【摘 要】
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CAST（Cyclic Activated Sludge Technology）工艺是SBR（Sequencing Batch Reactor）工艺的一种变形,其主反应区集进水、反应、沉淀、排水功能于一体,具有运行简便、结构紧凑、基建和运行费用少等优点而被广泛应用于城镇污水处理厂。然而,关于CAST工艺的脱氮路径及各路径的脱氮贡献占比却鲜有报道。本研究通过对安康江北污水处理厂CAST工艺不同运行模
【基金项目】
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陕西省重点研发计划项目（2019ZDLSF06-05）
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CAST（Cyclic Activated Sludge Technology）工艺是SBR（Sequencing Batch Reactor）工艺的一种变形,其主反应区集进水、反应、沉淀、排水功能于一体,具有运行简便、结构紧凑、基建和运行费用少等优点而被广泛应用于城镇污水处理厂。然而,关于CAST工艺的脱氮路径及各路径的脱氮贡献占比却鲜有报道。本研究通过对安康江北污水处理厂CAST工艺不同运行模式下典型周期内氮素的变化进行测定,分析CAST工艺的脱氮路径,并根据数学模型计算不同路径对总氮去除的贡献占比。在序批式反应器中进行了不同溶解氧（Dissolved Oxygen,DO）浓度下同步硝化反硝化（Simultaneous Nitrification and Denitrification,SND）率的测定以及不同Famine时间条件下微生物储存胞内聚合物的批次实验。综合进出水数据、硝化活性、微生物群落结构对CAST工艺的脱氮除磷性能进行了分析与评价,得出主要结论如下:（1）安康江北污水处理厂CAST工艺脱氮除磷性能良好,氨氮去除率可达95.1%以上,总氮去除率可达71.9%以上,总磷去除率可达97.7%以上。（2）CAST工艺的脱氮路径包括:曝气阶段的同步硝化反硝化（SND）、沉淀及排水阶段的内源反硝化（Endogenous Denitrification,ED）以及缺氧池反硝化（Anaerobic Denitrification,AD）脱氮,其中前两种路径对总氮去除的贡献可达97%以上。（3）Feast-Famine批次实验证明Famine时间为36 h时污泥对乙酸的储存量最多,为0.173 g Hac/g VSS,以此推算出最佳混合液回流比为45%。（4）溶解氧浓度对CAST工艺脱氮效率有极大的影响,在平均污泥浓度为4755 mg/L、DO浓度为1.72 mg/L、曝气时间2小时的运行模式下总氮去除率可达84.5%,脱氮效果最理想。（5）高通量测序结果显示安康江北污水处理厂CAST工艺活性污泥中聚磷菌以具有发酵功能的Tetrasphaera为主,占比高达6.96%,这可能是CAST工艺除磷性能良好的主要原因。
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