摘要：以模拟城市污水为处理对象，采用循环式活性污泥法（CAST）反应器，对3种运行模式（M1：常规模式，M2：缺氧好氧模式、M3：缺氧好氧交替模式）下系统的脱氮性能进行了研究，比较了各模式下CAST反应器的氨氮和总氮的去除效率，并对各模式下典型周期内氮基质浓度变化进行了考察，以确定系统的脱氮模式。

结果表明，在氨氮去除不成为限制条件（去除率>90%）的条件下，3种运行模式下系统总氮的平均去除率分别为67.3%、70.6%和82.4%，以缺氧好氧交替模式下的最高；M1、M2和M3均可实现亚硝酸型硝化，但随着温度的升高，亚硝酸型硝化逐渐消失。静态实验分析表明，3种模式下系统的氨氧化速率大小次序为：vN：M1 >vN：M2 >vN：M3，反硝化速率大小次序为：vDN，M2 >vDN，M3 >vDN，M1。

CAST是循环式活性污泥法的简称。该工艺最早产生于美国，上世纪90年代初引入中国，是由等教授在间歇式循环延时曝气活性污泥法（ICEAS）的基础上研究开发出来的一种改进型序批式（SBR）活性污泥法工艺，集反应、沉淀和排水功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧和厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时具有较好的脱氮除磷功能。

传统CAST工艺运行模式的局限性在于，一方面缺少缺氧搅拌，脱氮性能受到限制；另一方面，采用固定时间的控制方式不能适应进水水量和水质的变化，从而使得工艺对污染物的去除效率不稳定，出水水质得不到保证。近年来，亚硝酸型硝化反硝化脱氮以其诸多优点而得到人们的关注。然而，关于CAST系统内的亚硝酸型硝化的研究并不多见。。

本研究采用模拟城市污水，研究不同运行模式对CAST工艺含氮污染物的去除性能，分析一个运行周期内氮基质变化，并比较不同模式下的硝化速率和反硝化速率，以确定提高CAST工艺脱氮效率的方法，并探讨在该工艺内实现亚硝酸型硝化的可行性，为该工艺的推广应用提供技术支持。

1实验部分

1.1进水水质和接种污泥

以模拟天津市某污水处理厂进水水质的人工配水作为实验用水，通过蠕动泵控制进水流量。进水水质如下：

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