CAST工艺低负荷状态下处理城市污水脱氮模式探析_周鹏飞

150给水排水Vol.35增刊2009CAST工艺低负荷状态下处理城市污水脱氮模式探析周鹏飞陈滨许立群蒋福彤(镇江市水业总公司,镇江212001)摘要结合污水处理厂CAST工艺运行实践,开展了生产性试验,对CAST工艺在低负荷运行状态下处理城市污水脱氮模式进行了研究。通过优化工艺参数控制,探索不同脱氮模式的控制条件,实现同步硝化反硝化、短程硝化反硝化和传统硝化反硝化有机结合的耦合脱氮模式。保证各项出水指标稳定达标的情况下,出水NH3-N的去除率达到90%以上,出水TN去除率在55%以上,取得了良好的脱氮效果。利用耦合脱氮模式进行脱氮,不仅有利于提高出水水质,还有利于优化城市污水处理过程、降低能耗、实现节能减排。关键词耦合脱氮模式城市污水低负荷CAST工艺同步硝化反硝化短程硝化反硝化自从2007年太湖流域蓝藻事件以来,国家对引起富营养化的氮和磷的控制越来越严格。特别是为配合太湖流域环境治理,环太湖流域污水处理厂自2008年1月1日起执行更加严格《太湖流域城镇污水处理厂主要水污染物排放限值》地方标准。这对氮和磷的控制提出了更高的要求。CAST工艺在城市污水处理中得到广泛应用,但实际运行过程中,往往存在NH3—N不能稳定达标、脱氮效果较差等问题。城市污水处理过程中,进水负荷相对较低,但受水量、水质、气温、参数控制等因素变化冲击较大,脱氮效果不稳定[1],因此有必要就CAST工艺在低负荷运行状态下处理城市污水脱氮模式进行研究,摸清脱氮机理,稳定脱氮效果。征润洲污水处理厂地处长江中下游的镇江市,设江苏省镇江市社会发展科技计划项目(FZ2008038);镇江市水业总公司计划项目(20071015)。计处理能力20万m3/d;一期工程10万m3/d;经过技术改造、新建调节池,实际处理能力增加到12.5万～14.5万m3/d。尾水排放到长江。自2003年6月运行以来,主要出水水质指标均达标排放,但NH3—N去除不理想。为确保NH3—N稳定达标,并摸索低负荷运行状态下CAST工艺处理城市污水中脱氮模式,该厂开展了一系列的测试研究。1试验研究简介1.1试验方法与过程试验过程中充分发挥调节池作用,不影响正常生产的情况下,在4#CAST池中进行生产性试验。运行周期为4h,分为进水/曝气、纯曝气、沉淀、滗水四个阶段,各1h。充水比为0.33,污泥回流比为40%。CAST池单池平面尺寸45m×30m,有效水深6m,生物选择区内设有搅拌器,CAST池采用底部微孔曝气、旋转式滗水器,设有回流泵和剩余污泥泵。CAST池结构示意见图1。参考文献1郑俊,吴浩汀.曝气生物滤池工艺的理论与工程应用.北京:化学工业出版社,2004.82～882白晶晶.A/O一体式BAF应用于生态住宅小区的试验研究:[学位论文].兰州:兰州交通大学,20083李文捷.BAF与混凝沉淀组合工艺处理污染河水的试验研究:[学位论文].北京:中国地质大学,20064吕德华.两级曝气生物滤池处理生活污水的试验研究:[学位论文].天津:天津大学,20065刘岩龙.前置反硝化曝气生物滤池处理生活污水的试验研究:[学位论文].天津:天津大学,20076刘剑.曝气生物滤池脱氮工艺与过程控制研究:[学位论文].湘潭:湘潭大学,20057严子春.折流曝气生物滤池处理城市污水的特性及其除磷脱氮效能研究:[学位论文].重庆:重庆大学,2004&E-mail:LC@BWSTI.com收稿日期:2009-10-30DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2009.s2.006给水排水Vol.35增刊2009151图1CAST反应池结构试验分为两个阶段:第一阶段,MLSS控制在2500～3500mg/L;进水曝气阶段DO控制在小于1mg/L,纯曝气阶段DO控制在2.5～3.5mg/L;污泥龄在12～15d。第二阶段是在第一阶段试验的基础上,调整思路、培养驯化硝化细菌后开展的。MLSS控制在3500～4500mg/L;进水曝气阶段DO控制在0～1mg/L,纯曝气阶段DO控制在1.5～2.5mg/L;污泥龄在14～20d。试验期间,水温为15～25℃。主要进水指标为:CODCr在120～250mg/L;BOD5在30～100mg/L;NH3—N在15～28mg/L;TN在18～30mg/L;pH在7～8.2。1.2取样方法及检测方法每天在进水井取进水水样;沉淀结束时在CAST主反应区中部取出水水样。每天检测进水、出水CODCr、BOD5、NH3—N、NO-3—N、TN、TP、pH等指标。一个周期密集取样在CAST主反应区的中部,从进水开始,每20min取一次水样。检测CODCr、BOD5、NH3—N、NO-3—N、NO-2—N、TN。所有检查项目均由通过国家计量认证的化验中心采用国家标准方法进行检测。2试验