適用范圍

適用于循環(huán)式活性污泥法工藝并且脫氮效果不理想的大中型城市污水處理廠。

主要技術指標和參數(shù)

一、基本原理

傳統(tǒng)循環(huán)式活性污泥法工藝運行模式為進水+曝氣階段、沉淀階段、潷水階段和閑置階段。但是由于缺少有效缺氧攪拌段，系統(tǒng)中始終無法形成嚴格的缺氧環(huán)境，反硝化反應無法進行，致使工藝脫氮效率低。為強化CAST工藝脫氮效率，采用如下技術方案將運行模式改為：進水+攪拌階段、曝氣階段（不進水）、沉淀階段、潷水階段和閑置階段。污水進入反應池后首先進入缺氧攪拌階段，系統(tǒng)內的可利用污水中的有機碳源與上一周期系統(tǒng)內硝態(tài)氮進行反應，將硝態(tài)氮還原為氮氣，達到脫氮目的。此后，系統(tǒng)進入曝氣階段，此階段內停止進水。由于上一階段污水中大量的有機物被反硝化菌所利用，因此曝氣階段有機負荷減少，溶解氧主要被用于氧化氨氮。曝氣結束后系統(tǒng)進行沉淀潷水階段。

二、工藝流程

進水+攪拌階段→曝氣階段（不進水）→沉淀階段→潷水階段→閑置階段

三、關鍵技術 

在主反應區(qū)內增設攪拌器，引入有效缺氧攪拌階段，可最大程度利用進水中的有機碳源進行反硝化，強化脫氮效果并為后續(xù)的曝氣階段減輕有機負荷，節(jié)省曝氣量。

二、應用情況

（一）應用情況簡介

1、典型規(guī)模

日處理水量5 ~5.5 萬m3

（二）投資情況

升級改造主要投資為推流器設備費用以及少量人工費和軟件控制系統(tǒng)調試費用，總體投資費用回收年限為半年左右。

（三）經濟效益分析

污水處理屬能耗密集型行業(yè)，電能的消耗在整個污水處理廠成本費用中，占直接運行成本的40%以上。節(jié)約使用電力，可以最大限度地降低處理成本。鼓風機是污水廠消耗能量最大的設備，節(jié)省鼓風機用量可以大幅度降低電耗。

優(yōu)化后的工藝根據(jù)不同運行模式，最多可節(jié)省曝氣電耗19.4%，每天每池最多可節(jié)省電量210度。

（四）環(huán)境效益分析

改造后反硝化效果顯著增強，增設的缺氧攪拌段不但能夠較充分的反硝化上一周期的硝態(tài)氮，還可以為接下來的硝化反應補充堿度，減輕曝氣負荷。改造后出水TN減少了5-9mg/L，出水TN完全滿足一級A標準。同時，由于缺氧攪拌段的引入，也為聚磷菌提供了一個充分釋磷的環(huán)境，除磷效果也有所提高，出水TP<1mg/L。
（五）用戶意見

合肥朱磚井污水處理有限公司：經改造后的工藝不但能夠提高出水水質，使基本滿足《城市污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A類排放標準，在保證水質的同時減少了鼓風機電耗，節(jié)約能源，具有很好的經濟和環(huán)境效益。

實際應用案例

1、大連泉水污水處理有限公司。

增設缺氧攪拌階段可以解決循環(huán)式活性污泥法工藝脫氮受限問題，反硝化去除上一周期殘留的NO3--N ，使出水TN降低，改造后1#池出水TN平均值為9.73mg/L ，充分滿足一級A標準；縮短0.75h的曝氣時間，出水NH4+-N＜1mg/L；聚磷菌在攪拌階段能夠充分放磷，有利于曝氣階段過量吸磷，而且縮短曝氣時間，使污泥負荷增加，污泥齡縮短，有利于聚磷菌的繁殖，提高除磷效果，出水TP＜1mg/L；通過縮短曝氣時間，提高出水水質的同時降低了能耗，現(xiàn)工藝節(jié)省15.28%的用電量。

2、合肥朱磚井污水處理有限公司。

在主反應區(qū)內添加3臺高速推流器，同時優(yōu)化自動控制系統(tǒng)，在曝氣階段前增設缺氧攪拌反硝化時段，將運行模式由非限制性曝氣改為缺氧攪拌加曝氣模式。第一階段反應池改造后，可以顯著增強反硝化效果，使出水TN平均減少約4 mg/L，基本達到一級B標準。減少曝氣時間20 min而出水NH4+-N仍然可以達到一級A標準。反應池改造后，可以在提高出水水質的同時節(jié)省電耗約 10%。第二階段改造，相對于改造前，出水TN平均減少約9 mg/L，基本達到一級A標準。

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