從幾個(gè)常見(jiàn)現(xiàn)象談污水處理廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行的精細(xì)化問(wèn)題

原創(chuàng)2017-10-18孫永利中國(guó)給水排水

題目：從幾個(gè)常見(jiàn)現(xiàn)象談污水處理廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行的精細(xì)化問(wèn)題

報(bào)告人: 中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司城市環(huán)境研究院 孫永利 副院長(zhǎng)

主持人：天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團(tuán)股份有限公司李金河總工

下一個(gè)報(bào)告的題目是從幾個(gè)常見(jiàn)現(xiàn)象談污水處理廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行的精細(xì)化問(wèn)題。報(bào)告人是中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司 城市環(huán)境研究院孫永利 副院長(zhǎng)。有請(qǐng)！

孫永利：

非常高興《中國(guó)給水排水》雜志社給我這個(gè)機(jī)會(huì)向大家交流和分享一下我們團(tuán)隊(duì)這兩年在城市污水處理廠調(diào)研和技術(shù)研究當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的一些現(xiàn)象，以及基于這些現(xiàn)象所做的一些研究工作。這些研究成果很多已經(jīng)發(fā)表在《中國(guó)給水排水》雜志上，后面我會(huì)告訴大家這些論文的具體在哪一期，有興趣的代表可以直接與《中國(guó)給水排水》雜志社聯(lián)系。

前面有很多專(zhuān)家都講到了污水處理廠的提標(biāo)改造問(wèn)題，一級(jí)A甚至更高排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為我國(guó)污水處理行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。其實(shí)對(duì)于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)或更高標(biāo)準(zhǔn)，我們最關(guān)心的是氮磷問(wèn)題，也就是說(shuō)以深度脫氮除磷為核心的技術(shù)改造將成為污水處理行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。但與此同時(shí)大家也都知道，我國(guó)的城鎮(zhèn)污水處理廠普遍面臨著脫氮除磷所需碳源不足的問(wèn)題。根據(jù)我們對(duì)全國(guó)城鎮(zhèn)污水信息管理系統(tǒng)中2014年3000多座污水處理廠的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，約70%的污水處理廠COD/TN比值低于8，換算成BOD/TN可能只有4 ~ 5的水平，遠(yuǎn)低于污水處理廠脫氮除磷所需要的碳氮比水平。

面對(duì)碳源不足問(wèn)題，我們更需要研究我們的碳源是不是很好的得到了利用，工程中是否有明顯的無(wú)效浪費(fèi)現(xiàn)象，也就是我們?cè)趶膫鹘y(tǒng)的以碳去除為核心的低排放標(biāo)準(zhǔn)，向以氮磷去除為核心的高標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)變過(guò)程當(dāng)中，我們的設(shè)計(jì)和運(yùn)行方面是否存在碳源無(wú)效損失的問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們這兩年選擇全國(guó)30多座污水處理廠進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)研分析，下面將重點(diǎn)從以下方面向各位介紹我們這方面的研究成果。

首先是預(yù)處理單元跌水復(fù)氧造成的碳源損耗問(wèn)題，相關(guān)論文發(fā)表在2017年8月《中國(guó)給水排水》雜志上。這個(gè)現(xiàn)象也是我們偶然發(fā)現(xiàn)的，根據(jù)我們最初的理解，污水經(jīng)管網(wǎng)并由集水井出來(lái)后，應(yīng)該是厭氧狀態(tài)的，也就是比較低的溶解氧才對(duì)，結(jié)果調(diào)研測(cè)試的時(shí)候發(fā)現(xiàn)很多污水處理廠泵后水渠內(nèi)都有一定的溶解氧值，溯源后發(fā)現(xiàn)溶解氧主要來(lái)自于跌水點(diǎn)前后，跌水形成的復(fù)氧問(wèn)題非常明顯，每一次跌水基本上能形成3到4 mg/L，甚至更高的溶解氧增量。據(jù)此推算，大部分污水處理廠預(yù)處理單元跌水可能就要消耗6~ 8 mg/L，甚至更高的可生物降解COD，而這些都是我們比較珍貴的碳源。因?yàn)檫@里面消耗的COD可能是我們最優(yōu)質(zhì)的碳源。

