CAST工藝中曝氣控制的研究
在污水的好氧生物處理中，有機物的分解和去除主要是通過曝氣實現(xiàn)的，曝氣的強度和持續(xù)時間也是脫氮除磷的重要控制因素。一般情況下，曝氣用電在污水處理能耗中占有很大比例。此外，過大的曝氣強度可能導(dǎo)致污泥破碎，造成出水SS超標。因此，合理地控制曝氣能夠達到提高出水水質(zhì)、節(jié)能降耗的雙重目標。
CAST工藝是SBR工藝的一種變型，其特點是將反應(yīng)池分為兩部分，前部為生物選擇區(qū)(也稱預(yù)反應(yīng)區(qū))，后部為主反應(yīng)區(qū)，并增加了從主反應(yīng)區(qū)向預(yù)反應(yīng)區(qū)的回流系統(tǒng)，兩個反應(yīng)區(qū)厭氧、好氧交替的狀態(tài)能很好地達到生物脫氮除磷效果。該工藝因占地少，自動化程度高，能脫氮除磷等優(yōu)點在污水處理中被廣泛應(yīng)用。因此本研究對CAST工藝的曝氣控制進行了試驗。
1 恒定曝氣量控制法
恒定曝氣量的曝氣方式是指在一定的時間段內(nèi)向主反應(yīng)區(qū)鼓人定量的空氣，在CAST工藝初期發(fā)展階段常采用這種曝氣方式。通常情況下，因難以準確判斷反應(yīng)的結(jié)束點，容易出現(xiàn)曝氣不足、出水污染物超標、或曝氣過量浪費能耗的情況，并且該方式的最大缺陷是脫氮除磷效果差。
2 DO控制法
隨著水體富營養(yǎng)化的加劇，對污水處理廠出水氮磷的含量有了更嚴格的限制。脫氮的關(guān)鍵在于硝化和反硝化進行的程度，而生物除磷則需好氧吸磷和厭氧放磷兩部分反應(yīng)聯(lián)合完成。因此，在生物處理中氮磷的去除與反應(yīng)器中DO的高低密切相關(guān)，控制DO是脫氮除磷效果優(yōu)劣的關(guān)鍵。此外，在線探頭和PLC控制在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用也為更精準地控制DO提供了條件。
2.1 DO控制方式
DO的在線控制一般是把充氧反應(yīng)過程分為幾個時段，每階段設(shè)定一個DO值，利用PIC控制變頻風(fēng)機自動調(diào)節(jié)曝氣量，這樣可以使主反應(yīng)區(qū)的DO基本在設(shè)定值上下波動，既滿足去除污染物耗氧要求，又盡量減少曝氣量以降低能耗。
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