CAST工艺中曝气控制的研究
在污水的好氧生物处理中,有机物的分解和去除主要是通过曝气实现的,曝气的强度和持续时间也是脱氮除磷的重要控制因素。一般情况下,曝气用电在污水处理能耗中占有很大比例。此外,过大的曝气强度可能导致污泥破碎,造成出水SS超标。因此,合理地控制曝气能够达到提高出水水质、节能降耗的双重目标。
CAST工艺是SBR工艺的一种变型,其特点是将反应池分为两部分,前部为生物选择区(也称预反应区),后部为主反应区,并增加了从主反应区向预反应区的回流系统,两个反应区厌氧、好氧交替的状态能很好地达到生物脱氮除磷效果。该工艺因占地少,自动化程度高,能脱氮除磷等优点在污水处理中被广泛应用。因此本研究对CAST工艺的曝气控制进行了试验。
1 恒定曝气量控制法
恒定曝气量的曝气方式是指在一定的时间段内向主反应区鼓人定量的空气,在CAST工艺初期发展阶段常采用这种曝气方式。通常情况下,因难以准确判断反应的结束点,容易出现曝气不足、出水污染物超标、或曝气过量浪费能耗的情况,并且该方式的最大缺陷是脱氮除磷效果差。
2 DO控制法
随着水体富营养化的加剧,对污水处理厂出水氮磷的含量有了更严格的限制。脱氮的关键在于硝化和反硝化进行的程度,而生物除磷则需好氧吸磷和厌氧放磷两部分反应联合完成。因此,在生物处理中氮磷的去除与反应器中DO的高低密切相关,控制DO是脱氮除磷效果优劣的关键。此外,在线探头和PLC控制在水处理领域的应用也为更精准地控制DO提供了条件。
2.1 DO控制方式
DO的在线控制一般是把充氧反应过程分为几个时段,每阶段设定一个DO值,利用PIC控制变频风机自动调节曝气量,这样可以使主反应区的DO基本在设定值上下波动,既满足去除污染物耗氧要求,又尽量减少曝气量以降低能耗。
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