图6 氮形态变化规律
Fig.6 Nitrogen conformation change rule
综上所述，以上几种运行模式均能取得较好的COD、NH3-N去除效果，但C模式下的TN去除率分别比A、B模式提高了15.1%和11.6%，同时采用C模式运行可以减少风机的开启台数，使用运行能耗降25%，因此万盛污水厂常温运行期间的选择按C模式运行。
3 曝气系统控制方式与能耗分析
为解决曝气不均匀问题，CAST工艺的曝气系统设计上采用不同鼓风机分别向处于不同水位生化池供气。这就使得无论水量大小或是污染物浓度的高低都必须有多台风机同时运行，当在水量较小或是污染物浓度较低的情况下就会出现较大的电能浪费。在常温运行期间万盛污水厂实际水量不足设计值的85%，进水水质仅为设计值的50%左右，运行实际需要风量不足设计值的50%，而该厂选用的罗茨风机在变频运行后最低风量仍高达设计值的80%，远大于实际需要，多余的风量只有通过排风口放掉，不但不利于水厂的节能运行，如风量控制不当，还极容易使生化池曝气过度，影响系统的脱氮除磷效能[5]。
通过运行模式优化，万盛污水厂在生产运行中采用梯级非限制性曝气模式（C模式），改设计的两台鼓风机同时运行为只运行一台鼓风机。当每个生化池进水/曝气的前1h，池中水位相对较低时，减小其进气阀门的开度，控制池中DO<1mg/L节能减排论文，尽量让风量满足高水位生化池的需要；进水/曝气后1h，池中水位相对较高时，将其进气阀门全开，控制生化池中DO=2~3mg/L，保证污染物的有效去除。这样不但解决了设计模式下的风机系统运行不经济问题，而且可以使系统的TN去除能力得到明显提升。
图7 单位污水处理能耗
Fig.7 Power consumption rate of waste watertreatment
图7为万盛污水处理厂曝气方式调整前后的单位污水处理能耗。2008年5月采用两台风机单独向两个生化池供气的设计运行方式，单位污水处理能耗为0.36kW.h。7~11月采用梯级非限制性曝气方式，平均单位污水处理能耗降至0.27kW.h，略低于我国西南地区平均能耗0.275kW.h/m3[6]，比调整前降低了25%。7~11月间的单位污水处理能耗波动与进水水量季节变化有关。有研究表明[6]，单位污水处理能耗与实际处理水量成幂指数关系Y=0.34X-0.168，随着实际处理量的增加，单位电耗随之降低，当实际处理规模越接近设计规模时，电耗降低速率越快。
4 结论
由于设计与实际水质水量的差异，使许多本来具有良好脱氮除磷效果的工艺不能发挥其最佳效能或导致运行能耗偏高，因此，结合污水厂自身特点进行调控研究，寻求高效节能的运行模式与控制参数具有十分重要的意义。
根据万盛污水厂的实际情况，采用梯级非限制性曝气方式，控制曝气前1小时DO<1mg/L，后1小时DO=2~3mg/L，在保证COD和NH3-N去除效果的同时，可使系统TN去除率比设计模式提高15%，同时减少风机的开启台数，使运行能耗降25%。
参考文献：
[1]Degard H, SkrovesethA F. An Evaluation of performance and process stability of different processesfor small wastewater treatment plants[J] .Wat Sci Tech, 2000, 35(6): 119-127.
[2]李楠,王秀衡等.我国城镇污水处理厂脱氮除磷工艺的应用现状[J]. 给水排水, 2008,34(3): 39-42.
[3]熊红权,李文彬.CASS工艺在国内的应用现状[J]. 中国给水排水, 2003, 19(2): 34-35.
[4]Goronszy M C.Aerated denitrifying in full-scale activate sludge facility[J]. Wat Sci Tech,1997, 35(10), 103-110.
[5]房安富,王旭,王文光.CAST工艺在大连老虎滩污水处理厂的应用[J]. 中国给水排水, 2007, 23(4): 62-64.
[6]杨凌波,曾思育,鞠宇平等.我国城市污水处理厂能耗规律的统计分析与定量识别[J]. 给水排水, 2008,34(10): 42-45.
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