基于CAST工艺处理小城市污水脱氮的调控技术研究

【摘要】： 氮磷过量排放引起的水体富营养化问题日益严峻,随着人类环保意识的加强和城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)的实施,无论是新建污水处理厂还是已有污水处理厂都面临着污水深度脱氮除磷的挑战。CAST工艺(CyclicActivated Sludge Technology)是一种具有脱氮除磷功能的SBR变型工艺,由于其占地面积小、无需初沉池和二沉池、基建及运行费用低、不易发生污泥膨胀、操作管理方便等诸多优点,近年来在我国已得到越来越多的应用。 为了促进CAST工艺的研究发展,尤其是在处理城市生活污水中的应用,本课题以重庆市万盛污水处理厂为试验场地,开展了一系列生产性试验研究。在分析该厂工艺特点和前期运行中所存在问题的基础上,进行了低温和常温两个阶段的生产性调控,找到了适应于该厂季节性水质水量特点的运行模式,并对重要的控制参数进行了优化研究,实现了污水厂运行稳定达标与节能降耗。 在冬季运行期间共进行了三种低温运行模式的研究,A:进水/曝气2h—沉淀1h—滗水/待机1h;B:进水2h—曝气2h—沉淀1h—滗水/待机1h;C:进水2h—曝气2.5h(进水1.5h后开始曝气)—沉淀1h—滗水/待机1h。结果表明,在C模式下,系统对CODCr、NH3-N、TN的平均去除率分别为92.1%、77.1%和62.6%,各项出水指标均能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级B标准,确定其为万盛污水厂低温期的优选运行模式。在C模式的基础上分别进行了DO和MLSS两个运行参数的优化研究,确定低温期水质条件下的DO最佳控制阈值为2.0~3.0mg/L,MLSS最佳控制阈值为5000~6000mg/L。运行参数的优化后,系统对CODCr、NH3-N、TN平均去除率分别为91.2%、83.2%和69.4%,系统脱氮性能得到提升。 在夏季运行期间进行了三种常温运行模式的研究,A:进水/曝气2h—沉淀1h—滗水/待机1h;D:进水0.5h—进水/曝气1.5h—沉淀1h—滗水/待机1h;E:进水/微曝1h—进水/曝气1h—沉淀1h—滗水/待机1h。结果表明,在E模式下,系统对CODCr、NH3-N、TN的平均去除率分别为84.3%、83.2%和54.9%。E模式对CODCr、NH3-N的去除效果与A、D模式相当,但TN去除率比A、D模式分别提高了15.1%和11.6%,采用E模式还可以减少风机的开启台数,使单位电耗降低30%左右,因此确定其为万盛污水厂常温期的优选运行模式。在E模式的基础上分别进行了DO和MLSS两个运行参数的优化研究,确定常温期水质条件下的DO最佳控制阈值为1.5~2.5mg/L,MLSS最佳控制阈值为3500~4000mg/L。运行参数的优化后,系统对CODCr、NH3-N、TN平均去除率分别为91.8%、90.3%和57.8%,系统运行效能得到提升。 最后本文对万盛污水厂的能耗构成以及水厂在实际运行中所采取的节能降耗措施进行了分析和总结。 【关键词】：万盛污水处理厂 CAST工艺 调控技术 脱氮
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-23
• 1.1 我国水污染及城市污水处理现状10-11
• 1.1.1 水污染现状10-11
• 1.1.2 城市污水处理现状11
• 1.2 序批式活性污泥工艺及其发展11-16
• 1.3 CAST 工艺16-21
• 1.3.1 CAST 工艺概述16
• 1.3.2 CAST 工艺的原理16-17
• 1.3.3 CAST 工艺的特点和存在的问题17-19
• 1.3.4 CAST 工艺的应用研究19-21
• 1.4 课题研究的目的、内容与意义21-23
• 1.4.1 课题的来源与研究目的21-22
• 1.4.2 课题研究的内容与意义22-23
• 2 试验场所与试验安排23-31
• 2.1 污水处理厂简介23
• 2.2 工艺概况23-26
• 2.2.1 工艺流程23-24
• 2.2.2 工艺单元概述24-26
• 2.3 进出水水质水量26-29
• 2.3.1 设计水质26
• 2.3.2 实际水质水量26-29
• 2.4 试验安排29-30
• 2.5 试验采样与分析方法30-31
• 2.5.1 采样方法30
• 2.5.2 分析方法30-31
• 3 污水厂前期运行效能分析31-39
• 3.1 进水水质与控制参数31
• 3.2 前期运行工艺效能分析31-38
• 3.2.1 对COD_(Cr) 的去除效果31-33
• 3.2.2 对NH_3-N 的去除效果33-34
• 3.2.3 对TN 的去除效果34-36
• 3.3.4 对TP 的去除效果36-38
• 3.3 本章小结38-39
• 4 CAST 工艺低温运行调控技术研究39-50
• 4.1 低温调控期间的运行模式安排39-40
• 4.2 低温各模式污染物去除效果分析40-43
• 4.2.1 对COD_(Cr) 去除效果分析40-41
• 4.2.2 对NH_3-N 去除效果分析41-42
• 4.2.3 对TN 去除效果分析42-43
• 4.3 低温优选运行模式的确定43-44
• 4.4 低温优选模式下的运行参数优化研究44-49
• 4.4.1 DO 优化调控44-46
• 4.4.2 MLSS 优化调控46-49
• 4.5 本章小结49-50
• 5 CAST 工艺常温运行调控技术研究50-62
• 5.1 常温调控期间的运行模式安排50-51
• 5.2 常温各模式污染物去除效果分析51-55
• 5.2.1 对COD_(Cr) 去除效果分析51-52
• 5.2.2 对NH_3-N 去除效果分析52-53
• 5.2.3 对TN 去除效果分析53-55
• 5.3 常温优选运行模式的确定55-56
• 5.4 常温优选模式下的运行参数优化研究56-60
• 5.4.1 DO 优化调控56-58
• 5.4.2 MLSS 优化调控58-60
• 5.5 本章小结60-62
• 6 CAST 工艺的节能运行与自动化管理62-75
• 6.1 CAST 工艺的节能运行62-69
• 6.1.1 处理单元能耗分析62-63
• 6.1.2 工艺节能运行措施63-69
• 6.2 CAST 工艺的自动化管理69-73
• 6.2.1 自动化控制系统的组成69-70
• 6.2.2 CAST 工艺的自动化控制70-71
• 6.2.3 中央控制系统71-73
• 6.2.4 自动化仪表的选择与设置73
• 6.3 本章小结73-75
• 7 结论与建议75-77
• 7.1 结论75-76
• 7.2 建议76-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-83
• 附录83

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