那么到底為什么跌水會(huì)形成這么高一個(gè)復(fù)氧水平，我們開(kāi)始也咨詢了很多業(yè)內(nèi)專(zhuān)家，很多專(zhuān)家認(rèn)為不可能，有的專(zhuān)家認(rèn)為我們測(cè)試方法有問(wèn)題，有的提出說(shuō)我們的研究結(jié)論跟國(guó)際上的相關(guān)說(shuō)法不太一致，為此也給我們提出了很多進(jìn)一步研究和驗(yàn)證的建議。為此，我們就選擇實(shí)際工程，進(jìn)行了相關(guān)的生產(chǎn)性測(cè)試。在南方某污水處理廠泵池出口的跌水區(qū)選擇了5個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，如圖中所示，其中4號(hào)和5號(hào)點(diǎn)分別位于跌水前和跌水后的區(qū)域。分別對(duì)5個(gè)點(diǎn)的表層水和深層水進(jìn)行了溶解氧的測(cè)試，結(jié)果表明，1~ 4號(hào)點(diǎn)表層和深層的溶解氧沒(méi)有明顯差別，證明表面復(fù)氧量相對(duì)較小。但是4號(hào)和5號(hào)之間出現(xiàn)明顯差別，也就是說(shuō)跌水點(diǎn)前后出現(xiàn)明顯的溶解氧濃度差。

為了進(jìn)一步說(shuō)明跌水復(fù)氧產(chǎn)生的原因，我們提出了一個(gè)污水跌落瞬間復(fù)氧的假說(shuō)，并通過(guò)一定的測(cè)試手段進(jìn)行了驗(yàn)證。首先，受水的表面張力影響，污水跌落過(guò)程中的表面復(fù)氧現(xiàn)象并不明顯，但是跌落的過(guò)程會(huì)帶動(dòng)周邊空氣運(yùn)動(dòng)，并在半封閉的跌水池中形成旋流，通過(guò)這種旋流實(shí)現(xiàn)了跌水池內(nèi)氣體與外界大氣的溝通與置換，因此跌水池內(nèi)空氣中的氧含量并不低。另外，旋流的空氣會(huì)隨著跌水過(guò)程進(jìn)入到跌水池的污水里面，與此同時(shí)跌水形成的巨大沖擊力導(dǎo)致水珠的表面張力被破壞，使氧更容易與水混合。這可能是跌水復(fù)氧形成的最重要原因。

那么針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們就有兩個(gè)可以考慮的思路，或者阻止其跌水，或者阻止跌水區(qū)域和外界的空氣交流。基于此，我們?cè)诔Ｖ葑隽艘粋�(gè)阻止空氣對(duì)流的工程性實(shí)驗(yàn)，利用工程本身半封閉的自然條件，通過(guò)在走道板上部加設(shè)密封油氈的形式，有效的實(shí)現(xiàn)了對(duì)該區(qū)域空氣對(duì)流的阻斷，一天左右的時(shí)間，跌水區(qū)域的氧濃度由5~6 mg/L降低至1~2 mg/L甚至更低水平，基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。當(dāng)然考慮到該區(qū)域低溶解氧可能導(dǎo)致的安全問(wèn)題，我們?cè)谟蜌稚弦差A(yù)留了通氣孔等通風(fēng)措施。

今天也有專(zhuān)家講過(guò)反硝化濾池上的溶解氧問(wèn)題，其實(shí)我們獲得的工程結(jié)果可能遠(yuǎn)高于前面專(zhuān)家提到的溶解氧值，但其實(shí)這個(gè)現(xiàn)象并不僅僅是反硝化濾池本身跌水復(fù)氧造成的。給大家提供一組二沉池出水之后的溶解氧變化曲線，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)DO值其實(shí)是多次跌水之后的綜合結(jié)果，然后到了反硝化濾池里面就相對(duì)非常高了，8 mg/L左右是多數(shù)反硝化濾池的正常水平。

