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水资源是人类生存和发展的根本;是社会经济正常运行的的命脉;是子孙后代得以延续的基础。现阶段,由于工业化进程的不断加深,城镇人口数量的不断加剧,中小型企业的不断发展、扩大,以及人们生活水平的不断提高,都导致了城镇污水量的急剧增加,水体资源极度匮乏。CASS(Cyclic Activated Sludge System)工艺作为活性污泥法处理污水的有效工艺,目前以得到了世界范围内专家、学者的认可,并在美国、日本等多个国家广泛使用,取得了很好的污水处理效果。对我国而言,CASS工艺是最普遍的污水处理工艺。其调控灵活、操作简单、占地面积小、资金投入少、管理方便、脱氮除磷效果好等优势,十分适用于对中小城市污水的处理工作。本实验,结合北方自然条件中冬季寒冷漫长的季节性特点,模拟CASS污水处理工艺中生化反应池环境特点,对CASS工艺在北方冬季运行出水水质变化进行初步研究,并结合研究结果对长春市第三污水处理厂的CASS工艺冬季运行参数进行了优化和试运行。研究结果如下:1、在试验控制排水比大约在1/3左右,进水流量200-900L/min.,进水时间(1h,4h,连续进水),曝气4h,沉淀1h,排水1h,污泥回流比50%,曝气末段溶解氧控制在2-3.0mg/L,污泥龄15d条件下,CASS污水处理工艺的出水水质随着温度的升高而提高,但低温(5℃、15℃)环境会影响其出水水质。2、在温度分别为5℃、15℃、25℃条件下,出水的COD去除率的平均值分别为86.69%、88.09%、91.54%;出水COD分别为65.47 mg/L,61.9 mg/L和44.17 mg/L;出水的SS去除率的平均值分别为88.48%、89.30%、92.63%,出水的SS分别为22 mg/L,22.3 mg/L,16.7 mg/L;出水的氨氮去除率的平均值分别为32.35%、30.13%、76.19%,出水的氨氮分别为16.14 mg/L,15.34 mg/L,5.37 mg/L;出水的总磷去除率的平均值分别为65.21%、64.13%、84.03%,出水的总磷分别为1.9 mg/L,1.65 mg/L和0.98 mg/L。在水温分别为5℃、15℃出水COD、SS、氨氮、总磷均未达到GB18918-2002的一级B类标准。3、在水温为5-15℃时,CASS工艺冬季运行各参数应控制范围为:系统污泥龄θcn在30-12小时;系统总剩余干污泥量(Stp)在35521-14709 kg;污泥浓度(MLSS)在:5680-2350 mg/L,污泥层厚度(H)在:3.55-1.47m;每周期时间(h):8-4h;排出比:2.7:1—5.4:1;周期污泥负荷:0.05-0.1;Cs:12.8-9.17 mg/L;CTSB)(:14.52-10.4 mg/L;R0:182.7-191.6 kg/h;GS:73304-76632 m3/d;曝气时间12-16h;每小时需风量:6300-4725;每组生化池每小时需风量:3150-2362 m3/h;剩余污泥量:296-306.4 m3/d。研究结果表明:虽然低温(5℃、15℃)会影响CASS污水处理工艺的出水水质,但通过工艺参数调整,完全可以使出水水质达到《城镇污水处理厂排放标准》(GB18918-2002)的一级B类标准要求。经过优化后,即使在东北吉林省长春市最寒冷的1月份,长春市双阳污水处理厂CASS工艺出水的COD最高为57.2 mg/L,最低为36.2 mg/L;ss最高为19 mg/L,最低为15 mg/L;氨氮最高为6.98 mg/L,最低为4.83 mg/L;总磷最高为1.23 mg/L,最低为0.65 mg/L,出水水质各项指标均能达到《城镇污水处理厂排放标准》(GB18918-2002)的一级B类标准要求。