循环式活性污泥法在城市污水处理中的应用与研究 3页

EngineeringTechnology循环式活性污泥法在城市污水处理中的应用与研究■李刚广东省湛江市城市污水处理有限公司湛江524000活性污泥法的特征及工作原理，结合湛江市霞山区水质净该方法的特点及实际生产运行情况，并着重探讨了溶解氧的影响和污泥浓度对脱氮除磷效果的影响。关键词：循环式活性污泥法污泥有机负荷(F／M)溶解氧(DO)污泥浓度污泥龄一循环式活性污泥法工艺原理周期运行时间可根据各厂实际情况设定，一般为4h：进水一曝气阶段2h；完成生物降解过程(包括降解有循环式活性污泥法(cyclicactivatedsludge机物、硝化／反硝化、生物除磷等过程)；沉淀1h，在technology，简称为CAST工艺)是在传统SBR工艺的基础上进行了优化与改进，增加了生物选择区和污泥静态状况下完成泥与水分离；滗水1h。四个池为一个系列，实现生产连贯循环⋯。回流工序，使CAST工艺具有厌氧区、兼氧区和好氧区，结合了传统A／0工艺与SBR工艺的优点，显著增强=CAST工艺机理了生物脱氮除磷效果。CAST工艺利用不同微生物在不同负荷条件下增殖速度差异和废水生物脱氮除磷机CAST工艺特点：整个工艺处理在一个反应器中理，具有底物浓度梯度和较高的污泥负荷，具有极好的完成有机污染物的生物降解和泥水分离过程；反应器耐冲击负荷能力及优秀的脱氮除磷效果。CAST工艺分为三个区，即生物选择区、兼氧区和主反应区，各图1CAST工艺的工艺流程图图2CAST工艺平面布置示意图SClENCE＆TECHNOLOGYFORDEVELOPMENT119\n工程技术区容积比为1：5：30；通过工艺控制，实现生物厌氧水一曝气2h、沉淀1h、滗水1h，实现连续进水连一缺氧一好氧一缺氧一厌氧的处理过程。续出水。充水比为0．33，污泥回流比为20％。出水指1．生物选择区标执行国家污水综合排放标准(GB18918-2002)一又称为厌氧区，DO浓度控制在0．3mg／L以下，级B标准及((广东省地方标准污染物排放限值一级目的就是形成厌氧环境。在生物选择区内，大量回流水质排放标准。污泥与进入的污水充分混合，可降低污泥负荷，防止四DO浓度控制对CAST-r"艺的影响污泥膨胀，并对难降解有机物起到酸化水解作用，同时在厌氧条件下，回流污泥中的聚磷菌得到有效释放。CAST工艺反应池具有生物选择区、兼氧区、反2．兼氧区应区三个功能区，工艺控制上与传统A／o工艺相同，DO浓度应控制在0．3～0．5mg／L，主要使回流实行分区控制，实现区域功效。生物选择区的DO浓污泥中携带大量硝酸盐和亚硝酸盐，这样在反硝化菌度应控制在0．3mg／L以下；兼氧区的DO浓度应控制的作用下就可以实现生物脱氮。与此同时，聚磷菌继在0．5mg／L以下；反应区的DO浓度应控制在1．5～续释放磷，硝化菌也开始硝化作用。2．5mg／L。同时，根据SBR工艺特点，按工艺程序3．主反应区对反应池的DO值梯度进行控制，实现同一个池中硝化主反应区主要包括三个工艺工序：进水一曝气阶和反硝化反应、聚磷菌厌氧释放和好氧吸收同时进行，段、沉淀阶段和滗水阶段。因此CAST工艺具有较好脱氮除磷效果。(1)进水一曝气阶段。该阶段为2h，是反应器接CAST工艺DO浓度控制非常关键，不仅影响其处纳污水的阶段，反应池内的活性污泥具有高浓度、高理效率，也影响微生物菌体的种类和微生物絮体结构。活性的特点，完成硝化、反硝化及除磷反应。从进水一目前，霞山厂CAST工艺运行周期为4h。曝气控制曝气开始，DO浓度从0mg／L逐渐增加到2．5rag／过程中，生物选择区的DO浓度应控制在0．3mg／LL。在此过程中，通过给微生物供氧，促使其对水中腐以下；兼氧区的DO浓度应控制在0．5mg／L以下；反败物进行处理，达到净化水质的效果。应区的DO浓度控制采取分阶段限制性曝气控制。具(2)沉淀阶段。本工序相当于传统工艺中的二沉池，体控制如下：进水一曝气前30min，DO浓度应控制在此时应关闭所有的曝气装置，使装置处于静沉状态，利0～0．5mg／L，目的是使进入的污水与活性污泥进一用活性污泥绒粒子的重力沉淀作用，达到泥水分离的目步混合、吸附，同时在低DO浓度状态下完成反硝化反的，同时排出剩余活性污泥，以保证生物处于最佳状态。应和聚磷菌厌氧释放磷的过程；进水一曝气后30min，沉淀后的污泥浓度可达7000～14000mg／L。DO浓度应控制在0．5～1．0mg／L，提高DO浓度有(3)滗水阶段。在池子的末端设有由电机驱动的可助于进一步完成碳化反应，使BOD5被降解，硝化反升降的滗水器，以排出处理后的污水。滗水装置及其他应成为主导反应；此后的1h内，DO浓度一般控制在操作过程，如溶解氧和排泥等均实行中央自动控制。1．0～2．