污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)行業(ye)(ye)一切創(chuang)新(xin)的(de)(de)(de)來源(yuan)是(shi)發(fa)現(xian)問(wen)(wen)題(ti)，只(zhi)有(you)能發(fa)現(xian)問(wen)(wen)題(ti)才可能創(chuang)新(xin)！在(zai)(zai)碳(tan)中(zhong)和(he)趨(qu)勢下，現(xian)有(you)的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)技(ji)術(shu)和(he)方法(fa)存(cun)在(zai)(zai)哪些問(wen)(wen)題(ti)？未(wei)來的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)技(ji)術(shu)應解(jie)決(jue)哪些痛點？北(bei)控水(shui)(shui)務集團運營(ying)管理(li)(li)中(zhong)心污(wu)水(shui)(shui)管理(li)(li)部魏彬經理(li)(li)在(zai)(zai)“北(bei)控水(shui)(shui)務杯(bei)“第四屆”互(hu)聯網+“生態環境創(chuang)新(xin)創(chuang)業(ye)(ye)大賽“產(chan)業(ye)(ye)前沿”系列講(jiang)座（第二講(jiang)）中(zhong)做了題(ti)為(wei)“碳(tan)中(zhong)和(he)趨(qu)勢下污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)節能降耗(hao)技(ji)術(shu)需求(qiu)解(jie)讀(du)”的(de)(de)(de)分享(xiang)，對污(wu)水(shui)(shui)運營(ying)管理(li)(li)方向的(de)(de)(de)發(fa)展歷史、趨(qu)勢和(he)前景(jing)，碳(tan)中(zhong)和(he)背(bei)景(jing)下的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)需求(qiu)，典型節能降耗(hao)與資(zi)源(yuan)回(hui)收(shou)技(ji)術(shu)等(deng)進(jin)行了詳細(xi)闡述(shu)。

污水(shui)的(de)來源

對(dui)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處理廠來說(shuo)，處理的(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)來源(yuan)于三個方面，包括生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)、工(gong)(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)以及被污(wu)(wu)(wu)(wu)染的(de)雨(yu)水(shui)(shui)。簡單(dan)的(de)講(jiang)，生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)是人們(men)在日常生(sheng)活(huo)中產(chan)生(sheng)的(de)廢(fei)水(shui)(shui)；工(gong)(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)是在工(gong)(gong)業生(sheng)產(chan)過(guo)程中產(chan)生(sheng)的(de)水(shui)(shui)，對(dui)于工(gong)(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)需要關注的(de)指標(biao)除常規污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)指標(biao)外，還涵蓋熱污(wu)(wu)(wu)(wu)染及其他(ta)有毒(du)有害物質指標(biao)；被污(wu)(wu)(wu)(wu)染的(de)雨(yu)水(shui)(shui)主要指初期雨(yu)水(shui)(shui)，是在雨(yu)污(wu)(wu)(wu)(wu)分流制(zhi)(zhi)排水(shui)(shui)體(ti)制(zhi)(zhi)下產(chan)生(sheng)，對(dui)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)廠水(shui)(shui)量均影(ying)響(xiang)較(jiao)大。

低碳(tan)節能(neng)與資(zi)源利用是(shi)碳(tan)中和背景下的新(xin)需(xu)求

魏彬老師(shi)以某一級(ji)A標準(zhun)污(wu)水處理(li)廠為(wei)例對(dui)污(wu)水處理(li)技(ji)術(shu)進行了總(zong)體(ti)(ti)介紹(shao)，概括了物(wu)理(li)、化學、生(sheng)物(wu)處理(li)技(ji)術(shu)①在多級(ji)水處理(li)中的(de)功能，落實(shi)到(dao)具體(ti)(ti)處理(li)工藝②和工程，各級(ji)各類技(ji)術(shu)需針對(dui)不(bu)同污(wu)染物(wu)和不(bu)同污(wu)染情(qing)況(kuang)，依據實(shi)際情(qing)況(kuang)進行應(ying)用和改進。在碳(tan)中和背(bei)景下，不(bu)但要追求低碳(tan)，更要建(jian)立碳(tan)生(sheng)態，實(shi)現富余碳(tan)源的(de)利(li)用，同時，也要關注(zhu)N2O等溫室氣體(ti)(ti)產生(sheng)情(qing)況(kuang)，為(wei)碳(tan)中和的(de)目標實(shi)現進行技(ji)術(shu)改進和革新(xin)。

