摘要：分點進水高效脫氮除磷工藝(ECOSUNIDE)通過改變進水方式，創(chuàng)造了有利于硝化茵和聚磷菌生長的環(huán)境，實現(xiàn)了短時高效脫氮，并在沂水縣城市污水處理廠升級改造中得到了成功應用。

關鍵詞：ECOSUNIDE工藝,生物脫氮,升級改造

分點進水高效脫氮除磷工藝(ECOSUNIDE)基于統(tǒng)一動力學理論、動力學負荷理論、回流污泥濃度優(yōu)化理論，突破了傳統(tǒng)活性污泥法硝化速度慢、除磷量較少的瓶頸，實現(xiàn)了短時高效脫氮除磷，并在山東省沂水縣城市污水處理廠的改造工程中得到了成功應用。

1 工程實例

1．1 項目概況

沂水縣城市污水處理廠的設計規(guī)模為5×10 In ／d，原采用水解／生物濾池二級生化處理工藝，出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996) 的二級標準。

由于南水北調和污水資源化利用需要，沂水縣城市污水處理廠的出水水質需達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)的一級B標準。而其現(xiàn)有工藝難以滿足提標要求，因此需進行工藝改造和運行優(yōu)化。

2007年沂水縣城市污水處理廠委托有關單位對污水處理廠改造項目進行了可行性研究。若采用傳統(tǒng)活性污泥法進行改造，需要投資4 000萬元，同時處理規(guī)模將減少為3×10 m ／d。若采用ECO— SUNIDE工藝¨J，工程總投資為800萬元，處理規(guī)模不變，出水水質可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)的一級B標準。

1. 2 工藝流程改造

考慮到沂水縣的經濟發(fā)展水平及當?shù)噩F(xiàn)有條件，確定改造方案時必須同時考慮以下幾個方面一 ：

① 脫碳、脫氮和除磷效率高；

② 投資少，施工容易；

③ 占地面積較小，充分利用現(xiàn)有設施；

④ 操作管理方便，運行費用增加不多。

原工藝流程及改造后的工藝流程分別如圖1、2 所示。

1．3 主要改造內容

① 水解池

在原水解池中筑墻，將其容積大致分為5：11 兩段，成為具有一定沉淀功能的厭氧池和好氧池 O1。為了獲得較好的反應流態(tài)，有利于泥水混合過程，在厭氧池內設置4根布水管，池內設置折流板。

② 生物濾池

拆除原有生物濾池內的濾料，將生物濾池改為活性污泥池，并將其分為O2、O3 、A、O4四部分，其中 O2 、O 3、O4 為曝氣池，A為缺氧池。曝氣池內設置微孑L曝氣器，并配套污泥回流泵和鼓風機。

③ 接觸氧化池

將原有接觸氧化池改為平流沉淀池，與原有沉淀池并聯(lián)，作為活性污泥池后的二沉池。

④ 進水點分配

將原有的進水全部進入水解池，改為分點進水，其中厭氧池配水量占總流量的40％左右，O2、O3、A、 04段配水量分別占l7％ 、13％ 、12％ 、8%左右，平流沉淀池的配水量占3．3％ 左右，輻流沉淀池的配水量占6．7％左右。

1．4 處理效果和效益分析

沂水縣城市污水處理廠經改造后，處理水量仍為5×10 m ／d，出水水質達到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2O02)的一級B標準。改造后的進、出水水質見表1。

2 分析與討論

通過改造，沂水縣城市污水處理廠以較低的投資和運行費用，實現(xiàn)了高效脫氮除磷。這是由于 ECOSUNIDE工藝改變了傳統(tǒng)活性污泥法的進水方式，通過將進水分配至厭氧區(qū)和好氧區(qū)，創(chuàng)造了有利于聚磷菌、硝化菌生長的環(huán)境，增大了厭氧釋磷負荷及硝化速度，進而提高了脫氮除磷效率。

結合ECOSUNIDE工藝的原理，對沂水縣城市污水處理廠改造項目進行了深入分析與探討。

① 厭氧段不完全進水提高了除磷效率

厭氧段進水量約占總進水量的40％ ，和傳統(tǒng)活性污泥法相比，大大提高了污泥在厭氧區(qū)的停留時間，使得聚磷菌釋磷充分。部分進水實現(xiàn)了厭氧池內的高污泥濃度，提高_『聚磷菌總量，從而可以提高除磷效率。該 程的污泥回流比為0．78，相應的回流污泥濃度為12．5 g／L ，厭氧池污泥濃度為8 263 mg／L。

② 好氧段分點進水降低了好氧池有機物濃度

有機物濃度是影響硝化菌生長的重要因素之一。在碳氧化和硝化同時進行的反應器中，異養(yǎng)脫碳菌和白養(yǎng)硝化菌之間存在著競爭關系。分點進水使得好氧段前端的有機物水平低于傳統(tǒng)活性污泥法，使硝化自養(yǎng)菌處于生長優(yōu)勢，提高了系統(tǒng)的硝化脫氮能力。

③ 好氧段分點進水提高了好氧池的污泥濃度實行分點進水后，O1、O2、O3、A、O4各池的污泥濃度分別為8 326、7 222、6 588、6 094、5 804 mg／L。而采用傳統(tǒng)進水方式的活性污泥法，在同樣條件下的污泥濃度僅為5 476 mg／L。因此，分點進水工藝的污泥濃度明顯高于傳統(tǒng)工藝。

④ 分點進水強化了硝化和反硝化效果

在曝氣區(qū)分點進水可以提供碳源，同時控制曝氣池內的溶解氧濃度，創(chuàng)造了有利于同步硝化反硝化的工況，一方面提高了硝化效率，另一方面降低了回流污泥中的溶解氧，有利于厭氧段磷的釋放。

在好氧池中問段的缺氧區(qū)中，利用分點進水提供的碳源強化了對總氮的去除。

⑤ 降低了投資和運行費用

分點進水高效脫氮除磷工藝由于無內回流，以及其具有的高污泥濃度梯度污泥減量技術、高污泥濃度高效捕集氣泡技術，可節(jié)約運行費用20％ 左右，同時也降低了20％左右的工程投資。

綜上所述，分點進水高效脫氮除磷工藝的污泥濃度高，可使硝化菌及聚磷菌處于生長優(yōu)勢，實現(xiàn)了高效脫氮除磷；分點配水結合厭氧、好氧、缺氧反應時間的合理安排，使得活性污泥系統(tǒng)得到人工優(yōu)化，從而提高了出水水質，并大大降低了工程投資和運行費用。

參考文獻：

[1] 張雁秋，張潔，許翱天，等．廢水生物處理高效硝化新工藝[J]．中國礦業(yè)大學學報，2004，33(2)：197—199．

[2] 鄭興燦，李亞新．污水脫氮除磷技術[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998．

[3] Zhang Y Q，Xu A T，Li G．Research On dynamics design for activated sludge system『J 1．Journal of China Univer— sity of Mining＆Technology，2002，12(2)：148—151．

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”