艺强化脱氮模拟时，其NO－3－N 浓度由10.7 mg /L 经40 min 下降至7.7 mg /L。结果表明工艺强化脱氮模式较污水处理厂现行运行模式可多去除3mg /L 的NO－3－N，使NO－3－N 的去除率由23% 提升至34%。