上述是關(guān)于跌水復(fù)氧方面的研究成果，那么第二部分給大家介紹一下我們?cè)趦?nèi)回流混合液溶解氧控制方面的研究成果和最新進(jìn)展。今天也有部分專(zhuān)家提到過(guò)這個(gè)問(wèn)題，看來(lái)這個(gè)問(wèn)題越來(lái)越引起大家的關(guān)注了，這部分的研究成果我們也是2015年發(fā)表在《中國(guó)給水排水》11月的期刊上了。當(dāng)然也要感謝《中國(guó)給水排水》編輯部及各位評(píng)委和讀者，該論文還在2016年獲得了《中國(guó)給水排水》編輯部的一個(gè)論文特等獎(jiǎng)。這個(gè)事情也很簡(jiǎn)單，大家都知道我們好氧池的混合液是有兩個(gè)出口的，一個(gè)要到二沉池，一個(gè)是要回流到缺氧池，這兩個(gè)出口通常是不分開(kāi)的。為了避免二沉池反硝化浮泥，通常會(huì)在好氧池末端保持相對(duì)較高的溶解氧水平，那么這樣相當(dāng)于是回流到缺氧池的混合液也具有相對(duì)較高的溶解氧水平，從而導(dǎo)致缺氧池不缺氧的現(xiàn)象。下表是我對(duì)部分污水處理廠的測(cè)試結(jié)果。

從數(shù)據(jù)也不難看出，我們?nèi)毖醭厝肟诔龅膬?nèi)回流混合液溶解氧還是比較高的，當(dāng)然大家也會(huì)說(shuō)第一個(gè)不是很高，只有0.86 mg/L，可以明確告訴大家，這個(gè)是我們技術(shù)改造之后的結(jié)果，改造之前該廠的值大概在4 mg/L。

那么這個(gè)內(nèi)回流混合液到底對(duì)缺氧池，或者說(shuō)對(duì)我們的脫氮量是什么影響，可否量化。我們也查閱了一些資料，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)文獻(xiàn)表述不多，為此我們也希望能建立一個(gè)理論計(jì)算公式，首先大家都比較清楚，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的電子關(guān)系理論計(jì)算結(jié)果，每1 mg的溶解氧會(huì)影響0.35mg的硝酸鹽氮去除量。那么我們首先進(jìn)行了一下靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證一下這個(gè)0.35是否成立，方法很簡(jiǎn)單，就是兩個(gè)燒杯，一個(gè)有4.5 mg/L的溶解氧濃度，一個(gè)基本上沒(méi)有。攪拌并連續(xù)監(jiān)測(cè)硝酸鹽濃度，并繪制曲線計(jì)算兩個(gè)反應(yīng)器內(nèi)硝酸鹽去除量的差值。結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)差值高于我們根據(jù)理論推導(dǎo)出的1.58 mg/L理論差值，表明還有其他因素影響，需要研究修正系數(shù)。

為此我們又做了動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。這個(gè)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)也不是很復(fù)雜，就是讓反應(yīng)器中的連續(xù)流動(dòng)起來(lái)，然后進(jìn)行跟蹤測(cè)試和計(jì)算。并結(jié)合物料關(guān)系進(jìn)行理論計(jì)算和實(shí)際檢測(cè)，按照理論計(jì)算結(jié)果，應(yīng)該是0.033 mg/min的差值，但是實(shí)際測(cè)試結(jié)果該差值為0.043，也就是說(shuō)兩者之間應(yīng)該存在一個(gè)1.2~1.3的k值系數(shù)。

