一、引言

　　CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)工藝是周期循環(huán)式活性污泥法的縮寫(xiě)，它是SBR工藝及ICEAS工藝的一種更新變型工藝，不僅延續了SBR法簡(jiǎn)單可靠、自動(dòng)化程度高、運行方式靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且它通過(guò)底部開(kāi)孔隔墻將池子結構分為預反應區和主反應區，使得溶解氧、污泥濃度和有機負荷在各區均不相同，各池中的優(yōu)勢生物菌種亦不同，且運行時(shí)通過(guò)進(jìn)水-曝氣、沉淀、潷水、閑置四個(gè)階段，因而在時(shí)空上都創(chuàng )造了“厭氧—缺氧—好氧”條件，使得微生物處于周期性變化之中，提高了工藝的脫氮除磷效果。

　　近幾年來(lái)，隨著(zhù)計算機及自控系統的應用與廣泛推廣，CASS工藝在國內外廣泛應用于大中型污水處理廠(chǎng)，并且呈逐年遞增的趨勢。一些山區縣污水處理廠(chǎng)也由于CASS工藝的設備少、占地面積小、運行及基建費用少而選擇該工藝。

　　二、污水水質(zhì)水量與處理工藝流程

　　本研究以壽寧縣某污水處理廠(chǎng)處理的生活污水為對象。該廠(chǎng)服務(wù)人口約為4.5萬(wàn)人，根據《福建省城市用水量標準》(DBJ/T13-127-2010)，并結合供水狀況，城鎮平均每人每天產(chǎn)生200L污水計算，全城鎮約產(chǎn)生污水9000m3/d，設計污水日排放量10000m3/d，出水水質(zhì)執行城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準(GB18918-2002)一級A標準。

　　2.1 污水水質(zhì)水量

　　本研究以該廠(chǎng)2018年10月至2019年9月的月運行報表數據和出水在線(xiàn)監測數據為樣本進(jìn)行分析，實(shí)際處理量為10169m3/d，進(jìn)水水質(zhì)情況如表1所示。

　　2.2 工藝流程

　　本工程處理構筑物包括格柵間、旋流沉砂池、2座CASS生化池、紫外消毒池、尾水監測井、提升泵房、高效沉淀池等;附屬構筑物包括儲泥池、污泥濃縮脫水機房等。具體工藝流程圖如圖1所示。

　　三、運行結果與分析

　　3.1 運行結果

　　以2018年10月至2019年9月，連續12個(gè)月的月運行報表數據和出水在線(xiàn)監測數據為樣本，得出以下結果(見(jiàn)圖2至圖7)：

　　3.2 結果分析

　　從圖2及表2可以看出，出水COD月均值總體波動(dòng)很小，都低于20mg/L，滿(mǎn)足小于50mg/L的出水標準，去除率為95.3%，圖3中，出水氨氮月均值基本保持在5mg/L以下，去除率為96.6%，滿(mǎn)足出水標準，外界對CODCr、NH3-N的去除率沒(méi)有太大的干擾。從圖4與圖5可以看出，出水總氮基本維持在15mg/L以下，基本滿(mǎn)足達標排放標準，去除率約為80%，年超標小時(shí)數為122個(gè)，超標高峰值出現在12月。圖6與圖7中，TP出水月均值為0.48，去除率為79.5%，但超標率達到31.8%，18年10月至19年4月的小時(shí)超標數均在200個(gè)以上，18年11月甚至達到600個(gè)，基本難滿(mǎn)足出水標準，除磷效果較差。

　　四、影響總氮、總磷處理效果的原因分析

　　綜上所述，該廠(chǎng)CASS工藝對COD、NH3-N、處理均可達標排放，TN偶有超標，卻也基本達到排放要求，但除磷效果甚是不佳，出現這種結果主要有以下幾種原因：

