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关键词：
套种,植物提取,土壤淋洗,东南景天,玉米,混合试剂
发表时间：
2012-08-23 09:53:17
碳氮比及HRT_S对交替缺氧_好氧CAST去除营养物的影响
郑清洋 | -> | 1173| 0| 0.359036MB |COD/TN比,HRTS,交替A/O,脱氮除磷,CAST
摘要:以实际生活污水为处理对象，分别研究了碳氮比( COD /TN) 为2. 6、3. 5 及4. 4 时，HRTS( 选择器水力停留时间) 对交替缺氧/ 好氧(A /O)CAST 工艺去除营养物性能的影响. 结果表明，采用交替A /O 运行方式，进水COD /TN 比及HRTS的变化对COD 去除性能影响不明显;而对脱氮性能影响较大. 当进水COD /TN 比分别为2. 6 和3. 5 时，系统氨氮去除率均维持在98%以上，TN 去除率则随HRTS的增大而升高;HRTS由1. 8 h 增至5 h 时，2 种碳氮比下的TN 去除率分别由62. 9% 、72. 1% 升至76. 2% 、84. 6% . 当进水COD /TN 比为4. 4 时，HRTS由1. 8 h 增至5 h 导致系统硝化不完全，TN 去除率由86. 3% 降至58. 2% . 研究还发现，提高COD /TN 比和增大HRTS均能改善系统的除磷性能. 本研究中交替A /O 运行方式下，进水COD /TN比为4. 4( 远低于一般城市生活污水的8 ～ 10) ，HRTS为1. 8 h 时，CAST 工艺获得较好的脱氮除磷效果，TN 及磷的去除率分别为86. 3% 和93. 8% ，出水达到我国城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002) 一级A 要求.
氮、磷等元素过量是引起封闭水体富营养化的主要原因，因此污水生物脱氮除磷技术成为污水处理领域的热点和难点. 生物脱氮主要分为硝化和反硝化2 个过程，即氨氮在好氧条件下被氧化成硝酸盐氮，而后硝酸盐氮在缺氧条件下被还原为氮气［1，2］.
传统生物除磷也称为生物强化除磷( enhanced biological phosphorus removal，EBPR) ，主要包括厌氧释磷和好氧摄磷2 个过程［3，4］. 研究表明，如果聚磷菌没有得到严格的厌氧环境，如有硝酸盐存在，那么EBPR 就会减弱甚至消失［5 ～ 8］. 换而言之，生物除磷只能在存在VFA 类快速可利用小分子碳源的厌氧/好氧交替环境下或者兼具生物脱氮的厌氧/ 缺氧/ 好氧环境下才可以发生，而在缺氧/ 好氧交替的环境生物脱氮过程中或者不具备VFA 条件下是不可能发
生生物除磷的［7 ～ 9］. 因此，要达到同时脱氮除磷目的，就必须创造微生物需要的好氧、缺氧、厌氧3 种生理环境. 各国学者根据厌氧、缺氧、好氧等池子的大小、排列、数量增减以及混合液循环和回流方式的变化，开发出了一系列生物脱氮除磷工艺和技术. 目前比较成熟的生物同时脱氮除磷工艺分为3 种系列:A2 /O 系列、SBR 系列和氧化沟系列［10］.
循环式活性污泥法( cyclic activated sludge technology，CAST) 是SBR 的一种变型工艺，因具有投资及运行费用低、运行简单灵活及其选择器能防止污泥膨胀和主反应区内可进行同步硝化反硝化等特点在众多污水处理工艺中脱颖而出［11，12］. 目前，在美国、加拿大、澳大利亚等国已有270 多家污水处理厂应用此法，其中70 多家用于处理工业废水，国内也开始对此进行研究并逐步在制药、啤酒、印染和化工等行业废水处理的实际工程中得到应用. 张统等［13］结合研究结果和实际经验，提出了连续进水周期循环曝气活性污泥法，并对该工艺在处理制药废
水、低温下处理生活污水等方面进行了研究. 该工艺DO 浓度对系统硝化过程中NO －2积累的影响，将硝化过程控制在亚硝酸盐阶段，从而实现节能和减少后续反硝化过程中有机碳源的需求量.
