摘要：以模擬城市污水為處理對象，采用循環(huán)式活性污泥法（CAST）反應(yīng)器，對3種運行模式（M1：常規(guī)模式，M2：缺氧好氧模式、M3：缺氧好氧交替模式）下系統(tǒng)的脫氮性能進行了研究，比較了各模式下CAST反應(yīng)器的氨氮和總氮的去除效率，并對各模式下典型周期內(nèi)氮基質(zhì)濃度變化進行了考察，以確定系統(tǒng)的脫氮模式。
結(jié)果表明，在氨氮去除不成為限制條件（去除率>90%）的條件下，3種運行模式下系統(tǒng)總氮的平均去除率分別為67.3%、70.6%和82.4%，以缺氧好氧交替模式下的最高；M1、M2和M3均可實現(xiàn)亞硝酸型硝化，但隨著溫度的升高，亞硝酸型硝化逐漸消失。靜態(tài)實驗分析表明，3種模式下系統(tǒng)的氨氧化速率大小次序為：vN：M1 >vN：M2 >vN：M3，反硝化速率大小次序為：vDN，M2 >vDN，M3 >vDN，M1。
CAST是循環(huán)式活性污泥法的簡稱。該工藝最早產(chǎn)生于美國，上世紀(jì)90年代初引入中國，是由等教授在間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法（ICEAS）的基礎(chǔ)上研究開發(fā)出來的一種改進型序批式（SBR）活性污泥法工藝，集反應(yīng)、沉淀和排水功能于一體，污染物的降解在時間上是一個推流過程，而微生物則處于好氧、缺氧和厭氧周期性變化之中，從而達到對污染物去除作用，同時具有較好的脫氮除磷功能。
傳統(tǒng)CAST工藝運行模式的局限性在于，一方面缺少缺氧攪拌，脫氮性能受到限制；另一方面，采用固定時間的控制方式不能適應(yīng)進水水量和水質(zhì)的變化，從而使得工藝對污染物的去除效率不穩(wěn)定，出水水質(zhì)得不到保證。近年來，亞硝酸型硝化反硝化脫氮以其諸多優(yōu)點而得到人們的關(guān)注。然而，關(guān)于CAST系統(tǒng)內(nèi)的亞硝酸型硝化的研究并不多見。具體參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
本研究采用模擬城市污水，研究不同運行模式對CAST工藝含氮污染物的去除性能，分析一個運行周期內(nèi)氮基質(zhì)變化，并比較不同模式下的硝化速率和反硝化速率，以確定提高CAST工藝脫氮效率的方法，并探討在該工藝內(nèi)實現(xiàn)亞硝酸型硝化的可行性，為該工藝的推廣應(yīng)用提供技術(shù)支持。
1實驗部分
1.1進水水質(zhì)和接種污泥
以模擬天津市某污水處理廠進水水質(zhì)的人工配水作為實驗用水，通過蠕動泵控制進水流量。進水水質(zhì)如下：
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