CASS工艺在处理低温生活污水中的应用研究

CASS工艺在处理低温生活污水中的应用研究工艺在处理低温生活污水中的应用研究1前言低温污水处理是指在我国北纬40℃以北的广大地区，其冬季城市污水的水温一般在10℃以下（6-10℃，少数地区4-6℃）时进行的污水处理工程。由于寒冷地区排水温度低，输水管道散热量大，给污水处理带来很大困难。此外，温度对微生物的活性、种群组成、细胞的增殖、活性污泥的絮凝沉降性能、曝气池充氧效率以及水的粘度都有较大影响。因此，低温条件下，污水处理工艺及工程设计参数同常温条件下有很大区别。低温对生物处理的影响，关系到寒冷地区城市污水和工业废水能否采用生物处理和采用什么样的生物处理工艺。因此，结合我国国情，探讨适合我国寒冷地区的污水处理工艺，对于缓解寒冷地区的环境污染，实现经济可持续发展具有重要意义。周期循环活性污泥法（CASS工艺）不但具有投资省、占地面积少、工艺流程简单、操作管理方便、处理效果好等优点,而且,据国外资料介绍，CASS工艺对低温污水仍能保持很好的处理效果。因此，本文充分利用CASS工艺的优势，结合我国寒冷地区的实际情况，重点探讨了CASS工艺对低温环境的适应性，探讨适合低温环境条件下的工程设计参数和运行管理经验，为CASS工艺在我国寒冷地区的推广应用奠定基础。2试验装置及流程设计为将国外先进技术引进消化，研究适合我国国情的污水处理工艺，并在我国寒冷地区推广应用，总装备部工程设计研究总院环保中心自1999年就开始在实验室进行了2年的系统研究，为工程应用提供了宝贵的工程设计参数和运行管理经验。2.1试验工艺流程污水取自总装备部工程设计研究总院家属楼楼生活污水，用小型潜污泵直接从化粪池提升到储水箱。储水箱由PVC加工而成，容积180L，内设自动液位控制器。2.2试验装置试验装置如图1所示，其中CASS装置自行设计，材质为有机玻璃，便于观察水流运动状态、曝气强度及活性污泥的絮凝情况。该装置尺寸为：L×B×H=930mm×312mm×410mm，容积118L。图2-1CASS工艺处理低温生活污水实验装置2.3装置自动控制系统介绍整套实验装置采用PLC程序控制器集中控制。其中储水箱中的水位由液位控制计控制，低水位时，污水提升泵自动开启，向水箱注水，至水箱最高水位时，污水提升泵自动关闭，停止进水。CASS工艺的特点是程序工作制，其整个工作周期均可由程序控制器完成，无须专人操作。此外，CASS工艺还可根据进、出水水质变化适当调整工作程序，保证出水效果。完整的CASS工艺工作周期一般分为四个步骤，如表1所示：表1CASS工艺自动控制情况2.3装置自动控制系统介绍1、CODcr：重铬酸钾法；2、溶解氧（DO）：YSI—52溶解氧仪；3、BOD5：稀释倍数法；4、pH：pH计或精密pH试纸；5、污泥沉降比（SV%）：用100ml或1000ml量筒测量；6、污泥生物相观察：光学显微镜；7、温度：YSI—52自带温度计；8、污泥干重、MLSS、SS：重量法测定；3试验结果与分析3.1污泥接种与培养实验所用污泥取自首都机场废水净化站二沉池回流污泥，该污泥性能良好，镜检发现有大量活跃钟虫和少量线虫，污泥上清液清澈透明。将接种污泥投入CASS池并加入部分污水后闷曝24h，此后，逐步加大进水负荷按照CASS池自身运行方式—连续进水、间歇排水逐步培养驯化活性污泥，至生物相重新恢复正常、污泥性能稳定，处理效果良好，表明污泥培养成熟。3.1CODcr去除效果分析3.1.1试验条件气温：-4～12℃；水温：5～9℃；水力停留时间：HRT=10.8h，16h，20h；周期运行时间：T=215∽296min（分曝气、沉淀、撇水、闲置四个阶段）；进水流量：Q=160∽87ml/min；周期处理水量：Q1=34.4∽20.8L；周期排水比：1/3∽1/4；根据试验效果，按水力停留时间（HRT）的不同实验划分为三个阶段（即HRT=108h，16h，20h），其中HRT=20h阶段中曝气时间又分为180min和240min。3.1.2试验效果与分析CODcr试验效果见表2（摘录）。HRTh温度℃进水CODcrmg/L出水CODcrmg/LSV%SVIMLSSg/L污泥CODcr负荷kgCOD/kgMLSS.d去除率%10.8-2～11823221623.9321581.0673-1～10809137802.4873211.1083-1～12982225603.5341700.94677-2～10832143564.0911360.6458316.0-3～560991493.7681300.34485-3～797090513.6951400.559910～8898113584.0851410.473870～1092895593.8431530.5169020.01～5798115553.561