3種運行模式下CAST工藝脫氮性能

摘要：以模擬城市污水為處理對象，采用循環(huán)式活性污泥法（CAST）反應器，對3種運行模式（M1：常規模式，M2：缺氧好氧模式、M3：缺氧好氧交替模式）下系統的脫氮性能進(jìn)行了研究，比較了各模式下CAST反應器的氨氮和總氮的去除效率，并對各模式下典型周期內氮基質(zhì)濃度變化進(jìn)行了考察，以確定系統的脫氮模式。

結果表明，在氨氮去除不成為限制條件（去除率>90%）的條件下，3種運行模式下系統總氮的平均去除率分別為67.3%、70.6%和82.4%，以缺氧好氧交替模式下的最高；M1、M2和M3均可實(shí)現亞硝酸型硝化，但隨著(zhù)溫度的升高，亞硝酸型硝化逐漸消失。靜態(tài)實(shí)驗分析表明，3種模式下系統的氨氧化速率大小次序為：vN：M1 >vN：M2 >vN：M3，反硝化速率大小次序為：vDN，M2 >vDN，M3 >vDN，M1。

CAST是循環(huán)式活性污泥法的簡(jiǎn)稱(chēng)。該工藝最早產(chǎn)生于美國，上世紀90年代初引入中國，是由等教授在間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法（ICEAS）的基礎上研究開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種改進(jìn)型序批式（SBR）活性污泥法工藝，集反應、沉淀和排水功能于一體，污染物的降解在時(shí)間上是一個(gè)推流過(guò)程，而微生物則處于好氧、缺氧和厭氧周期性變化之中，從而達到對污染物去除作用，同時(shí)具有較好的脫氮除磷功能。

傳統CAST工藝運行模式的局限性在于，一方面缺少缺氧攪拌，脫氮性能受到限制；另一方面，采用固定時(shí)間的控制方式不能適應進(jìn)水水量和水質(zhì)的變化，從而使得工藝對污染物的去除效率不穩定，出水水質(zhì)得不到保證。近年來(lái)，亞硝酸型硝化反硝化脫氮以其諸多優(yōu)點(diǎn)而得到人們的關(guān)注。然而，關(guān)于CAST系統內的亞硝酸型硝化的研究并不多見(jiàn)。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

本研究采用模擬城市污水，研究不同運行模式對CAST工藝含氮污染物的去除性能，分析一個(gè)運行周期內氮基質(zhì)變化，并比較不同模式下的硝化速率和反硝化速率，以確定提高CAST工藝脫氮效率的方法，并探討在該工藝內實(shí)現亞硝酸型硝化的可行性，為該工藝的推廣應用提供技術(shù)支持。

1實(shí)驗部分

1.1進(jìn)水水質(zhì)和接種污泥

以模擬天津市某污水處理廠(chǎng)進(jìn)水水質(zhì)的人工配水作為實(shí)驗用水，通過(guò)蠕動(dòng)泵控制進(jìn)水流量。進(jìn)水水質(zhì)如下：

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