CASS工藝在處理低溫生活污水中的應用研究

時間：2007-06-19 來源： 作者：

3.1 污泥接種與培養

實驗所用污泥取自首都機場廢水凈化站二沉池回流污泥，該污泥性能良好，鏡檢發現有大量活躍鐘蟲和少量線蟲，污泥上清液清澈透明。將接種污泥投入CASS池并加入部分污水后悶曝24h，此后，逐步加大進水負荷按照CASS池自身運行方式—連續進水、間歇排水逐步培養馴化活性污泥，至生物相重新恢復正常、污泥性能穩定，處理效果良好，表明污泥培養成熟。

3.1 CODcr去除效果分析

3.1.1  試驗條件

氣溫：-4～12℃；水溫：5～9℃；

水力停留時間：HRT=10.8h，16h，20h；

周期運行時間：T=215∽296 min（分曝氣、沉淀、撇水、閑置四個階段）；

進水流量：Q=160∽87ml/min；

周期處理水量：Q1=34.4∽20.8L；

周期排水比：1/3∽1/4；

根據試驗效果，按水力停留時間（HRT）的不同實驗劃分為三個階段（即HRT=108h，16h，20h），其中HRT=20h階段中曝氣時間又分為180 min和240 min。

3.1.2 試驗效果與分析

CODcr試驗效果見表2（摘錄）。

由上表可以看出：當HRT=10.8h時，進出水CODcr波動較大，進水CODcr為620～1218 mg/L，出水122～211 mg/L，去除率在74%～89%之間，出水效果不理想，波動較大。相對應的MLSS=2.487～5.678g/L,變化較大,污泥負荷=0.688～1.10kgCOD/(kgMLSS.d),也比較高。

當HRT=16.0h時，該階段進水波動較小, 進水CODcr為610～930 mg/L，出水CODcr為90～115 mg/L，去除率達85%～91%，出水水質比較穩定。此階段污泥負荷Ns在0.24～0.39kgCODcr/(kgMLSS.d)之間，比第一階段有所降低，污泥濃度也趨于穩定, MLSS為2.985～4.13g/L。

由上表可以看出：通過對不同水力停留時間的對比實驗，發現水力停留時間HRT=16h和20h處理效果差別不大，這說明在一定污泥負荷范圍內，延長水力停留時間對提高去除效果意義不明顯，反而使投入產出比降低。

本實驗水力停留時間HRT=16h，污泥濃度MLSS=3000～4500 mg/L，污泥負荷0.2～0.3kgCOD/kgMLSS.d , 運行效果和經濟性比較好。

3.2 BOD5去除效果分析

表3  BOD5去除效果及BOD5/ CODcr的變化

通過BOD5實驗分析：雖然進水的可生化性不是很好，這與傳統的生活污水具有良好的可生化性（BOD5/CODcr=0.5左右）有一定差別，其原因是化糞池污水中大便成分含量較高,外觀成乳黃色，有機物濃度比一般小區或城市污水高2倍以上。理論和實踐證明，糞便污水的可生化性并不理想。另外，實驗出水BOD5已小于15 mg/L，表明出水水質中能夠生物降解的物質絕大部分已去除，CODcr進一步降低的空間十分有限。所以，即使再延長曝氣時間或水力停留時間，出水CODcr不會有顯著降低。

3.3 懸浮物（SS）去除效果分析

一般情況下，傳統活性污泥法處理污水的效果隨溫度的降低而變差，出水質量差的一個重要原因就是二沉池污泥沉降性能不好。從物理現象上看，活性污泥比較細碎，不易形成大塊絮凝體，沉淀后的上清液仍有細小的懸浮顆粒隨出水帶走；從水質特點上分析，低溫環境下，水的粘滯性增高，固體顆粒沉降阻力增大，降低了泥水分離效果。

但從CASS工藝處理低溫的整個實驗過程來看，廢水SS的去除率一直都很高，進水SS通常在100 mg/L以上，出水SS通常保持在10 mg/L左右，并且去除效果比較穩定。這從另一方面反映了CASS工藝獨特的運行方式，使得曝氣結束后的沉淀階段整個池子面積均用于在近乎靜止的環境中進行泥水分離，故其固體通量很低，泥水分離效果良好。

4 CASS工藝需氧量分析

通過連續監測一個工作周期內的溶解氧（DO）發現，CASS池中DO周期性變化非常明顯，經歷一個好氧—缺氧—厭氧過程，氧濃度梯度大，氧轉移效率高，這對生物脫N除P以及防止污泥膨脹都十分有利。

下圖1給出了在低溫條件下DO的變化規律。

由上圖1可以明顯看出：曝氣結束，沉淀開始后15分鐘內，DO從4.15mg/L迅速下降到0.28 mg/L，曝氣重新開始前下降幅度趨于平緩，這就給生物反硝化細菌創造了良好的條件，使NO-3-N轉化為NO-2—N進而轉化為N2。這同時也提出了一個問題—低溫及中溫和高溫條件下應設置不同的沉淀時間。因為，夏天由于生物反硝化速率高，釋放出來的N2易使污泥上浮，如果沉淀時間設置過長，就會造成污泥上浮隨水流失。

4 結論

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