很多人也問(wèn)道為什么會(huì)有這個(gè)系數(shù)，我個(gè)人覺(jué)得這個(gè)系數(shù)應(yīng)該是與曝氣之后，混合液中的ORP值增高，也就是混合液中氧化性物質(zhì)含量提高有關(guān)，當(dāng)然具體原理和影響因素還有待進(jìn)一步研究。但是這樣我們就可以建立一個(gè)簡(jiǎn)單的理論公式，進(jìn)行內(nèi)回流混合液溶解氧對(duì)缺氧池反硝化脫氮影響的簡(jiǎn)單測(cè)算。這個(gè)公式中的各個(gè)參數(shù)也就很簡(jiǎn)單了。當(dāng)然我會(huì)強(qiáng)調(diào)一下r的問(wèn)題，也就是說(shuō)如果回流混合液有DO的問(wèn)題，r值提高不一定就是對(duì)脫氮有利的，尤其是缺氧池碳源不足的時(shí)候。

我們用這個(gè)模型對(duì)幾個(gè)污水處理廠進(jìn)行了簡(jiǎn)單的測(cè)算，也就會(huì)發(fā)現(xiàn)回流混合液的溶解氧會(huì)導(dǎo)致污水處理廠出現(xiàn)1~ 5 mg/L的硝酸鹽氮去除損失量。這個(gè)損失量對(duì)于部分污水處理廠是巨大的，因?yàn)楸仨毻都酉鄳?yīng)量的碳源，如果能很好的控制溶解氧問(wèn)題，部分污水處理廠就可以省掉碳源的問(wèn)題。

那么我們第二步就開(kāi)始研究怎么樣能把這個(gè)回流混合液的溶解氧控制下來(lái)，或者說(shuō)怎么讓流向二沉池的混合液和回流到缺氧池的混合液分開(kāi)。我們團(tuán)隊(duì)就提出了一個(gè)在好氧池末端分割出消氧區(qū)的思路，該思路不同于傳統(tǒng)的增加池體，而只是在末端設(shè)置隔墻，將原有的4Q混合液分開(kāi)成2個(gè)2Q混合液，實(shí)際停留時(shí)間不變，其中2Q混合液的消氧區(qū)中通過(guò)攪拌實(shí)現(xiàn)消氧，而2Q的好氧區(qū)繼續(xù)保持曝氣狀態(tài)。這也就相當(dāng)于是在不影響總體停留時(shí)間的情況下實(shí)現(xiàn)了回流混合液和二沉池混合液在功能上的有效分離，通過(guò)這個(gè)消氧區(qū)基本上可以將內(nèi)回流混合液對(duì)缺氧池反硝化脫氮的影響降低到最低水平，使整個(gè)缺氧池真正實(shí)現(xiàn)一個(gè)缺氧狀態(tài)。我們已經(jīng)利用這個(gè)思路對(duì)江蘇省部分污水處理廠進(jìn)行了運(yùn)行優(yōu)化，效果顯著。當(dāng)然我們最近設(shè)計(jì)的幾個(gè)污水處理廠也直接應(yīng)用了該技術(shù)。

很多人會(huì)關(guān)心，這個(gè)消氧池到底需要多長(zhǎng)停留時(shí)間。那么也給大家共享一下我們的研究結(jié)論，按照我們的測(cè)試結(jié)果，大部分污水處理廠好氧池末端混合液大概15分鐘左右就可以從3 mg/L降低到0左右。那么也就是說(shuō)如果是2Q，工程設(shè)計(jì)停留時(shí)間30min左右也就差不多了。關(guān)于更進(jìn)一步的研究?jī)?nèi)容，大家可以下載我們相關(guān)的論文。

