編(bian)者(zhe)按：由(you)中國水(shui)網(wang)和清(qing)華大學(xue)聯合主辦的“2009水(shui)業(ye)高級技(ji)(ji)術論壇(tan)”已經圓滿落下帷幕，本次論壇(tan)匯(hui)聚了政(zheng)策、供水(shui)、污(wu)泥、污(wu)水(shui)、膜(mo)技(ji)(ji)術、節能減排、新技(ji)(ji)術七個單元(yuan)的政(zheng)府官員、權威專(zhuan)家、地(di)方(fang)先進(jin)代表等，在論壇(tan)會(hui)刊征文中，也獲得了全國各地(di)無數從事水(shui)處(chu)理行業(ye)技(ji)(ji)術人士的關注和支持，中國水(shui)網(wang)記者(zhe)現將本次論文征集的一(yi)等獎文章部分(fen)整理如下，供廣(guang)大網(wang)友共同學(xue)習。

CAST工(gong)(gong)藝是一種先進的(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)工(gong)(gong)藝，在城市污(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)中(zhong)(zhong)(zhong)得(de)到(dao)廣泛利用，其前(qian)端設置生物(wu)選(xuan)擇(ze)器。運(yun)行過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)，通過(guo)(guo)DO控制使污(wu)(wu)水(shui)(shui)經過(guo)(guo)一個厭氧(yang)—缺氧(yang)—好(hao)氧(yang)—缺氧(yang)—厭氧(yang)的(de)處理(li)過(guo)(guo)程(cheng)，因此CAST工(gong)(gong)藝具有一定的(de)脫(tuo)氮(dan)除磷(lin)效(xiao)(xiao)果。但在實際運(yun)行過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)，存在NH3-N不能穩(wen)定達標(biao)、脫(tuo)氮(dan)和(he)(he)除磷(lin)在工(gong)(gong)藝上要求不同(tong)，很難同(tong)時達到(dao)理(li)想的(de)去除效(xiao)(xiao)果等(deng)問(wen)題。自從2007年太湖流域藍藻事件以來，國家對營養物(wu)質氮(dan)和(he)(he)磷(lin)的(de)控制越(yue)(yue)來越(yue)(yue)嚴格，因此有必要就(jiu)CAST工(gong)(gong)藝處理(li)城市污(wu)(wu)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)脫(tuo)氮(dan)特性開(kai)展研(yan)究,穩(wen)定脫(tuo)氮(dan)效(xiao)(xiao)果。

征潤洲污水處(chu)理廠(chang)自2003年6月份運行(xing)以來(lai)，主要出水水質指標(biao)(biao)(biao)均(jun)達到(dao)《城(cheng)市污水處(chu)理廠(chang)污染物排放標(biao)(biao)(biao)準(zhun)》（GB18918-2002）一級B標(biao)(biao)(biao)準(zhun)。但NH3-N去(qu)除(chu)不是太理想(xiang)，為確保NH3-N穩定達標(biao)(biao)(biao)；并摸索低負(fu)荷(he)運行(xing)狀態下，CAST工藝(yi)處(chu)理城(cheng)市污水中脫氮(dan)特性，開展了一系列的測試研(yan)究。

征潤洲污水(shui)(shui)處(chu)理廠是由華(hua)北市(shi)政設(she)計(ji)院設(she)計(ji)，設(she)計(ji)處(chu)理能力(li)20萬m3/d；一期(qi)工程10萬m3/d；經過技術(shu)改造、新建調節(jie)池，實(shi)際處(chu)理能力(li)增加(jia)到12.5m3/d。主(zhu)要(yao)處(chu)理鎮江市(shi)主(zhu)城(cheng)區城(cheng)市(shi)污水(shui)(shui)，采用8組CAST生化反應(ying)池為(wei)(wei)主(zhu)要(yao)處(chu)理構筑物(wu)，每2組池為(wei)(wei)一個模塊，共分四個模塊。運行(xing)周期(qi)為(wei)(wei)4小時(shi)，分為(wei)(wei)進(jin)水(shui)(shui)/曝氣、純曝氣、沉淀、潷水(shui)(shui)四個階段，各1小時(shi)，實(shi)現(xian)連續進(jin)水(shui)(shui)連續出水(shui)(shui)。充水(shui)(shui)比(bi)為(wei)(wei)0.3，污泥回流比(bi)為(wei)(wei)20%。

進水負荷對NH3-N去除效果的影(ying)響(xiang)

進(jin)水負荷（F/M）即是微比設計上和(he)運行(xing)上的(de)一個重要指標(biao)。目(mu)前(qian)采取(qu)4小(xiao)時周(zhou)(zhou)(zhou)期運行(xing)模式，曝氣時間固定(ding)。第(di)一階(jie)段第(di)8-10周(zhou)(zhou)(zhou)、第(di)二階(jie)段第(di)7-10周(zhou)(zhou)(zhou)，F/M大于0.06KgBOD5/（Kg MLSS.d）；隨著F/M的(de)增加，NH3-N去除效果明(ming)顯下降，第(di)二階(jie)段第(di)10周(zhou)(zhou)(zhou)開始F/M降低后， NH3-N去除率逐漸增加。