然而，传统CAST 工艺运行方式也有其局限性，
由于缺少缺氧搅拌工况，其脱氮性能受到限制，而且，采用固定时间长度的控制方式不能适应进水水量、水质的变化，从而使得工艺对污染物的去除效率不稳定，出水水质得不到保证. 为加强CAST 工艺的脱氮除磷性能，马娟等［15］提出了交替缺氧/ 好氧(A /O) 分段进水的CAST 运行方式处理低碳低比的生活污水，使系统在缺氧段时可充分利用进水中的COD 作为反硝化碳源，并且能促进厌氧放磷. 研究表明，与传统CAST 工艺相比，平均交替3 次缺氧/好氧CAST 工艺的脱氮能力可提高20% ，并且能有效地抑制污泥膨胀.
本研究主要考察采用交替A /O 运行方式CAST工艺处理实际生活污水时，不同碳氮比( COD /TN)与HRTS( 选择器内水力停留时间) 对系统去除营养物性能的影响.
传统生物除磷也称为生物强化除磷( enhanced biological phosphorus removal，EBPR) ，主要包括厌氧释磷和好氧摄磷2 个过程［3，4］. 研究表明，如果聚磷菌没有得到严格的厌氧环境，如有硝酸盐存在，那么EBPR 就会减弱甚至消失［5 ～ 8］. 换而言之，生物除磷只能在存在VFA 类快速可利用小分子碳源的厌氧/好氧交替环境下或者兼具生物脱氮的厌氧/ 缺氧/ 好氧环境下才可以发生，而在缺氧/ 好氧交替的环境生物脱氮过程中或者不具备VFA 条件下是不可能发
生生物除磷的［7 ～ 9］. 因此，要达到同时脱氮除磷目的，就必须创造微生物需要的好氧、缺氧、厌氧3 种生理环境. 各国学者根据厌氧、缺氧、好氧等池子的大小、排列、数量增减以及混合液循环和回流方式的变化，开发出了一系列生物脱氮除磷工艺和技术. 目前比较成熟的生物同时脱氮除磷工艺分为3 种系列:A2 /O 系列、SBR 系列和氧化沟系列［10］.
循环式活性污泥法( cyclic activated sludge technology，CAST) 是SBR 的一种变型工艺，因具有投资及运行费用低、运行简单灵活及其选择器能防止污泥膨胀和主反应区内可进行同步硝化反硝化等特点在众多污水处理工艺中脱颖而出［11，12］. 目前，在美国、加拿大、澳大利亚等国已有270 多家污水处理厂应用此法，其中70 多家用于处理工业废水，国内也开始对此进行研究并逐步在制药、啤酒、印染和化工等行业废水处理的实际工程中得到应用. 张统等［13］结合研究结果和实际经验，提出了连续进水周期循环曝气活性污泥法，并对该工艺在处理制药废
水、低温下处理生活污水等方面进行了研究. 该工艺DO 浓度对系统硝化过程中NO －2积累的影响，将硝化过程控制在亚硝酸盐阶段，从而实现节能和减少后续反硝化过程中有机碳源的需求量.
然而，传统CAST 工艺运行方式也有其局限性，
由于缺少缺氧搅拌工况，其脱氮性能受到限制，而且，采用固定时间长度的控制方式不能适应进水水量、水质的变化，从而使得工艺对污染物的去除效率不稳定，出水水质得不到保证. 为加强CAST 工艺的脱氮除磷性能，马娟等［15］提出了交替缺氧/ 好氧(A /O) 分段进水的CAST 运行方式处理低碳低比的生活污水，使系统在缺氧段时可充分利用进水中的COD 作为反硝化碳源，并且能促进厌氧放磷. 研究表明，与传统CAST 工艺相比，平均交替3 次缺氧/好氧CAST 工艺的脱氮能力可提高20% ，并且能有效地抑制污泥膨胀.
本研究主要考察采用交替A /O 运行方式CAST工艺处理实际生活污水时，不同碳氮比( COD /TN)与HRTS( 选择器内水力停留时间) 对系统去除营养物性能的影响.
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