0mg／L内，并维持一段时间，以保证碳化反应和硝化反应的完成，同时使聚磷菌在好氧环境下充三cAsT工艺在霞山厂运行情况分吸收磷，并富于水中一定余氧，防止聚磷菌磷的释放。霞山污水处理厂是由天津市政设计院设计，设计对该阶段实施分阶段限制性曝气控制，其目的是在该处理能力为200000iTI／d。工程分二期进行，一期工曝气控制模式下，实现同步硝化反硝化、短程硝化反程为100000m／d，于2007年9月投入运行；二期工硝化与传统硝化反硝化三者有机结合的脱氮模式。程为100000m／d，于2010年l1月投入运行，主要五．污泥浓度对脱氮除磷效果的影响处理湛江市城市生活污水，采用16组CAST生化反应池为主要处理构筑物。每池运行周期为4h，分别为进进水污泥负荷(F／M)是污水处理厂设计上和运行120SCIENCE&TECHNOLOGYFORDEVELOPMENT\nEngineeringTechnology上的重要指标。随着F／M的增加，NH3-N去除效果DO浓度可控制在1．0mg／L以下。低DO浓度明显下降；F／M降低后，NH3-N去除率增加。当F／M对污泥体系非常有利，微生物絮体和颗粒结构都在增增加时，用于碳化反应的时间增加，而相对用于硝化反大，有利于体系同时进行硝化和反硝化反应；低DO浓应的时间就减少，反应时间不足以成为制约脱氮效果度更利于体系聚磷菌生成，有利于提高污泥中聚磷菌的瓶颈。霞山污水处理厂F／M设计0．06kgBOD5／的含量。装置在低DO浓度、高污泥浓度下运行的出水(KgMLSS·d)，由于进水浓度高且较复杂，COD为250NH3-N指标和TP指标都非常好，出水清澈，抗冲击～400mg／L，NH一N和TP分别为25～40mg／L能力强，十分适合该厂恶劣的进水条件。但污泥浓度增和4～8mg／L，且受涨潮海水影响。在复杂进水情况下，多，F／M负荷降低，工艺操作控制难度加大，特别是控制MLSS量很重要，通过MLSS量控制，可提高对对DO浓度的控制：DO浓度偏高，易造成活性污泥营复杂污水质处理能力和增强抗冲击能力。下面以三种养不良，使微生物过度内源呼吸、解体，导致活性污不同的MLSS量的控制来阐述其对工厂生产的影响。泥老化，污泥解体和老化会使池面出现泥絮漂浮现象，1．污泥浓度为2500～3500mg／L，MLVSS／常常随滗水流出，造成出水SS值偏高，从而影响出水MLSS之比约为40％NH3-N和磷指标；DO浓度偏低，活性污泥氧气不够，由于MLSS较低，对出水NH一N去除率影响很大，污泥会变黑，污泥活性变差，也影响出水指标。在高为NH一N出水达标，在无法延长曝气时间情况下，必污泥浓度下运作，DO浓度控制要求很严格，且范围窄，须将DO浓度提高至2．5～4．0mg／L才能确保出水对进水是一个动态过程的CAST工艺，DO浓度控制要NH一N达标。曝气量加大，剪切力加强，长期下去会求具有平稳性，存在诸多困难。造成微生物絮体结构碎化，影响CAST工艺作为整体六结语在不同时段的硝化和反硝化效果，最终也不利NH一N去除，高DO浓度对TP去除率影响十分显著。通过霞山区水质净化厂的实际运行研究发现，2．污泥浓度为4000～5500mg／L，MLVSS／CAST工艺系统的DO浓度、MLSS控制指标对微生物MLSS之比约为45％群体生成及保持污泥活性至关重要，对CAST工艺处由于MLSS得到提高，微生物数量也增多，较容理效果有很大的影响。系统中较高的MLSS值及较低易实现NH3-N出水达标，DO浓度控制成本不高，可的F／M负荷有利于增强系统的抗冲击能力及工艺运行控制在1．0～2．0mg／L。且MLSS的提高增强了系稳定性；低DO浓度对微生物及污泥絮体结构增大和聚统抗异常水样和海水冲击的能力，对确保体系稳定性也磷菌生成都非常有利，针对目前该厂的进水水质情况，非常重要。此外，DO浓度为1．0～2．0mg／L对TP将MLSS值控制在4000～5500mg／L，平均污泥负去除率也非常有利。荷控制在0．032kgBOD5／(kgMLSS)左右，DO浓度3．污泥浓度为6000～8000mg／L，MLVSS／控制在1．0～2．0mg／L，在工艺操作控制的平稳性和MLSS之比约为50％处理水质稳定性两方面都取得很好效果。[1]张建丰．活性污泥法工艺控制[M]．北京：中国电力：科学出版社，2008．出版社，2010．[4]张自杰．废水处理理论与设计[M】．北京：中国建筑[2】林荣忱．污废水处理设施运行管理[M]．北京：北京工业出版社，2011．出版社，2009．[51李军，杨秀山，彭永臻．微生物学与水处理[M】．北【3]彭永臻．SBR法生物脱氮除磷及过程控制[M]．北京京：化学工业出版社，2012．(责任编辑：张述庆)SCIENCE＆TECHNOLOGYFORDEVELOPMENT121