在運行(xing)模式下(xia)，當F/M增(zeng)加(jia)時，用于(yu)(yu)碳化反應(ying)(ying)的(de)(de)時間增(zeng)加(jia)，而相對(dui)(dui)用于(yu)(yu)硝(xiao)化反應(ying)(ying)的(de)(de)時間就減少，反應(ying)(ying)時間不足成為制約脫氮(dan)效果(guo)的(de)(de)瓶頸。隨著F/M增(zeng)加(jia)，NH3-N去(qu)除效果(guo)有所下(xia)降。當反應(ying)(ying)時間足夠(gou)時，F/M對(dui)(dui)出(chu)水NH3-N的(de)(de)影(ying)響相對(dui)(dui)較小。在第二階段在硝(xiao)化細菌培(pei)養馴(xun)化期間，采用延長曝氣時間為4小時，硝(xiao)化細菌培(pei)養成功后，當F/M大(da)于(yu)(yu)0.08KgBOD5/（KgMLSS.d ），對(dui)(dui)NH3-N去(qu)除基本沒有影(ying)響，去(qu)除率在90%以(yi)上。

由此可(ke)見，4小(xiao)時(shi)運(yun)(yun)行(xing)(xing)周期運(yun)(yun)行(xing)(xing)模(mo)式下，F/M控制在0.03-0.06 KgBOD5/（Kg MLSS.d ）較為適(shi)宜，有利(li)于生物脫(tuo)氮(dan)。

曝氣控制對脫氮效果的影響
 
傳統意(yi)義上的曝(pu)氣控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)主(zhu)要(yao)以DO作(zuo)為控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)參(can)數。但(dan)在研(yan)究過程中，發(fa)現曝(pu)氣控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)不僅(jin)是DO的控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，還與其他(ta)因素有(you)很大關系(xi)。

污(wu)(wu)水處(chu)理(li)過(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)DO控(kong)制(zhi)是一個動態的(de)(de)平(ping)衡(heng)過(guo)(guo)程(cheng),是反(fan)(fan)應(ying)過(guo)(guo)程(cheng)中活性污(wu)(wu)泥(ni)的(de)(de)耗氧量與提(ti)供的(de)(de)氧氣量之間的(de)(de)一個平(ping)衡(heng)。曝(pu)氣控(kong)制(zhi)跟DO控(kong)制(zhi)、曝(pu)氣時(shi)間和(he)曝(pu)氣強(qiang)度有關，同(tong)(tong)時(shi)還與進水各種污(wu)(wu)染物(wu)濃度等有關。進水曝(pu)氣階(jie)段(duan)(duan)，曝(pu)氣主(zhu)要(yao)起攪拌(ban)作(zuo)用，使(shi)活性污(wu)(wu)泥(ni)恢(hui)復活性、降(jiang)(jiang)解(jie)部分(fen)BOD5、同(tong)(tong)時(shi)在(zai)(zai)低(di)DO狀態下(xia)，完成反(fan)(fan)硝化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)和(he)聚(ju)磷菌釋(shi)厭(yan)氧釋(shi)放(fang)磷的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。純(chun)(chun)曝(pu)氣階(jie)段(duan)(duan)，隨著碳化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)進行(xing)，BOD5被降(jiang)(jiang)解(jie)，DO逐漸上(shang)升，硝化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)成為主(zhu)導(dao)反(fan)(fan)應(ying)。硝化(hua)(hua)細(xi)菌屬于化(hua)(hua)能自養型(xing)細(xi)菌，對DO的(de)(de)要(yao)求相對較高(gao)，純(chun)(chun)曝(pu)氣階(jie)段(duan)(duan)DO需(xu)要(yao)在(zai)(zai)一定范圍內維持一段(duan)(duan)時(shi)間，以保(bao)證硝化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)完成。

目前采用4小(xiao)時(shi)運行周期，進水曝(pu)(pu)(pu)氣(qi)(qi)、純曝(pu)(pu)(pu)氣(qi)(qi)各1小(xiao)時(shi)，曝(pu)(pu)(pu)氣(qi)(qi)時(shi)間上無法延長(chang)。因(yin)此(ci)對曝(pu)(pu)(pu)氣(qi)(qi)強度、DO控制、曝(pu)(pu)(pu)氣(qi)(qi)控制模式等方面進行了研究。

采用(yong)5臺羅茨(ci)鼓風(feng)機分兩路管道分別對南北兩組CAST池進(jin)行曝氣，1#、3#、5#為變(bian)頻鼓風(feng)機，可進(jin)行風(feng)量(liang)調節，2#、4#為額(e)定(ding)功(gong)率(lv)啟動鼓風(feng)機，風(feng)量(liang)不能調節。

