基于析因分析的CAST工藝應對水質沖擊運行調控的中試實驗研究.pdf

1、隨著經濟和社會的發(fā)展，中國水污染問題也日益加重，這引起了人們對中國水資源的擔憂。而今中國經濟發(fā)展要求必須加強污水的處理工作，國家也實施了一系列措施來解決水污染問題。三峽庫區(qū)區(qū)經濟欠發(fā)達、水環(huán)境保護要求高、城市污水處理廠運行負荷率低，這些特點使得城市污水處理變得更加困難。CAST工藝是SBR的一種變體，其具有很多優(yōu)點，如占地面積小，無需設置初沉池和二沉池，自動化控制水平高，對氮和磷去除效果也較好。由于其自身的優(yōu)點在庫區(qū)污水處理事業(yè)中將會占

2、有很大的應用前景。本課題來源于國家“水體污染控制與治理科技重大專項”三峽項目中課題二“三峽庫區(qū)城市污水處理廠功能提升與污泥處理處置技術研究與綜合示范”的子課題“三峽庫區(qū)城市污水處理廠典型工藝功能提升調控技術研究與示范”的專題三：城市污水廠CASS工藝功能提升調控技術研究（課題編號：2009ZX07315－002－01－003）。本課題從CAST工藝進水有機物與總氮異常著手，以期得到進水異常條件下最優(yōu)調控策略。
　　研究在對李家沱污

3、水處理廠CAST工藝實際運行情況進行調研的基礎上，得到關于工藝的基本運行參數(shù)，進出水水質特性，并對進水水質分析，發(fā)現(xiàn)污水處理廠進水水質波動很大。因此本課題在適當?shù)臅r候提出，很有必要性。利用置于李家沱污水廠的CAST工藝的中試裝置，及在中試裝置上安裝的pH，DO，ORP等在線監(jiān)測儀器，通過PLC對反應器進行自動控制。中試實驗從模型的建立，反應器的定制，安裝，投入運行，污泥培養(yǎng)訓化，無沖擊正常工況運行到進水有機物與總氮異常沖擊進行了系統(tǒng)而深

4、入的研究。通過對CAST幾處關鍵調控參數(shù)進行調整（充水比，回流比），對中試實驗數(shù)據(jù)的分析得到出水效果與調控因子之間的方程關系，得出在進水水質異常時水廠正常運行四小時最優(yōu)運行方案，隨后又提出基于六小時模式的研究，并在中試模型上對提出的六小時模式進行實踐，經過析因實驗分析得到出水效果與調控因子之間的方程關系，最終得到在水質沖擊條件下的最優(yōu)調控方案。
　　四小時模式為水廠正常運行的模式，在有沖擊進入時首先就得通過這種模式的處理，很有研究

5、的必要性。其具體為：進水/曝氣2h，沉淀1h，排水1h。在四小時模式下，出水水質與其調控因子之間的方程關系為，進水受有機物沖進時實際因子的回歸方程表達式為：出水CODcr（mg/L）=-221.3+7.3×A+8.1×B-0.2A×B，式中：A―回流比×100（30、50或70）；B―充水比×100（15、25或35）；進水受總氮沖擊時實際因子的回歸方程表達式為：TN（mg/L）=29.4+78.4×A-26.7×B，式中：A―（0.1

6、5、0.25或0.35）；B―充水比回流比（0.30、0.50或0.70）。六小時模式是在通過析因實驗分析了四小時模式時進水水質異常情況下，而提出的調控模式，六小時模式為：進水(1h)、進水/曝氣(2h)、微曝氣(1h)、沉淀(1h)、潷水(1h)。六小時模式下進水受有機物沖擊時實際因子的回歸方程表達式為：出水CODcr（mg/L）=-118.85+214.3×A+589.8×B-965.1A×B，式中：A―充水比（0.30、0.50或

7、0.70）；B―回流比（0.15、0.25或0.35）；進水受總氮沖擊時出水TN（mg/L）=9.35+30.59×A+25.71×B-98.11A×B，式中：A―回流比（0.30、0.50或0.70）；B―充水比（0.15、0.25或0.35）。
　　研究結果顯示在應對進水沖擊時，通過降低充水比和提高回流比可以顯著地降低沖擊負荷對于CAST工藝出水水質的影響，充水比主效應明顯強于回流比。在污水處理廠受有機物水質沖擊時采用四小時應