今天還要跟大家交流一個(gè)化學(xué)協(xié)同除磷的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題也是發(fā)表在我們《中國(guó)給水排水》2015年10月的期刊上了。我們的研究是起源于我們所承擔(dān)的一個(gè)863污泥磷回收課題，當(dāng)時(shí)我們?cè)谔�湖流域某化學(xué)協(xié)同除磷污水處理廠開(kāi)展污泥系統(tǒng)釋磷實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)我們超量投加了優(yōu)質(zhì)碳源，但是磷的濃度卻很低，只有酸堿調(diào)理的時(shí)候才有磷釋放。而同期其他課題組在非化學(xué)協(xié)同除磷污水處理廠同步進(jìn)行的試驗(yàn)磷濃度卻很高，因此我們覺(jué)得化學(xué)協(xié)同除磷一定程度上影響了我們生物除磷功能。為此，我們首先研究了一下全國(guó)有多少污水廠在用到化學(xué)除磷藥劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)上千座污水處理廠都在投加除磷藥劑，不管是協(xié)同除磷還是后置除磷。那么既然這么多，我們就要研究一下藥劑投加量和除磷量的關(guān)系，為此我們查閱了相關(guān)材料，感覺(jué)直接相關(guān)的公式并不好用，因此我們根據(jù)理論反應(yīng)公式，試圖建立一個(gè)兩者摩爾當(dāng)量的計(jì)算公式，并利用這個(gè)公式對(duì)上面提到的近千座化學(xué)除磷污水處理廠進(jìn)行了藥劑投加量和除磷量摩爾當(dāng)量的計(jì)算。

計(jì)算結(jié)果表明，60%以上的化學(xué)除磷污水處理廠所投加的化學(xué)除磷藥劑量超過(guò)除磷需要的劑量水平。也就是說(shuō)化學(xué)除磷對(duì)生物除磷系統(tǒng)的影響可能是一個(gè)需要普遍關(guān)注的話題。

那么再回到化學(xué)協(xié)同除磷的問(wèn)題，我們需要研究為什么化學(xué)協(xié)同除磷影響了生物除磷，或者說(shuō)在二沉池末端投加過(guò)量的除磷藥劑，到底怎么對(duì)生物除磷造成了影響。為此我們又做了一組模擬實(shí)驗(yàn)，選擇不同污水處理廠，在三個(gè)反應(yīng)器中分別加入“污水原水+二沉污泥”、“優(yōu)質(zhì)碳源+二沉污泥”、“磷酸鹽+二沉污泥”并測(cè)試磷酸鹽的變化情況。第一組數(shù)據(jù)是我們模擬二沉池污泥與原水混合的磷酸鹽測(cè)定結(jié)果，根據(jù)混合液磷酸鹽理論加權(quán)平均值和實(shí)測(cè)值的對(duì)比結(jié)果，化學(xué)除磷藥劑投加量較大的A、B、C污水廠，基本無(wú)明顯的厭氧釋磷現(xiàn)象，而投加量相對(duì)較小的E廠仍具有明顯的釋磷現(xiàn)象，D廠摩爾當(dāng)量為月均值，該試驗(yàn)階段處于過(guò)量加藥期，不具有代表性。

第二組數(shù)據(jù)改為二沉污泥過(guò)量加入優(yōu)質(zhì)碳源，測(cè)試強(qiáng)化厭氧釋磷效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)A、B、C廠仍沒(méi)有厭氧釋磷，而D、E廠厭氧釋磷現(xiàn)象明顯。

那么我們第三個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們主要是想看看二沉池中化學(xué)藥劑的過(guò)量問(wèn)題，也就是往二沉池污泥中加入磷酸鹽，看看會(huì)不會(huì)沉淀去除掉。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A、B、C三個(gè)廠加入磷酸鹽并混合后的濾后樣實(shí)際測(cè)定結(jié)果均低于加權(quán)平均后的計(jì)算結(jié)果，也就表明加入的磷酸鹽被除磷藥劑沉淀去除了。但是D、E廠投加后的去除效果并不顯著。

