CASS工艺处理高氨氮生活污水试验研究

1、CASS工艺处理高氨氮生活污水试验研究摘要：长期以来，高浓度氨氮一般出如今工业废水中，处理这局部废水大多采用物化和生化方法相结合的工艺或者完全物化工艺。但是，随着人们消费构造的变化，生活污水的高氨氮已经成为一个不容无视的问题，解决这一问题对于防止水体富营养化和解决水体环境污染问题具有重要意义。关键词：ASS工艺高氨氮生活污水试验研究长期以来，高浓度氨氮一般出如今工业废水中，处理这局部废水大多采用物化和生化方法相结合的工艺或者完全物化工艺。但是，随着人们消费构造的变化，生活污水的高氨氮已经成为一个不容无视的问题，解决这一问题对于防止水体富营养化和解决水体环境污染问题具有重要意义。生活污水中氨氮的

2、变化范围一般在20150g/L，通常把氨氮浓度在80g/L以上的生活污水称为高氨氮生活污水。本试验所研究的高氨氮生活污水浓度范围在80150g/L。对高氨氮生活污水的处理研究可适用的范围为：城市生活污水、小城镇污水、高校生活污水、小区生活污水以及工业废水。国内外目前对于应用ASS工艺处理高氨氮生活污水的研究还处于起步阶段，处理效果也不理想，脱氮率较低。研究如何将ASS工艺用于高氨氮生活污水的处理，充分发挥ASS工艺脱氮除磷效果好、耐冲击负荷才能强、防止污泥膨胀、建立费用低和管理方便等优点，对于促进ASS工艺的开展和改善水体环境具有现实意义。1.试验装置和试验方法1.1试验装置试验采用的ASS反

3、响器如图1所示：图1ASS工艺反响器构造示意图反响器尺寸大小：LBH1000320450，分为缺氧区和好氧区两个局部，其中缺氧区长度为200，好氧区为800。滗水局部采用丝杠套筒式滗水器，受PL控制器控制。1.2试验条件试验原水取自某高校学生公寓楼前化粪池上清液。生活污水由厕所、厨房排水，洗浴水和其它污水组成，其中，厕所污水和厨房排水是生活污水的主要来源。污水中的NH3-N浓度高，浓度在90120g/L，占进水总氮的92左右，D浓度在400900g/L。试验周期运行时间设定为4h，各阶段时间分配一般为：曝气120in，沉淀90in，排水20in，闲置10in。试验采用均匀曝气方式，每个周期的曝

4、气量保持不变，以曝气期末端D作为控制目的，试验过程中末端D一般控制为2.5g/L。ASS工艺采用变容积运行，最高水位和最低水位的LSS相差较大，系统内的LSS始终处于一个变化状态。一般平均LSS控制在40004500g/L。2.试验结果和讨论2.1污泥负荷对脱氮的影响试验分别采用HRT为12h和16h；周期运行时间为4h，各阶段时间分配为：曝气120in，沉淀90in，排水20in，闲置10in；以曝气期末端D控制在2.53.0g/L。回流比采用150。污泥有机负荷对各种物质去除率的影响如图1所示，NH3-N负荷对硝化和脱氮的影响如图2所示。图1有机负荷对各种物质去除率的影响图图1说明，试验中

5、污泥有机负荷对各种物质的去除均有重要影响。当污泥有机负荷低于0.25kgD/(kgLSSd)时，硝化率在96以上，D去除率为88左右，而脱氮率在5070之间。当污泥有机负荷在0.180.25kgD/(kgLSSd)时脱氮效果最好，脱氮率在6070；当污泥有机负荷高于0.28kgD/(kgLSSd)时，D去除率降低到80以下，硝化率在5080，脱氮率在3960。图2NH3-N负荷对硝化和脱氮的影响图图2说明，NH3-N负荷对硝化的影响较大，当NH3-N负荷低于0.045kgNH3-N/(kgLSSd)时，硝化率到达96以上，而当NH3-N负荷高于0.045kgNH3-N/(kgLSSd)时，硝化

6、率明显下降，仅到达5080。NH3-N负荷对反硝化的影响不明显。2.2回流比对脱氮的影响分别采用50、100、150、200、250五种回流比进展比照试验。HRT为16h；周期运行时间为4h，各阶段时间分配为：曝气120in，沉淀90in，排水20in，闲置10in；曝气期末端D控制在2.53.0g/L。回流比试验数据如表1所示,回流比对脱氮效果的影响曲线如图3所示：表1回流比试验数据表回流比进水Dg/L出水Dg/LD去除率进水总氮g/L进水NH3-Ng/L出水NH3-Ng/LNH3-N去除率出水N3-Ng/L脱氮率50485.5634.4492.91105.7597.292.4997.446

7、1.2139.76100518.3365.4587.37118.15108.720.5899.4957.7950.60150528.2661.9088.28127.07116.912.7397.6844.7362.65200479.4957.9787.91121.20111.540.7399.3654.4754.46250483.1535.3992.68113.91104.800.8299.2455.8350.29图3不同回流比对脱氮影响图图3说明，当生活污水试验的回流比从50到250以每次50的速度递增时，系统的脱氮率呈现出先增大后减小的趋势，当回流比增大到150时，系统的脱氮率到达最大，其

8、数值为62.65，NH3-N保持97以上的去除率，D去除率也到达88以上。2.3曝气时间和溶解氧对脱氮的影响改变曝气量以控制末端D，并改变曝气时间，详细组合工况见表2，表2试验工况数据表工况曝气量(3/h)曝气时间(in)沉淀时间(in)10.81209020.91209030.81506040.71506050.615060试验采用HRT为16h，回流比为150。相应的各工况一个周期内D变化曲线如图4所示。图4各工况一个周期内D变化曲线图4说明，当曝气量和曝气时间发生变化时，各工况一个周期内D的变化并不一样，但是各个工况都表现出由小到大的一个变化过程。五种工况的出水水质情况如表3所示。表3五

