CASS工艺处理城市污水的应用及优化研究

【摘要】： 水污染现象的日益严重使得城市污水处理成为必然。泰州市第一污水处理厂经过近5个月的调试运行后,出水仍存在不达标问题,因此围绕着水质达标排放及节省能耗的目的,对CASS工艺处理城市污水进行了现场小试试验,并根据小试结果调整实际生产运行的参数,为此对实际运行效果及生产中存在的问题进行了大量研究与探讨。 采用小试装置对实际的城市污水进行现场试验,试验中对主要运行参数,如循环周期及各个阶段的时间分配、排水比、温度、回流比等进行了研究。历时5个月试验表明,当周期为6h,其中进水1h,曝气1.5h,沉淀2.5h,排水1h时,出水各项指标优良,且能耗相对较低,确定为最佳循环周期;对排水比分别为1/4、1/3和1/2.5时的水质指标进行了分析测试,三种排水比下,平均COD去除率分别为89.1%、86.1%和76%;平均氨氮去除率分别为90.6%、90.1%和89.7%;平均TN去除率分别为56.2%、51.2%和47.1%;平均SS去除率分别为94.4%、93.3%和91.3%。可见排水比越小CASS反应器处理效果越好;温度对CASS工艺的运行有较大影响,低温(5～8℃)时,除出水COD基本达标外,其余指标(NH3-N、TN和SS)均受低温影响而大幅度增加,出现不达标现象,同时低温时污泥性能也明显变差,SV及SVI值较常温时分别由41.7%和110.2mL/g升到65.5%和172.1mL/g;对CASS工艺有无回流进行了研究,结果表明,无回流时的处理效果明显低于有回流的情况,且回流量越大出水效果越好。 采用小试结果调整实际工程的运行参数,经过近2个月的试验,到试验的后期系统出水水质良好,平均出水COD、NH3-N、TN和SS分别低于55.0mg/L、6.87mg/L、17.1mg/L和16.4mg/L,完全满足设计排放标准。通过对此期间的活性污泥进行镜检发现,水中活跃着大量钟虫,后生动物轮虫也经常出现。 实际运行中,CASS池出现了很多问题,其一是CASS池出现了污泥膨胀现象,经过分析认为负荷相对较低是造成膨胀的原因。为此,通过增大回流比至50%,逐渐增加排水比到1/2,降低主反应区DO浓度,增加兼氧区曝气量,以及强制排泥等联合处理措施,最终有效地控制了污泥膨胀;其二,由于沉淀时间过长,在沉淀末期有污泥上浮现象,为此,通过模型优化沉淀、排水时间,使二者从原来的3.5h缩短到2h,且在缩短了沉淀时间的同时,也延长了排水时间,使其从原来的1h延长到1.3h,相应降低了滗水器的滗水负荷。 【关键词】：CASS工艺 城市污水处理 污泥膨胀 优化模型
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-24
• 1.1 课题背景10-16
• 1.1.1 我国水资源及水污染现状10-11
• 1.1.2 我国城市污水处理现状11-12
• 1.1.3 SBR工艺及其发展现状12-16
• 1.2 CASS工艺在污水处理中的应用综述16-22
• 1.2.1 CASS工艺的基本原理16-18
• 1.2.2 CASS工艺的组成及运行特点18-19
• 1.2.3 CASS工艺在国内外的应用情况19-21
• 1.2.4 CASS工艺在应用上存在的问题21-22
• 1.3 课题来源、研究目的和研究内容22-24
• 1.3.1 课题来源及研究目的22-23
• 1.3.2 研究内容23-24
• 第2章 污水厂概况及实验装置24-31
• 2.1 泰州市第一污水处理厂概况24-29
• 2.1.1 项目简介24
• 2.1.2 工艺流程24-25
• 2.1.3 处理单元概述25-28
• 2.1.4 设计参数与实际情况28-29
• 2.2 实验装置与分析方法29-31
• 2.2.1 实验目的29
• 2.2.2 实验装置29-30
• 2.2.3 实验内容30
• 2.2.4 分析方法30-31
• 第3章 CASS工艺处理效果及影响因素分析31-44
• 3.1 试验原水及启动运行31
• 3.1.1 试验原水31
• 3.1.2 试验的启动及运行31
• 3.2 循环周期对处理效果的影响及确定31-33
• 3.3 排水比对处理效果的影响33-36
• 3.3.1 排水比对COD去除效果的影响33-34
• 3.3.2 排水比对NH_3-N去除效果的影响34-35
• 3.3.3 排水比对TN去除效果的影响35
• 3.3.4 排水比对SS去除效果的影响35-36
• 3.4 温度对处理效果的影响36-40
• 3.4.1 温度对COD去除效果的影响36-37
• 3.4.2 温度对NH_3-N去除效果的影响37-38
• 3.4.3 温度对TN去除效果的影响38
• 3.4.4 温度对SS去除效果的影响38-39
• 3.4.5 温度对SVI及SV值的影响39-40
• 3.5 回流比对处理效果的影响40-43
• 3.5.1 回流比对COD去除效果的影响40-41
• 3.5.2 回流比对NH_3-N去除效果的影响41
• 3.5.3 回流比对TN去除效果的影响41-42
• 3.5.4 回流比对SS去除效果的影响42-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第4章 实际生产运行效果及优化44-61
• 4.1 生产运行参数调整44
• 4.2 生产运行结果比较与分析44-51
• 4.2.1 COD的去除情况44-45
• 4.2.2 NH_3 -N的去除情况45-47
• 4.2.3 TN的去除情况47-48
• 4.2.4 SS的去除情况48-49
• 4.2.5 主反应区溶解氧的变化情况49-50
• 4.2.6 活性污泥镜检结果50-51
• 4.2.7 生产运行效果分析51
• 4.3 生产运行中存在的问题及其优化51-60
• 4.3.1 运行中出现的主要问题51-52
• 4.3.2 污泥膨胀问题及其优化控制52-56
• 4.3.3 污泥上浮问题及沉淀排水阶段的优化设计56-60
• 4.4 本章小结60-61
• 结论61-63
• 参考文献63-69
• 致谢69

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