曝(pu)(pu)氣控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)采取3#、5#風(feng)(feng)機常開(kai)，在DO能夠達(da)到要求(qiu)的情況，盡量降(jiang)(jiang)低(di)曝(pu)(pu)氣強度；如(ru)果通(tong)過變頻調節，不能滿足(zu)DO要求(qiu)，則(ze)開(kai)啟2#、4#鼓風(feng)(feng)機，同時(shi)降(jiang)(jiang)低(di)3#、5#風(feng)(feng)機頻率，保證(zheng)DO能夠達(da)到要求(qiu)的情況下(xia)，曝(pu)(pu)氣強度較(jiao)小。曝(pu)(pu)氣控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)過程中，采取分階段(duan)限制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)性曝(pu)(pu)氣控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。具體控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)如(ru)下(xia)：進(jin)水曝(pu)(pu)氣前30分鐘DO控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在0-0.5 mg/L，利用碳(tan)源進(jin)行(xing)反硝(xiao)化和聚(ju)磷菌釋放(fang)磷；進(jin)水曝(pu)(pu)氣后(hou)30分鐘DO控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在0.5-1.0 mg/L，逐漸提高(gao)DO，進(jin)一(yi)步(bu)完(wan)成碳(tan)化反應(ying)(ying)。純曝(pu)(pu)氣DO控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，一(yi)般(ban)夏(xia)季控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在1.5-2.0 mg/L，春季和秋季控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在2.0-2.5 mg/L，冬季控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在2.5-3.0 mg/L，并維持一(yi)段(duan)時(shi)間，以保證(zheng)碳(tan)化反應(ying)(ying)和硝(xiao)化反應(ying)(ying)的完(wan)成。

根據試驗(yan)研究發(fa)現：分階段限制性曝氣控制是有效的(de)。在該曝氣控制模(mo)式(shi)(shi)下，可實現同步(bu)硝(xiao)(xiao)化(hua)反硝(xiao)(xiao)化(hua)、短程硝(xiao)(xiao)化(hua)反硝(xiao)(xiao)化(hua)與(yu)傳統硝(xiao)(xiao)化(hua)反硝(xiao)(xiao)化(hua)三者(zhe)有機結合的(de)脫氮(dan)模(mo)式(shi)(shi)。

污泥齡和污泥濃度對脫氮除磷效果的影響
 
污(wu)泥(ni)(ni)齡(ling)是活(huo)性污(wu)泥(ni)(ni)在曝氣池中的(de)平均停留時間，它(ta)對硝化細菌的(de)增長影(ying)響很大，污(wu)泥(ni)(ni)齡(ling)短了不利于硝化細菌生長；污(wu)泥(ni)(ni)齡(ling)太長，又會影(ying)響除(chu)磷(lin)效(xiao)果(guo)。控(kong)制好適當的(de)污(wu)泥(ni)(ni)齡(ling)是協(xie)調脫(tuo)氮和除(chu)磷(lin)的(de)效(xiao)果(guo)的(de)關鍵。

第一階段，污泥齡控(kong)制在12-15天，污泥濃(nong)度為2500-3500 mg/L；MLVSS/MLSS之比約為40%。試驗(yan)過(guo)程中(zhong)，出(chu)水各項指標均穩定(ding)達標，NH3-N平(ping)均去除率(lv)為74.79%，TN去除率(lv)為25.85%，出(chu)水TP濃(nong)度略高，平(ping)均為1.46 mg/L，去除率(lv)為63.11%。

第二階段(duan)，污泥齡控制在14-20天，污泥濃度為3500-4500 mg/L；MLVSS/MLSS之(zhi)比約為45%。試驗(yan)過(guo)程中，出(chu)水(shui)各項指標(biao)均(jun)(jun)穩定達標(biao)，出(chu)水(shui)平(ping)均(jun)(jun)NH3-N去(qu)除(chu)率(lv)為79.02%，TN去(qu)除(chu)率(lv)為51.73%，出(chu)水(shui)TP平(ping)均(jun)(jun)濃度為0.85mg/L，去(qu)除(chu)率(lv)為62.12%。

試驗(yan)期間，通過工藝參數優化調(diao)整，污(wu)泥齡(ling)調(diao)整為14-17天，控制污(wu)泥濃度為3500-4000 mg/L，強化除(chu)磷，出水平均(jun)TP濃度降低(di)至0.57 mg/L，去除(chu)率(lv)提高至73.15%。

第(di)一(yi)階(jie)段(duan)，污泥(ni)齡較短，但除(chu)磷效(xiao)(xiao)果(guo)較差(cha)，主(zhu)要是(shi)由(you)于(yu)出(chu)水NO3－-N濃度較高，為8.02 mg/L，影響到厭(yan)氧階(jie)段(duan)聚磷菌釋放(fang)磷，從而影響到除(chu)磷效(xiao)(xiao)果(guo)。第(di)二階(jie)段(duan)試驗前(qian)期，主(zhu)要是(shi)由(you)于(yu)污泥(ni)齡較長(chang)，導致聚磷菌吸收的磷不能(neng)及時排(pai)出(chu)，因而TP處理效(xiao)(xiao)果(guo)逐(zhu)漸變差(cha)。通過工藝參數優(you)化調(diao)整(zheng)后，氮和磷的去(qu)除(chu)率均(jun)取得較高的。

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