9、种工况试验结果数据表工况进水D(g/L)出水D(g/L)D去除率()总氮(g/L)进水NH3-N(g/L)出水NH3-N(g/L)NH3-N去除率()出水N3-N(g/L)脱氮率()1565.5047.7891.55132.51121.9120.5583.1436.2657.132553.3741.1092.57151.36139.259.6193.1048.7161.473635.0644.8892.93136.88125.93100.0046.6465.934687.2166.5090.32116.02106.7415.8985.1130.0060.455542.0744.9491.711

10、05.6497.1918.3381.1435.3849.16相应的D去除率、NH3-N去除率和脱氮率比拟如图5所示。图5五种工况试验结果比拟图图5说明，五种工况下，D和曝气时间的改变对NH3-N去除率影响最大，NH3-N去除效果好的工况脱氮效果也相应较好，硝化最好的工况3脱氮效果最好，脱氮率到达了65.93，而硝化率最低的工况5脱氮率那么最低，为49.16；D和曝气时间对D去除率的影响那么很小，各种工况下D的去除率都到达了90.32以上，从上述分析可知，D的控制对脱氮效果的影响较大。要获得好的脱氮效果，首先要将硝化进展得比拟彻底，而D对于硝化反响有着重要的影响。试验说明，合适于脱氮的D浓度反映

11、在两个方面：一是曝气阶段的最低D浓度必须到达一定程度，根据试验，这个最低D浓度程度是1.40g/L；二是曝气期末端D程度也要到达一个较高值，这个值的选择范围要宽一些，根据试验结果，2.53.5g/L的控制范围比拟合理。曝气时间对脱氮的影响也是存在的，试验说明，要获得较好的脱氮效果，缩短曝气时间就必然需要增大曝气量，即便如此，试验中的工况2和工况3的脱氮效果还是有差异，假设工艺曝气时间采用定时控制，在选择适宜的曝气量下，应尽量选择较长的曝气时间。2.4ASS工艺曝气时间控制研究关于D和曝气时间对系统脱氮影响的研究说明，曝气时间可以根据污水处理的需要进展灵敏的选择，但是如何选择最合理的曝气时间是下

12、面试验需要讨论的问题。对曝气时间控制目的有三个：一是实现计算机自动控制；二是在保证出水水质前提下尽可能节省运行费用；三是防止曝气量缺乏或反响时间过长而引起的污泥膨胀。目前ASS工艺对曝气时间的控制有两种方法，即定时控制和实时控制。定时控制是将曝气时间设定为某一固定值。实时控制是采用现代监测仪器对反响时间进展控制。一种是通过在线D或BD仪监测污水，一旦到达出水要求即停顿曝气，这是最理想的控制方式，但是对监测仪器的要求较高；另一种是通过RP、D、pH仪来控制曝气时间，由于曝气期内ASS池的D、NH3-N和N3-N等物质浓度的变化与RP、D和pH等值之间存在着一定的相关性，这种相关性可有效地指导工程

13、曝气时间的控制。实时控制是目前研究和应用最为广泛的方法，但是对于不同的水质，曝气过程中的参数变化规律是不同的，需要作详细的分析。试验研究了D与NH3-N、N3-N和D浓度变化的相关性，试验数据来自于2.3试验的工况3，试验结果如下：1、一个周期内NH3-N与D变化关系一个周期内NH3-N与D变化关系如图6所示。图6周期内NH3-N与D变化关系图图6说明，NH3-N浓度与D在曝气阶段具有较好的相关性。在前15in内，NH3-N浓度明显升高，而D那么急剧下降，随后NH3-N浓度进入一个大幅下降的过程，而D那么进入了一个缓慢上升的过程，到第100in时，NH3-N浓度下降到几乎为零，而D那么进入了一

14、个急速增长阶段，一直持续到曝气期末D到达3.59g/L。2、一个周期内N3-N与D变化关系一个周期内N3-N与D变化关系如图7所示。图7周期内N3-N与D变化关系图图7说明，N3-N浓度与D在曝气阶段具有一定的相关性。在前20in内，N3-N浓度和D均是急剧下降，随后二者均进入一个缓慢上升的过程，到第100in时，N3-N浓度进入一个稳定阶段，一直持续到曝气期末。试验结果说明，D与NH3-N和N3-N的浓度变化具有一定的相关性。本试验研究的主要问题在于处理过程中曝气时间的控制，从2.3的五种工况的比拟中可以看出，各工况最大的区别在于硝化反响的进展的程度，因此，硝化进展得彻底，脱氮率就相应进步，

15、故可以利用NH3-N和D之间的相关性对曝气时间进展控制。3.结论1、污泥有机负荷控制在0.180.25kgD/(kgLSSd)左右，其反硝化效率较高，脱氮率可以到达6070。而当污泥有机负荷高于0.28kgD/(kgLSSd)时，D的降解和含氮物质的硝化都开场受到很大影响，出水中D和NH3-N的浓度都偏高，出水水质变坏。当NH3-N负荷低于0.045kgNH3-N/(kgLSSd)时，硝化进展得比拟彻底，硝化率到达96以上。反之，那么硝化效果急剧下降，硝化率明显下降，仅到达5080,但NH3-N负荷对反硝化效果影响不明显。2、当回流比从50增加到250时，系统脱氮率先增后减，在回流比为150时到达最大值。3、D对于硝化效果有着重要的影响。要获得较好的硝化效果，一是