CASS工艺在城市污水处理厂运行参数的优化及应用的研究

【摘要】：随着社会经济和城市化建设的快速发展，我国面临的水污染问题日益严重，城市污水处理厂的建设显得越来越重要。本课题以哈尔滨市某污水处理厂实际工程为研究对象，对CASS工艺处理城市污水的能力进行试验和研究，根据试验结果调整CASS工艺的运行参数，改善出水水质并对水厂投入生产运行后出现的污泥膨胀等问题进行研究与探讨。 课题首先通过现场试验的方式，对CASS反应器的各个主要运行参数对出水水质的影响情况进行了研究，如循环周期、排水比、污泥回流比、温度和碳氮比等。试验数据表明：CASS反应器的最佳循环周期为6h，其中进水0.5h，进水曝气0.5h，曝气2.0h，沉淀1.5h，滗水1.5h；试验对排水比为1/4、1/3和1/2.5三种情况下的出水水质进行了研究，发现排水比越小出水水质越好，考虑到运行成本，确定1/3为最佳排水比；温度对CASS工艺的处理效能有明显影响，温度降低，除COD出水浓度基本达标外，其余指标出水浓度均大幅上升；试验数据表明有回流的处理效果明显好于无回流，回流比增加，处理效果也增强，考虑到经济因素，确定30%为最佳污泥回流比；碳氮比对COD和SS出水浓度影响不明显，碳氮比上升，总氮的去除率上升，碳氮比从5.6上升至8.6时，氨氮的去除率变化不大，上升至12.1后，氨氮的去除率出现了明显的下降。 CASS工艺投入试运行后，在设计参数下运行时发现出水各项指标均超标，为了改善出水水质，结合试验结论对CASS池的运行参数做出调整和优化，如减少循环周期个数、增大混合液回流比和减小CASS池排水比等。调整参数运行一段时间后，系统运转良好，出水水质达到设计出水标准。 CASS工艺调试结束正式投入生产运行后，出现了很多问题。第一个问题污泥膨胀现象，分析认为是排泥管堵塞造成的，通过强制排泥、加大排水比、加大污泥回流比和控制池内DO值等措施联合控制，最终有效地控制了污泥膨胀现象；第二个问题污泥上浮现象，认为是沉淀时间过长引起的，通过加大排水比和缩短沉淀时间等措施联合控制，有效控制了污泥上浮现象；第三个问题是出水氨氮和总氮超标，分析认为是进水COD突增，硝化细菌的繁殖受到抑制引起的，通过增加污泥回流比和控制池内DO值等措施联合控制，改善了出水氨氮和总氮浓度。 【关键词】：CASS工艺 运行参数 脱氮除磷 污泥膨胀 污泥上浮
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 课题来源及内容10-11
• 1.1.1 课题来源10
• 1.1.2 课题主要研究内容10
• 1.1.3 课题的目的和意义10-11
• 1.2 CASS 工艺的综述11-22
• 1.2.1 CASS 的发展史11-13
• 1.2.2 CASS 的国内外应用现状13-15
• 1.2.3 CASS 工艺的基本原理15-16
• 1.2.4 CASS 的组成及运行过程16-18
• 1.2.5 CASS 工艺的优点18-19
• 1.2.6 CASS 工艺存在的问题19-20
• 1.2.7 CASS 工艺生物脱氮的原理20-21
• 1.2.8 CASS 工艺生物除磷的原理21-22
• 第2章 污水厂概况及试验仪器与方法22-28
• 2.1 污水处理厂概况22-24
• 2.1.1 污水处理厂简介22
• 2.1.2 污水处理工艺流程22
• 2.1.3 处理单元概述22-24
• 2.2 试验仪器及分析方法24-28
• 2.2.1 试验目的24-25
• 2.2.2 试验装置25-26
• 2.2.3 试验内容26
• 2.2.4 分析方法26-28
• 第3章 CASS 工艺处理效果及影响因素分析28-45
• 3.1 试验原水及启动运行28
• 3.1.1 试验原水28
• 3.1.2 试验的启动28
• 3.2 循环周期对处理效果的影响28-31
• 3.3 排水比对处理效果的影响31-34
• 3.3.1 排水比对 COD 去除效果的影响31-32
• 3.3.2 排水比对 NH_3-N 去除效果的影响32-33
• 3.3.3 排水比对 TN 去除效果的影响33-34
• 3.3.4 排水比对 SS 去除效果的影响34
• 3.4 温度对处理效果的影响34-37
• 3.4.1 温度对 COD 去除效果的影响35
• 3.4.2 温度对 NH_3-N 去除效果的影响35-36
• 3.4.3 温度对 TN 去除效果的影响36-37
• 3.4.4 温度对 SS 去除效果的影响37
• 3.5 回流比对处理效果的影响37-40
• 3.5.1 回流比对 COD 去除效果的影响38
• 3.5.2 回流比对 NH_3-N 去除效果的影响38-39
• 3.5.3 回流比对 TN 出去效果的影响39-40
• 3.5.4 回流比对 SS 去除效果的影响40
• 3.6 碳氮比对处理效果的影响40-44
• 3.6.1 碳氮比对 COD 去除效果的影响41
• 3.6.2 碳氮比对 NH3-N 去除效果的影响41-42
• 3.6.3 碳氮比对总氮 TN 去除效果的影响42-43
• 3.6.4 碳氮比对 SS 去除效果的影响43-44
• 3.7 本章小结44-45
• 第4章 生产运行效果及优化45-53
• 4.1 实际生产运行及其参数45
• 4.2 实际运行结果及结果分析45-48
• 4.2.1 设计参数下 COD 去除效果45-46
• 4.2.2 设计参数下氨氮去除效果46
• 4.2.3 设计参数下总氮去除效果46-47
• 4.2.4 设计参数下 SS 去除效果47
• 4.2.5 运行结果分析47-48
• 4.3 参数调整及运行结果48-52
• 4.3.1 调整参数后 COD 去除效果49
• 4.3.2 调整参数后氨氮去除效果49-50
• 4.3.3 参数调整后总氮去除效果50
• 4.3.4 参数调整后 SS 去除效果50-51
• 4.3.5 运行结果分析51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第5章 运行中存在的问题与解决方法53-63
• 5.1 运行中出现的主要问题53
• 5.2 污泥膨胀问题及其优化控制53-56
• 5.2.1 诱发机理53-54
• 5.2.2 影响因素及原因分析54-55
• 5.2.3 控制措施55-56
• 5.3 污泥上浮问题及其优化设计56-59
• 5.3.1 诱发机理57
• 5.3.2 影响因素及原因分析57-58
• 5.3.3 控制措施58-59
• 5.4 脱氮能力下降59-62
• 5.4.1 生物脱氮机理59-60
• 5.4.2 影响因素60-61
• 5.4.3 原因分析及控制措施61-62
• 5.5 本章小结62-63
• 结论63-65
• 参考文献65-70
• 致谢70

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