污水处理厂CASS工艺脱氮除磷效果
一.导言
CASS(循环活性污泥系统)工艺是周期性活性污泥法的简称。它是SBR工艺和ICEAS工艺的更新和改进工艺。它不仅延续了SBR工艺简单可靠、自动化程度高、运行方式灵活等优点，而且通过底部穿孔隔墙将池体结构分为预反应区和主反应区。每个区域的溶解氧、污泥浓度、有机负荷不同，每个池中的优势生物菌种也不同。在运行中，通过进水-曝气、沉淀、滗水和空转四个阶段，在时间和空间上创造厌氧-缺氧-好氧条件，使微生物处于周期性变化中，提高了工艺的脱氮除磷效果。
近年来，随着计算机和自动控制系统的应用和普及，CASS技术在国内外大中型污水处理工厂得到了广泛应用，并呈逐年增长趋势。山区县的一些工厂污水处理也选择CASS工艺，因为它设备小，占地面积小，运行和基建费用低。
二、污水水质、水量及处理工艺
本研究以寿宁县a 污水处理厂处理的生活污水为研究对象。该厂服务人口约45000人。根据《福建省城市用水量标准》( DBJ/T13-127-2010)和供水情况，计算出城市污水平均每人每天产生200L，城市污水总量为9000 m3/d，设计日污水排放量为10000 m3/d，出水水质符合城市污水处理厂标准。
2.1污水质量和数量
本研究以该厂2018年10月至2019年9月的运行月报数据和出水在线监测数据为样本进行分析。实际处理能力为10169 m3/d，进水水质见表1。
2.2工艺流程
本工程处理构筑物包括格栅间、旋流沉砂池、两座CASS生化池、紫外线消毒池、尾水监测井、提升泵房、高效沉淀池等。辅助构筑物包括污泥储槽、污泥浓缩脱水机房等。具体工艺流程图如图1所示。
三。运营结果及分析
3.1运营结果
以2018年10月至2019年9月连续12个月的运行月报数据和出水在线监测数据为样本，得出如下结果(见图2至图7):
3.2结果分析
从图2和表2可以看出，出水COD月均值波动很小，均低于20mg/L，符合50mg/L以下的出水标准，去除率为95.3%。图3中，出水氨氮月均值基本保持在5mg/L以下，去除率为96.6%，符合出水标准，CODCr和NH3-N去除率不受外界干扰。从图4和图5可以看出，出水总氮基本保持在15mg/L以下，基本达到排放标准。去除率在80%左右，全年超标小时数为122个，超标峰值出现在12月。图6和图7中，TP出水月均值为0.48，去除率为79.5%，但超标率为31.8%。10月18日至4月19日的超标小时数在200以上，18年11月甚至达到600。基本很难达到出水标准，除磷效果差。
四。影响总氮总磷处理效果的原因分析。
综上所述，该厂CASS工艺COD、NH3-N及处理均能达标排放，TN虽偶有超标，但也基本满足排放要求，但除磷效果很差。这一结果有几个原因:
4.1进水浓度
污水处理厂服务的城镇每天产生约9000吨污水。但由于小镇面积小，很多居民楼都是依山而建，基本处于无序状态。尤其是早期的居民楼，没有实行雨污分流，导致很多地区的污水管网无法铺设到户，只能截流排污口排入河道。导致部分污水无法储存在污水管网中，雨污分流不彻底，导致污水处理厂进水有机物浓度低。
4.2污水温度
温度对CASS工艺脱氮的影响在于它影响微生物的活性，进而影响硝化和反硝化的发生。活性污泥微生物生长的适宜温度范围为15~30℃。当温度低于15℃时，反硝化细菌和硝化细菌的反应速度会迅速下降，尤其是当温度低于5℃时，硝化作用会完全停止。研究表明，当进水温度在10~25℃范围内时，CASS工艺对TP的去除效率会随着温度的升高而明显提高。主要有两个原因:一是聚磷菌的活性会随着温度的升高而增加；第二，脱氮效率会随着温度的升高而提高。脱氮除磷细菌可以去除污水中一定量的磷和部分氮，从而提高磷的去除量。因此，温度对CASS工艺脱氮除磷有一定的影响。该镇地处高海拔(约800m)山区，冬季气温较低，平均气温不到10℃。
4.3通气率的影响
溶解氧浓度的控制对脱氮除磷至关重要。通过控制DO浓度，可以实现高效的同步硝化反硝化和生物除磷[6]。陈辅等[7]发现CASS工艺好氧区TP去除率较高的是DO维持在2 mg/L左右的时候，但在工厂实际运行中，由于一些运行原因，CASS池主反应阶段的DO值在整个曝气阶段往往小于1mg/L，工厂各阶段进水曝气和完全曝气的总时间为2h。曝气不足导致厌氧时间延长，主反应区会出现过量释磷，导致除磷效果下降。
4.4 SRT的影响(污泥龄)
徐伟峰等人发现，当SRT为15d时，除磷效果较好，该厂实际SRT日数在30d左右。过长的SRT导致厌氧区磷释放无效，不能被聚β-羟基丁酸吸收，降低了除磷效果。
动词 （verb的缩写）建议和对策
基于对上述试验结果的分析，针对脱氮除磷效果不佳，提出以下建议和对策:
当地政府应有目的、有计划地改造污水收集管网，使雨污分离更彻底，以提高进水的有机物含量、C/P、C/N，进而提高脱氮除磷效果。
鉴于寿宁的地理和环境条件，在格栅池和CASS生化池之间增加一套加热系统，供冬季低温季节使用是必要的。
当难以提高曝气量时，可适当延长曝气时间，曝气时间可改为2.5 ~ 3.0h，并可增加剩余污泥排放量，降低污泥浓度，使污泥龄缩短至15d左右，同时满足脱氮除磷的要求。(来源:宁德寿宁环境监测站)
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