寧遠污水處理廠位于遼寧省中部某城市，該污水處理廠采用“BOT”模式運營，設計處理規(guī)模為8×104t/d，采用CAST工藝，主要處理市區(qū)南部市政管網內的生活污水，由于該城市市政管網屬合流制管網，因此該水廠存在進水濃度偏低，C/N比不均衡、冬季水溫偏低等特點，根據現(xiàn)階段對市政污水處理廠的監(jiān)管要求，污水處理廠出水必須滿足《市政污水處理廠污染物排放標準》中一級A類標準。因此，污水處理廠冬季運行參數的調整至關重要。并且經過多年的運行調查發(fā)現(xiàn)，冬季進水溫度在5～8℃之間運行穩(wěn)定，并且污水處理效果也較為良好，因此，采用CAST工藝對其他北方污水廠進行污水處理，有一定的指導和借鑒意義，下文就展開了相關的介紹。
一、工藝概述
CAST反應池基本可以分為生物選擇區(qū)、缺氧區(qū)和主反應區(qū)，分為進水、曝氣、沉淀、潷水、閑置這幾個流程，其作用是將污水中的COD以及含氮和磷的污染物去除，寧遠污水處理廠共設置2座CAST生物池，分為4組，循環(huán)周期為6h，進水攪拌2h，曝氣90min，沉淀1h，潷水1h，每天循環(huán)四次。并可根據進出水水質調整各時序反應時間，保證出水穩(wěn)定達標。
二、污泥培養(yǎng)馴化過程與結果分析
2.1 培養(yǎng)馴化期間進水水溫
該污水廠調試開始為12月初，進水水溫僅有經過6℃，活性污泥培養(yǎng)馴化的最佳溫度應在15℃以上，但通過增加接種污泥量(接種污泥 >
2.2 活性污泥培養(yǎng)階段
自活性污泥培養(yǎng)馴化工作開始之日起，工作人員應該在每天的早上5:00-8:00期間，對所有的生物池進行沉淀，8:00-10:00之前進行潷水，10:00-14:00進行水曝氣，14:00-17:00進行悶曝。生物選擇器和缺氧區(qū)的攪拌器和主反應區(qū)的回流泵也應打開，以便使接種的污泥和污水充分混合。這一過程應由工作人員手動操作，并且該種工作要持續(xù)一周左右。經過一周的時間，可以發(fā)現(xiàn)生物池泥水混合液逐漸由黑色變?yōu)榛液稚?，沉降比達到了4%，污泥的濃度，每毫升也達到了700mg，但是污泥活性及絮凝性都比較差。生物池上的大量泡沫也變得相對較少。
2.3 活性污泥馴化和穩(wěn)定階段
一周之后可以發(fā)現(xiàn)污泥的質量得到了明顯的改善中，種數量由少迅速增多，累積出來大量的累枝蟲。此后污水廠6～8×104t水量運行。通過分析這一期間的水質數據，可以發(fā)現(xiàn)出水pH值略有下降，導致這一現(xiàn)象的主要原因就是污泥的濃度不高，異養(yǎng)微生物對有機底物的代謝和合成最終會產生二氧化碳，二氧化碳溶于水，使水的pH值大大降低。其次，出水水質達到設計值，這也標志著活性污泥培養(yǎng)的逐漸成熟，但石渣和磷的去除率不高。分析表明，主要原因是污泥濃度不高，活性較差。水溫較低時，微生物只具有降解有機物的能力，不能氧化分解大部分氨氮。同時，因為整個系統(tǒng)不去除磷，因此對氮、磷的整體去除能力不夠。
三、運行結果和分析
通過分析該階段低溫CAST工藝污水處理的數據，發(fā)現(xiàn)出水的pH值明顯下降，主要原因就是由于淤泥進行了硝化反應，這一過程產生了氫離子，同時硝化化反應不夠明顯，消耗很少的氫離子總體上水中有大量的氫離子，剩余引起pH值明顯下降。其次SS、BOD5的常規(guī)指標出水水質穩(wěn)定，都達到了國家的相關標準，并且在低溫進水的條件下污水廠運行較為正常，沒有任何污泥膨脹的現(xiàn)象。其主要原因是在靜水中建立了少量的生物選擇區(qū)。當污水進入處理系統(tǒng)后，首先進入生物選擇區(qū)。在這一行中，底物濃度很高，絮凝菌對有機物的利用率高于絲狀菌，因此選擇區(qū)內的物質有利于細菌的快速繁殖，從而克服污泥膨脹的問題。最后，雖然整個污水中的氨氮和總氮都達到了相關的設計標準，但去除效果一般，因為污泥在生物池系統(tǒng)中的齡期相對較長，且曝氣階段的溶解氧含量較高，造成總氮的一般去除效果。
四、運行中出現(xiàn)的問題及解決措施
4.1 污泥培養(yǎng)期間進水BOD低，營養(yǎng)源不足
大多數污水處理廠第一、二次沉淀的脫水污泥可以為微生物提供足夠的營養(yǎng)，并為微生物膠束的形成提供支持，但是當進水溫度在7℃左右，極其不利于活性污泥的培養(yǎng)，因此在此過程當中可以通過控制曝氣量和減少曝氣過程的方法，對水的熱量損失進行控制。
4.2 潷水后期有微弱曝氣現(xiàn)象發(fā)生
在潷水液位下降到4.5m左右的時候，生物池當中就會發(fā)生微弱的曝氣現(xiàn)象，同時活性污泥也會被攪起，分析其原因，發(fā)現(xiàn)是曝氣結束的階段，空氣閥門關閉而生物池處于高液位的狀態(tài)。曝氣管道內的殘氣壓力等于高水位的壓力，水位會逐漸降低，空氣會從摻氣水頭中逐漸溢出。此時，應在每個生物池的主曝氣管上的空氣閥后面加一個電磁閥，電磁閥需要在通風結束后保持打開狀態(tài)。
4.3 進水跌水充氧情況嚴重
由于粗格柵污水提升至細格柵，細格柵至曝氣沉砂池，曝氣沉砂池至CAST池存在多處跌水曝氣情況，冬季進水溶解氧偏高，再經過多次跌水充氧，導致生物選擇區(qū)溶解氧偏高，不利于反硝化反應的進行。日常運行過程中，將細格柵進出水閘門和曝氣沉砂池出水閘門人為關小，提高運行液位，減小跌水高度，降低充氧量，保證了進水攪拌階段生物選擇區(qū)和缺氧區(qū)的溶解氧含量。
4.4 多臺攪拌器發(fā)生故障
在運行的期間發(fā)生了攪拌器故障，將攪拌器取出，檢查后發(fā)現(xiàn)定子被纏繞雜物，導致了溫度升高報警，取出雜物后報警消除。發(fā)生這一現(xiàn)象的主要原因就是由于當生物池還沒有封閉式施工，隊伍管理不善，人員將雜物扔到了施工池當中，或者是當外界風力較大時，會將雜物吹到池中所導致的。因此，污水處理廠可以全部更換熱繼電器，并緊固所有的接線就可以避免發(fā)生此類事故。
五、總結
CAST工藝在冬季低溫條件下就可以良好的滿足城市污水處理的要求，該種方法十分靈活，可以根據水量和水質來調節(jié)相關的處理程序。在CAST的使用過程當中，工作人員也應該注重運行當中各種問題的預防和處理，保證該工藝可以發(fā)揮其應有的作用。（ >
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