　　4.1 進(jìn)水濃度

　　污水廠(chǎng)服務(wù)的城鎮每天約產(chǎn)生污水9000噸，但由于該鎮面積小，很多民宅依山而建，基本處于無(wú)序建設狀態(tài)，特別是早期的民宅，未實(shí)施雨污分流，造成很多片區污水管網(wǎng)無(wú)法鋪設到戶(hù)，只能對排入河道的污水口進(jìn)行截流。由此導致一些污水無(wú)法收納至污水管網(wǎng)，且出現雨污分流不徹底，致使污水處理廠(chǎng)進(jìn)水有機質(zhì)濃度偏低。

　　4.2 污水溫度

　　溫度對CASS工藝脫氮的影響是通過(guò)影響微生物的活性，進(jìn)而影響硝化與反硝化反應的發(fā)生?；钚晕勰辔⑸镒钸m合生長(cháng)的溫度范圍是15~30℃，在溫度低于15℃時(shí)反硝化細菌和硝化細菌的反應速度會(huì )迅速降低，尤其當溫度低于5℃時(shí)硝化反應將完全停止。曾有研究表明當進(jìn)水溫度處于10~25℃范圍內時(shí)，CASS工藝對TP的去除效果隨溫度的升高而明顯增大，主要有兩方面的原因：一是聚磷菌的活性會(huì )隨溫度的升高而增大，二是溫度升高時(shí)脫氮的效果會(huì )隨之提高，脫氮除磷菌在去除污水中部分氮的同時(shí)也去除一定量的磷，進(jìn)而加大磷的去除量。因此，溫度對CASS工藝脫氮除磷是有一定的影響的。而該鎮處于高海拔山區(約800m)，冬季氣溫較低，平均氣溫小于10℃。

　　4.3 曝氣量的影響

　　DO濃度的控制對脫氮除磷至關(guān)重要，通過(guò)控制DO濃度可以實(shí)現高效的同步硝化反硝化和生物除磷[6]。付朝臣等[7]研究發(fā)現，CASS工藝好氧區的TP去除率較高的是DO維持在2mg/L左右時(shí)。而該廠(chǎng)在實(shí)際運行時(shí)，在CASS池主反應階段，DO值由于一些操作上的原因，經(jīng)常出現DO值在整個(gè)曝氣階段還不到1mg/L，且該廠(chǎng)每個(gè)階段進(jìn)水曝氣與完全曝氣總共為2h，曝氣量的不足導致厭氧時(shí)間延長(cháng)，主反應區會(huì )發(fā)生過(guò)量釋磷現象，從而造成除磷效果下降。

　　4.4 SRT(污泥齡)的影響

　　徐偉峰等研究發(fā)現，當SRT為15d時(shí)，磷的去除效果最佳，該廠(chǎng)SRT實(shí)際天數為30d左右，SRT過(guò)長(cháng)導致厭氧區發(fā)生無(wú)效釋磷，這些磷并沒(méi)有伴隨著(zhù)聚β-羥基丁酸的利用而吸收，從而降低了除磷效果。

　　五、建議與對策

　　通過(guò)對上述試驗結果的分析，針對脫氮效果不佳，除磷效果差的情況，提出以下建議對策：

　　當地政府應有目的、有計劃的對污水收集管網(wǎng)進(jìn)行改造，讓雨污分流更加徹底，以提升進(jìn)水有機質(zhì)含量，提高C/P與C/N，進(jìn)而提高脫氮除磷效果。

　　鑒于壽寧地理環(huán)境條件，有必要在格柵池與CASS生化池間增設一個(gè)加熱系統，備用于冬季低溫季節。

　　在提高曝氣量有困難的情況下，可適當延長(cháng)曝氣時(shí)間，將曝氣時(shí)間改為2.5至3.0h，并且增加剩余污泥排放量，降低污泥濃度，使污泥齡縮短至15d左右，最大限度同時(shí)滿(mǎn)足脫氮除磷的要求。( >

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