上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為我們推斷為什么化學(xué)協(xié)同除磷污水處理廠厭氧池不釋磷提供了一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，我們就能知道雖然我們是在二沉池投加的，但是到了好氧末端，磷酸鹽濃度相對(duì)是比較低的，此時(shí)除磷藥劑是過(guò)量的，那么過(guò)量的藥劑首先是與污泥發(fā)生絮凝沉淀反應(yīng)，而后隨著回流污泥進(jìn)入到厭氧池中，這時(shí)候即使厭氧池有釋磷功能或現(xiàn)象，所釋放的磷酸鹽也要與除磷藥劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成磷酸鹽沉淀。也就是說(shuō)化學(xué)協(xié)同除磷污水處理廠的厭氧池出來(lái)的混合液實(shí)際上是沒(méi)有磷酸鹽，或者低磷酸鹽的。而后這些混合液進(jìn)入到好氧池，就沒(méi)有辦法完成吸磷了，因?yàn)闆](méi)有磷酸鹽可以吸了。那么既然不能吸磷了，后續(xù)自然也沒(méi)法釋磷了，因?yàn)獒屃资且�以釋磷所產(chǎn)生PHB作為驅(qū)動(dòng)力的。然后好氧池不吸磷，自然也沒(méi)有“聚磷”產(chǎn)生，自然后續(xù)也就沒(méi)法“釋磷”。也就是說(shuō)厭氧釋磷與好氧吸磷是互相的，影響其一反應(yīng)，必將影響到另一個(gè)反應(yīng)。

當(dāng)然我們這里做了個(gè)假設(shè)，就是所形成的磷酸鹽化學(xué)沉淀，對(duì)生物除磷菌來(lái)說(shuō)是一種不可逆的，化學(xué)磷酸鹽沉淀無(wú)法參與到生物除磷反應(yīng)中。這個(gè)假設(shè)是否成立，我們目前還在研究階段，后續(xù)還有很多值得研究的內(nèi)容。那么可以研究什么，個(gè)人認(rèn)為進(jìn)一步的研究關(guān)注磷酸鹽濃度變化已經(jīng)沒(méi)有太大意義了，研究厭氧污泥中是否有聚磷菌似乎也沒(méi)有太多的科學(xué)意義，如果有興趣的高校或科研機(jī)構(gòu)可以考慮從另一個(gè)副產(chǎn)物入手，也就是PHB來(lái)開(kāi)展研究，因?yàn)榫湍壳皝?lái)看，可能只有PHB是最有代表性，且影響因素最少的指標(biāo)了。

既然化學(xué)協(xié)同除磷已經(jīng)影響了我們生物除磷功能，那么似乎我們的厭氧/好氧模式也就會(huì)受到影響了，就需要考慮一定的應(yīng)對(duì)或補(bǔ)救措施。為此，我們對(duì)以前部分專(zhuān)家也提到過(guò)的厭氧池側(cè)流除磷進(jìn)行了一定的工程研究。大家都知道，我們沒(méi)有化學(xué)協(xié)同除磷的時(shí)候，很多污水處理廠厭氧池都有比較高的磷酸鹽濃度，基于這個(gè)濃度大概測(cè)算一下，如果把厭氧池20%到30%的混合液拿出來(lái)做化學(xué)除磷處理，這樣會(huì)去除2-5毫克升的磷酸鹽去除量，基于此提出一個(gè)化學(xué)除磷理念。

這樣在實(shí)際工程中，我們只需要在厭氧池末端形成一個(gè)簡(jiǎn)單的沉淀區(qū)，在這個(gè)區(qū)域里，不一定要把SS降低到很低的水平，100~200 mg/L都是可以接受的。然后這部分沉淀上清液?jiǎn)为?dú)做化學(xué)除磷處理，這樣有一定的SS對(duì)于形成化學(xué)沉淀也是有利的；另外，出水的磷酸鹽也不用太低，2 mg/L即可，這樣也就回避了低濃度的時(shí)候，藥劑投加量與除磷量的非線性問(wèn)題。這種思路基本可以解決我們整個(gè)污水處理廠的磷去除問(wèn)題，而且除磷藥劑與主工藝無(wú)交集，與污泥系統(tǒng)也可無(wú)交集，不會(huì)影響到工藝運(yùn)行。然后這里我們也需要講一下出水SS和TP的關(guān)系問(wèn)題，如果通過(guò)側(cè)流把TP去掉了，那么SS中磷酸鹽的濃度必然降低，SS將不再是影響出水TP穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的主要因素。

