一.導言

CASS(循環(huán)活性污泥系統(tǒng))工藝是周期性活性污泥法的簡稱。它是SBR工藝和ICEAS工藝的更新和改進工藝。它不僅延續(xù)了SBR工藝簡單可靠、自動化程度高、運行方式靈活等優(yōu)點，而且通過底部穿孔隔墻將池體結(jié)構(gòu)分為預反應區(qū)和主反應區(qū)。每個區(qū)域的溶解氧、污泥濃度、有機負荷不同，每個池中的優(yōu)勢生物菌種也不同。在運行中，通過進水-曝氣、沉淀、潷水和空轉(zhuǎn)四個階段，在時間和空間上創(chuàng)造厭氧-缺氧-好氧條件，使微生物處于周期性變化中，提高了工藝的脫氮除磷效果。

近年來，隨著計算機和自動控制系統(tǒng)的應用和普及，CASS技術(shù)在國內(nèi)外大中型污水處理工廠得到了廣泛應用，并呈逐年增長趨勢。山區(qū)縣的一些工廠污水處理也選擇CASS工藝，因為它設(shè)備小，占地面積小，運行和基建費用低。

二、污水水質(zhì)、水量及處理工藝

本研究以壽寧縣a 污水處理廠處理的生活污水為研究對象。該廠服務(wù)人口約45000人。根據(jù)《福建省城市用水量標準》( DBJ/T13-127-2010)和供水情況，計算出城市污水平均每人每天產(chǎn)生200L，城市污水總量為9000 m3/d，設(shè)計日污水排放量為10000 m3/d，出水水質(zhì)符合城市污水處理廠標準。

2.1污水質(zhì)量和數(shù)量

本研究以該廠2018年10月至2019年9月的運行月報數(shù)據(jù)和出水在線監(jiān)測數(shù)據(jù)為樣本進行分析。實際處理能力為10169 m3/d，進水水質(zhì)見表1。

2.2工藝流程

本工程處理構(gòu)筑物包括格柵間、旋流沉砂池、兩座CASS生化池、紫外線消毒池、尾水監(jiān)測井、提升泵房、高效沉淀池等。輔助構(gòu)筑物包括污泥儲槽、污泥濃縮脫水機房等。具體工藝流程圖如圖1所示。

三。運營結(jié)果及分析

3.1運營結(jié)果

以2018年10月至2019年9月連續(xù)12個月的運行月報數(shù)據(jù)和出水在線監(jiān)測數(shù)據(jù)為樣本，得出如下結(jié)果(見圖2至圖7):

3.2結(jié)果分析

從圖2和表2可以看出，出水COD月均值波動很小，均低于20mg/L，符合50mg/L以下的出水標準，去除率為95.3%。圖3中，出水氨氮月均值基本保持在5mg/L以下，去除率為96.6%，符合出水標準，CODCr和NH3-N去除率不受外界干擾。從圖4和圖5可以看出，出水總氮基本保持在15mg/L以下，基本達到排放標準。去除率在80%左右，全年超標小時數(shù)為122個，超標峰值出現(xiàn)在12月。圖6和圖7中，TP出水月均值為0.48，去除率為79.5%，但超標率為31.8%。10月18日至4月19日的超標小時數(shù)在200以上，18年11月甚至達到600?；竞茈y達到出水標準，除磷效果差。

四。影響總氮總磷處理效果的原因分析。

綜上所述，該廠CASS工藝COD、NH3-N及處理均能達標排放，TN雖偶有超標，但也基本滿足排放要求，但除磷效果很差。這一結(jié)果有幾個原因:

4.1進水濃度

污水處理廠服務(wù)的城鎮(zhèn)每天產(chǎn)生約9000噸污水。但由于小鎮(zhèn)面積小，很多居民樓都是依山而建，基本處于無序狀態(tài)。尤其是早期的居民樓，沒有實行雨污分流，導致很多地區(qū)的污水管網(wǎng)無法鋪設(shè)到戶，只能截流排污口排入河道。導致部分污水無法儲存在污水管網(wǎng)中，雨污分流不徹底，導致污水處理廠進水有機物濃度低。

4.2污水溫度

溫度對CASS工藝脫氮的影響在于它影響微生物的活性，進而影響硝化和反硝化的發(fā)生?；钚晕勰辔⑸锷L的適宜溫度范圍為15~30℃。當溫度低于15℃時，反硝化細菌和硝化細菌的反應速度會迅速下降，尤其是當溫度低于5℃時，硝化作用會完全停止。研究表明，當進水溫度在10~25℃范圍內(nèi)時，CASS工藝對TP的去除效率會隨著溫度的升高而明顯提高。主要有兩個原因:一是聚磷菌的活性會隨著溫度的升高而增加；第二，脫氮效率會隨著溫度的升高而提高。脫氮除磷細菌可以去除污水中一定量的磷和部分氮，從而提高磷的去除量。因此，溫度對CASS工藝脫氮除磷有一定的影響。該鎮(zhèn)地處高海拔(約800m)山區(qū)，冬季氣溫較低，平均氣溫不到10℃。

4.3通氣率的影響

溶解氧濃度的控制對脫氮除磷至關(guān)重要。通過控制DO濃度，可以實現(xiàn)高效的同步硝化反硝化和生物除磷[6]。陳輔等[7]發(fā)現(xiàn)CASS工藝好氧區(qū)TP去除率較高的是DO維持在2 mg/L左右的時候，但在工廠實際運行中，由于一些運行原因，CASS池主反應階段的DO值在整個曝氣階段往往小于1mg/L，工廠各階段進水曝氣和完全曝氣的總時間為2h。曝氣不足導致厭氧時間延長，主反應區(qū)會出現(xiàn)過量釋磷，導致除磷效果下降。

4.4 SRT的影響(污泥齡)

徐偉峰等人發(fā)現(xiàn)，當SRT為15d時，除磷效果較好，該廠實際SRT日數(shù)在30d左右。過長的SRT導致厭氧區(qū)磷釋放無效，不能被聚β-羥基丁酸吸收，降低了除磷效果。

動詞 （verb的縮寫）建議和對策

基于對上述試驗結(jié)果的分析，針對脫氮除磷效果不佳，提出以下建議和對策:

當?shù)卣畱心康?、有計劃地改造污水收集管網(wǎng)，使雨污分離更徹底，以提高進水的有機物含量、C/P、C/N，進而提高脫氮除磷效果。

鑒于壽寧的地理和環(huán)境條件，在格柵池和CASS生化池之間增加一套加熱系統(tǒng)，供冬季低溫季節(jié)使用是必要的。

當難以提高曝氣量時，可適當延長曝氣時間，曝氣時間可改為2.5 ~ 3.0h，并可增加剩余污泥排放量，降低污泥濃度，使污泥齡縮短至15d左右，同時滿足脫氮除磷的要求。(來源:寧德壽寧環(huán)境監(jiān)測站)

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