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針對污水氣溫較低及進水水質超設計值CASS池出水總磷不達標的現象，筆者采用生物化學強化除磷的方法研究氣溫較低及進水水質超標時城鎮污水處理系統的除磷規律。

　　1、試驗方法

　　CASS反應池原有設計工藝：周期運行時間為6h，污泥濃度保持在4500mg/L左右。

　　1.1 試驗裝置

　　采用有效容積為1L的燒杯模擬CASS池進行小試研究，燒杯取實際運行CASS池工況為純曝氣60min后的泥水混合物，污泥濃度保持在不同濃度時，不同運行工況沉淀60min后的上清液進行測定。

　　1.2 在以上生物處理基礎上，試驗配合不同除磷藥劑的除磷效果

　　除磷劑及投加方式選用，聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵和TOB除磷劑為強化除磷的化學試劑，選擇不同的濃度直接投加至燒杯中進行攪拌30min(相當于曝氣停止前30min投加到實際CASS主反應區的效果，另外一組燒杯不投加除磷劑作為對照組。)

　　2、生物化學強化除磷方法的確定

　　2.1 生物強化的除磷效果

　　2.1.1 增加反應時間的除磷效果

　　生物在低溫下活性及反應能力降低，且冬季進水量較穩定，因此當氣溫為-10℃~30℃時，將CASS池的反應周期由6h延長至8h。污泥濃度為4500mg/L左右。反應6h時進水總磷7mg/L、9mg/L、11mg/L左右時出水總磷在2.1mg/L、3.5mg/L、4.5mg/L左右，反應8小時時進水總磷7mg/L、9mg/L、11mg/L左右時出水總磷在1.8mg/L、3.3mg/L、4.0mg/L左右，可以看出指標下降幅度較小。

　　2.1.2 增加反應池污泥濃度的除磷效果

　　生物反應主要是依靠污泥中的生物進行分解處理，污泥濃度越高參與反應的生物越多，因此考慮在不影響其他出水指標的前提下提高污泥濃度以提高系統生物處理能力。

　　在進水總磷為7mg/L、9mg/L、11mg/L左右時分別取1-4號CASS池，各池濃度分別控制在5500mg/L、6500mg/L、7500mg/L、8500mg/L左右時純曝氣60min后的泥水混合物，沉淀60min后的上清液進行測定總磷，COD、SS和總氮。結果發現污泥濃度在7500mg/L左右時出水總磷在1.3mg/L~3mg/L，且總氮指標也有所減少。污泥濃度到8500mg/L左右時，出水總磷反而升高，且出水COD值接近臨界值。

　　在對CASS池的生物反應時間和反應濃度進行調整到狀態(8小時運行周期，污泥濃度7500mg/L左右)時，出水總磷在1.3mg/L~3mg/L，生物除磷能力有限且出水總磷濃度達不到排放標準(1.0mg/L)。

　　2.2 生物化學強化除磷方法

　　生物化學強化除磷有4種方法。

　　1)投加聚合硫酸鐵，選用30%聚合硫酸鐵原液，選取總磷，7mg/L、9mg/L、11mg/L左右的進水，投加比分別為0.075mL/L，0.05mL/L，0.025mL/L，0.015mL/L，結論：投加聚合硫酸鐵時，除磷效果較差，且投加量和除磷效果沒有線性關系。隨著藥劑的增多，出水的色度逐漸增大，出水COD值有所增加。

　　2)投加聚合氯化鋁，因現場實際環境限制，直接選用固體聚合氯化鋁(每袋25kg)，選取總磷，7mg/L、9mg/L、11mg/L左右的進水，投加比分別為0.075mg/L，0.05m/L，0.025mg/L，0.015mg/L，結論：投加聚合氯化鋁時，除磷效果較好，隨著進水總磷的增加去除率越高，但降至1.3mg/L左右后，出水總磷與藥劑投加量沒有線性關系，基本沒有變化。

　　3)投加TOB除磷劑，因投加固體和液體的效果一樣(每袋25kg)，直接選用固體TOB除磷劑，選取總磷7mg/L、9mg/L、11mg/L左右的進水，投加比分別為0.075mg/L，0.05mg/L，0.025mg/L，0.015mg/L。結論：投加TOB除磷劑時，除磷效果較好，隨著投加量的增加，除磷效果越來越好，但在高濃度的情況下去除情況比低濃度差，且投加成本較高。

　　4)綜合2.2.2和2.2.3的試驗結果進行了投加聚合氯化鋁+TOB除磷劑試驗。

　　選取總磷7mg/L、9mg/L、11mg/L左右的進水，選擇以下投加總量和比例，總量為0.075mg/L，比例分別為2︰1、1︰1、1︰2。結論：當聚合氯化鋁和TOB除磷劑投加比例為2︰1，總量為0.075mg/L時，除磷效果做好且進水總磷在試驗濃度范圍內出水總磷全部達標。

　　3、生物化學強化除磷的方法對處理系統出水水質的影響

　　將該方法運用正常生產試驗，數據與實驗室數據接近。

　　3.1 對出水COD的影響

　　采用生物化學強化除磷的方法后出水COD值有所降低，COD值從15mg/L~25mg/L降至12mg/L~20mg/L。分析認為如果繼續增加除磷劑投加量會消耗CASS池內大量碳源，出水總氮指標會受到影響。

　　3.2 對出水SS的影響

　　采用生物化學強化除磷的方法后出水SS值有所降低，SS值從5mg/L~10mg/L左右降至4mg/L~8mg/L。分析認為，是通過吸附架橋作用而使膠體脫穩、絮凝、沉降，從而使污水中SS含量在出水中降低。

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　　采用生物化學強化除磷的方法后出水總氮值有所降低，總氮值從12mg/L~18mg/L降至11mg/L~16mg/L。

　　4、生物化學強化除磷的方法的結論

　　城鎮污水處理系統在氣溫較低及進水水質超設計值時，采用生物化學強化除磷規律的研究并分析了該方法對出水水質的影響，得到2個結論。

　　1)進水總磷為7.2mg/L~12.7mg/L時，氣溫小于-10℃時，生物除磷出水總磷為2.1mg/L~4.5mg/L，運行反應周期延長至8小時，污泥濃度提高至7500mg/L，生物除磷出水總磷為1.5mg/L~3.5mg/L。