機理(li)研究(jiu)和管理(li)邏(luo)輯優化(hua)是滿(man)足碳中(zhong)和背景下技術需求的關鍵

問題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)解(jie)決離(li)不開正確(que)精準(zhun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)認知。通過(guo)(guo)(guo)不同(tong)過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)關鍵(jian)因素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)識別(bie)，探(tan)究和深化(hua)(hua)不同(tong)反(fan)(fan)(fan)應過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控制機(ji)理(li)(li)(li)，從而實(shi)(shi)現碳(tan)源利(li)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目標。魏老師介紹了脫氮除(chu)磷(lin)過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)實(shi)(shi)現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)共用碳(tan)源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)例子(zi)：生物(wu)除(chu)磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)本(ben)質是能量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉化(hua)(hua)，碳(tan)源只是產(chan)生能量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)燃料，氧化(hua)(hua)劑可(ke)(ke)以(yi)多樣化(hua)(hua)，因此可(ke)(ke)以(yi)與脫氮過(guo)(guo)(guo)程共用碳(tan)源，實(shi)(shi)現低碳(tan)節能。此項工藝(yi)提出離(li)不開對反(fan)(fan)(fan)應機(ji)理(li)(li)(li)過(guo)(guo)(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)準(zhun)確(que)把握，這也(ye)是技(ji)術(shu)(shu)創新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)。同(tong)時，技(ji)術(shu)(shu)發展(zhan)需要(yao)不斷深化(hua)(hua)對處理(li)(li)(li)過(guo)(guo)(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)(li)解(jie)，例如傳統教科書對一(yi)(yi)(yi)些水處理(li)(li)(li)過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)厭氧條件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定義，已(yi)不符合實(shi)(shi)際工藝(yi)和內在(zai)(zai)機(ji)理(li)(li)(li)。實(shi)(shi)現碳(tan)中(zhong)和的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)升級，需要(yao)準(zhun)確(que)把握反(fan)(fan)(fan)應過(guo)(guo)(guo)程，不斷深化(hua)(hua)機(ji)理(li)(li)(li)認知。縱觀污水處理(li)(li)(li)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)，其實(shi)(shi)也(ye)是對內在(zai)(zai)反(fan)(fan)(fan)應機(ji)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)步(bu)步(bu)探(tan)究，往往對一(yi)(yi)(yi)個關鍵(jian)因素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)改變就(jiu)可(ke)(ke)以(yi)推(tui)動一(yi)(yi)(yi)種工藝(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)快速發展(zhan)。

除了技(ji)術創(chuang)新(xin)，管理創(chuang)新(xin)也是極(ji)為重要的(de)(de)部(bu)分，污水(shui)運營(ying)管理不再是隨意性的(de)(de)“讀讀書、看看報、曝曝氣、排排泥(ni)”，已經到了智(zhi)(zhi)能控制和精準管理的(de)(de)階段, 管理目標(biao)從低成(cheng)本(ben)低標(biao)準轉變為低成(cheng)本(ben)高標(biao)準，通過管理實現技(ji)術效益(yi)的(de)(de)最大化(hua)，向(xiang)(xiang)著碳中(zhong)和、資源(yuan)化(hua)、智(zhi)(zhi)慧(hui)化(hua)的(de)(de)方(fang)向(xiang)(xiang)前進。

污水處理(li)廠實現碳中和面臨的(de)痛點(dian)

1、總(zong)氮總(zong)磷的高標(biao)準排放與碳源的嚴重不足

中(zhong)國的(de)(de)污水水質特點與排放標準(zhun)存在一定(ding)程(cheng)度(du)的(de)(de)不協調。總(zong)氮總(zong)磷的(de)(de)標準(zhun)很(hen)高，但是(shi)碳源(yuan)(yuan)很(hen)缺乏。污水中(zhong)碳源(yuan)(yuan)總(zong)量，連實(shi)現(xian)(xian)脫氮除磷都(dou)尚顯不足，再(zai)分出碳源(yuan)(yuan)進行厭氧(yang)消(xiao)化或產生(sheng)能量是(shi)不現(xian)(xian)實(shi)的(de)(de)。

