2.4 CASS工艺曝气时间控制研究

　　关于DO和曝气时间对系统脱氮影响的研究表明，曝气时间可以根据污水处理的需要进行灵活的选择，但是如何选择最合理的曝气时间是下面试验需要讨论的问题。

　　对曝气时间控制目的有三个：一是实现计算机自动控制;二是在保证出水水质前提下尽可能节省运行费用;三是避免曝气量不足或反应时间过长而引起的污泥膨胀。

　　目前CASS工艺对曝气时间的控制有两种方法，即定时控制和实时控制。

　　定时控制是将曝气时间设定为某一固定值。实时控制是采用现代监测仪器对反应时间进行控制。一种是通过在线COD或BOD仪监测污水，一旦达到出水要求即停止曝气，这是最理想的控制方式，但是对监测仪器的要求较高;另一种是通过ORP、DO、pH仪来控制曝气时间，由于曝气期内CASS池的COD、NH3-N和NO3-N等物质浓度的变化与ORP、DO和pH等值之间存在着一定的相关性，这种相关性可有效地指导工程曝气时间的控制。实时控制是目前研究和应用最为广泛的方法，但是对于不同的水质，曝气过程中的参数变化规律是不同的，需要作具体的分析。

　　试验研究了DO与NH3-N、NO3-N和COD浓度变化的相关性，试验数据来自于2.3试验的工况3，试验结果如下：

　　1、一个周期内NH3-N与DO变化关系

　　一个周期内NH3-N与DO变化关系如图6所示。

　　图6 周期内NH3-N与DO变化关系图

　　图6表明，NH3-N浓度与DO在曝气阶段具有较好的相关性。在前15min内，NH3-N浓度明显升高，而DO则急剧下降，随后NH3-N浓度进入一个大幅下降的过程，而DO则进入了一个缓慢上升的过程，到第100min时，NH3-N浓度下降到几乎为零，而DO则进入了一个急速增长阶段，一直持续到曝气期末DO达到3.59mg/L。

　　2、一个周期内NO3-N与DO变化关系

　　一个周期内NO3-N与DO变化关系如图7所示。

　　图7 周期内NO3-N与DO变化关系图

　　图7表明，NO3-N浓度与DO在曝气阶段具有一定的相关性。在前20min内，NO3-N浓度和DO均是急剧下降，随后二者均进入一个缓慢上升的过程，到第100min时，NO3-N 浓度进入一个稳定阶段，一直持续到曝气期末。

　　试验结果表明，DO与NH3-N和NO3-N的浓度变化具有一定的相关性。

　　本试验研究的主要问题在于处理过程中曝气时间的控制，从2.3的五种工况的比较中可以看出，各工况最大的区别在于硝化反应的进行的程度，因此，硝化进行得彻底，脱氮率就相应提高，故可以利用NH3-N和DO之间的相关性对曝气时间进行控制。