最后再給大家交流一下反硝化除磷的工程強(qiáng)化問(wèn)題。要研究怎么工程強(qiáng)化，我們首先要研究一下反硝化除磷到底是怎么回事。那么我們首先看看缺氧池中到底有什么，以A2/O類(lèi)工藝為例，缺氧池主要接納了好氧池混合液、原水、厭氧池混合液，那么這里面都有什么成分大家就都清楚了，在這里就不一一解釋了。

這些物質(zhì)之間可能發(fā)生的反應(yīng)也都給大家列出來(lái)了。那么基于這些反應(yīng)關(guān)系，我們可以知道，反硝化除磷需要強(qiáng)化的是硝酸鹽和磷酸鹽之間的反應(yīng)，那么，我們就應(yīng)該盡量限制與這兩種物質(zhì)有關(guān)的其他反應(yīng)，否則就容易與反硝化除磷反應(yīng)形成競(jìng)爭(zhēng)。這樣一分析，實(shí)際工程就簡(jiǎn)單了，首先我們要控制有機(jī)物不能進(jìn)到反硝化除磷單元，第二個(gè)要控制溶解氧不要進(jìn)來(lái)，這樣逐漸培養(yǎng)就容易形成有利于反硝化除磷菌生長(zhǎng)的環(huán)境。基于此思路，我們研究團(tuán)隊(duì)對(duì)太湖流域部分污水處理廠進(jìn)行了工程性優(yōu)化，結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)期，當(dāng)條件控制住后，反硝化除磷的效果非常明顯。

那么，回到工程上我們?cè)趺磸?qiáng)化，我們建議在常規(guī)缺氧池前端單獨(dú)做一段出來(lái)，作為反硝化除磷池使用。在這個(gè)所謂反硝化除磷池里，我們不加入原水或外加碳源，解決有機(jī)物的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題；另外，回流混合液來(lái)自于消氧池，解決溶解氧的抑制問(wèn)題，當(dāng)然如果回流的混合液仍存在一定的溶解氧，只是會(huì)局部影響反硝化除磷效果。

今天給大家講了這么多，那么我們?cè)趺唇Y(jié)合到一個(gè)工程中，或者結(jié)合到完整的工藝技術(shù)路線上，真正實(shí)現(xiàn)碳源節(jié)約和一碳多用。為此，我們也提出了生物處理單元的核心工藝技術(shù)路線。在這個(gè)路線中，我首先強(qiáng)調(diào)好氧池要設(shè)置一個(gè)消氧區(qū)，解決回流混合液的溶解氧問(wèn)題；然后缺氧池區(qū)分反硝化除磷區(qū)和反硝化脫氮區(qū)；原水和外加碳源盡量進(jìn)入?yún)捬醭�，�?qiáng)化生物除磷效果，并將高磷酸鹽混合液進(jìn)行側(cè)流化學(xué)除磷，富磷化學(xué)污泥單獨(dú)處理，寡磷清液進(jìn)入好氧池處理；厭氧池的相對(duì)高濃度、高PHB含量污泥進(jìn)入反硝化除磷區(qū)，進(jìn)一步強(qiáng)化反硝化除磷效果，這樣就最大限度的發(fā)揮了生物處理單元的功能，實(shí)現(xiàn)污水處理廠碳源的最大化利用。

這是我們團(tuán)隊(duì)最近兩年在污水處理方面的一些主要研究成果，希望對(duì)各位的工程設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理有所幫助，如有不到之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。謝謝。

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