lCEAS反应器处理城市污水最优工况
间歇式延时循环曝气系统(ICEAS)工艺是一种连续进水的改良型SBR工艺，运用连续进水和周期性排水原理，生物氧化作用，硝化和反硝化作用，除磷，固液分离等均在一个反应池中进行。ICEAS工艺由反应、沉淀和滗水3个阶段组成，其反应器由进水端的预反应区和主反应区组成，运行方式为连续进水(沉淀期和排水期仍保持进水)，间歇排水，没有明显的反应阶段和闲置阶段。由于ICEAS连续进水，运行操作的复杂性降低，故适用于较大规模的污水处理。
本文所研究内容为ICEAS工艺处理城市污水最佳工艺参数的确定，目的是在满足出水水质要求(COD60medL,BOD520mg/L；NH4+-N8rag,L)，保证剩余污泥稳定的前提下，尽量缩短水力停留时间(曝气时间与沉淀时间)及确定最优曝气量，以降低处理系统的基建费用和运行费用。
1试验装置与方法
1.1试验装置
本试验装置及工艺流程如图1所示。
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反应器用有机玻璃制作，有效容积为42.8L，好氧时主反应区采用微孔管曝气，预反应区采用穿孔管曝气。
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1.2试验水样
在试验中，主要采用配水，尽可能使其和实际生活污水成分相近。配水主要成分：啤酒、磷酸盐、氨盐及其它营养盐等。试验水质见表1。试验过程中的水温为常温，在25℃左右。
l.3试验运行方式及监测方法
试验运行开始，从广州市大坦沙污水厂取污泥进行培养，20d后开始试运行，试运行一周后正式运行。试验运行为连续进水，采取曝气．沉淀．滗水的运行方式。试验监测分析方法采用国家环保局编制的水和废水监测分析方法。
2最优曝气时间及曝气量
2.1预反应区曝气量的确定
ICEAS反应器和传统的SBR反应器相比，最大的特点是进水端增加了一个预反应区，把ICEAS反应器分为两个反应区：预反应区和主反应区。主反应区是污水的主要反应区域，预反应区兼具生物选择器的作用，使活性污泥在选择器中处于高负荷的快速基质积累阶段，有利于絮凝性细菌的生长，使ICEAS同样保持SBR不易发生污泥膨胀的优点。试验发现，生物选择区采用限制性曝气可以取得较好的实验结果，一般控制生物选择区DO≤O.5mg/L。
这样，一方面可使部分难降解的有机物在缺氧状态下转化为易降解的物质，提高污染物的去除率：另一方面可有效防止污泥膨胀。据有关资料介绍：在缺氧条件下(有硝态氮，没有溶解氧)，菌胶团细菌可以利用硝酸盐作为最终电子受体，实现有机物的吸收、储存和降解利用，而丝状菌则缺乏这种能力。从而在选择器中菌胶团细菌占优势，抑制了丝状菌生长。所以在预反应区曝气采用穿孔管曝气，并限制D0≤O.5mg/L。
预反应区曝气时间和主反应区的曝气时间一致。
2.2主反应区曝气时间及曝气量
要得到最优的曝气时间和曝气量，必须首先研究有机物的去除与曝气过程的关系，即研究有机物的降解规律。试验中采用连续进水，滗水结束后再开始曝气的方式。连续监测了从曝气开始到曝气结束过程中COD和DO的变化情况，具体见图2所示。
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需要指出的是在曝气开始时，COD的浓度为156.5mg/L，并不是进水浓度195.6mg/L，出现这一现象的主要原因是：预反应区基本上处于缺氧状态，污水源源不断进入预反应区，首先被该区的混合液稀释，混合液的COD越低，稀释作用就越大。同时，混合液中剩余的大量硝态氮在这段厌氧或缺氧条件下要进行反硝化消耗碳源，故反硝化作用越强，该区内有机物降解的就越多。另外，活性污泥本身具有的吸附和凝聚作用也会使水中悬浮和胶体性的有机物大量降低。原水中悬浮和胶体性有机物越多，这种作用就越强。污水在预反应区有近2O%的COD被去除。所以在曝气开始时主反应区内的COD低于进水COD值。
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