2、排水系統中化(hua)糞池產生大量溫室氣(qi)體同時(shi)消耗碳源

生活污水(shui)(shui)進(jin)廠(chang)前在化糞池中(zhong)停留了過長(chang)時間（10余天至1個月），導致(zhi)厭氧產甲(jia)烷等反應充(chong)分進(jin)行(xing)，大(da)量碳(tan)(tan)源(yuan)(yuan)消耗，并產生大(da)量溫(wen)室(shi)氣體，進(jin)一步導致(zhi)進(jin)場(chang)水(shui)(shui)碳(tan)(tan)源(yuan)(yuan)不足(zu)，致(zhi)使后(hou)端(duan)處理需補加碳(tan)(tan)源(yuan)(yuan)，與碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)理念(nian)矛(mao)盾。但由(you)于(yu)政策原(yuan)因及配套排水(shui)(shui)管(guan)網問題(ti)，這一矛(mao)盾并不容(rong)易解決(jue)。

工(gong)業(ye)水進末(mo)端(duan)污(wu)水處理設施前，由于工(gong)業(ye)水排放標準(zhun)對(dui)COD要(yao)求較(jiao)高，對(dui)TN要(yao)求較(jiao)低甚至不要(yao)求，導致(zhi)上(shang)游(you)大(da)量(liang)采(cai)用好氧(yang)曝氣(qi)工(gong)藝，浪費大(da)量(liang)能源(yuan)同(tong)時把最好的(de)碳(tan)源(yuan)消(xiao)除掉了，把難降(jiang)解COD和TN留(liu)給了末(mo)端(duan)污(wu)水處理設施，到了末(mo)端(duan)污(wu)水廠還(huan)要(yao)再外加碳(tan)源(yuan)解決TN，采(cai)用高級(ji)氧(yang)化(hua)解決難降(jiang)解COD。這也(ye)是上(shang)下游(you)不協同(tong)帶來的(de)雙(shuang)重浪費，也(ye)非(fei)常不利(li)于實現污(wu)水處理行業(ye)的(de)碳(tan)中(zhong)和。

3、重金屬問(wen)題帶來(lai)的污泥資(zi)源化利用困惑(huo)

從生態循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)角度出發，植(zhi)物通(tong)(tong)過吸(xi)收土壤中(zhong)的(de)氮磷元素(su)合成(cheng)有機物進(jin)入食物鏈(lian)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)，通(tong)(tong)過人類消(xiao)耗(hao)，最終回到污水廠，進(jin)入污泥(ni)中(zhong)。一個完整的(de)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)需要污泥(ni)中(zhong)的(de)氮磷重(zhong)新回歸農(nong)田、土壤，成(cheng)為肥料。而(er)實際處(chu)理過程中(zhong)，大量(liang)污泥(ni)中(zhong)的(de)氮磷無(wu)法得到有效利(li)用，只(zhi)能填(tian)埋(mai)或焚燒，而(er)不得不通(tong)(tong)過向(xiang)農(nong)田中(zhong)施加(jia)化肥以(yi)補(bu)充循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)中(zhong)損失的(de)氮磷，也造成(cheng)了雙重(zhong)浪費。

而導(dao)致污(wu)泥無法(fa)再(zai)利(li)用(yong)的(de)主因，是大量(liang)工業廢水排(pai)放(fang)使污(wu)水中(zhong)重金屬含量(liang)增高，進(jin)而導(dao)致污(wu)泥重金屬含量(liang)過(guo)(guo)高而無法(fa)進(jin)行農業利(li)用(yong)。若可通過(guo)(guo)政策(ce)實現工業廢水與(yu)生活污(wu)水的(de)有效分離(li)，則(ze)有望解(jie)決上述問(wen)題。

碳(tan)中(zhong)和背景下的技術(shu)創新需求(qiu)

1. 高效脫氮除(chu)磷新(xin)工藝或(huo)新(xin)裝備

基于同步(bu)/短程硝化反硝化、厭氧氨氧化、反硝化除磷(lin)等先進理(li)論的新型污(wu)水處(chu)理(li)工藝或運行(xing)控制方法、裝備；

基于(yu)傳(chuan)統硝化(hua)反硝化(hua)的運行(xing)優化(hua)控制(zhi)方法（傳(chuan)統的A2/O工(gong)藝在實際應(ying)用中占(zhan)比較(jiao)高，而新工(gong)藝推廣較(jiao)難，針(zhen)對常規工(gong)藝的提(ti)升優化(hua)是較(jiao)好的方向）；

基于提(ti)升原水碳源利用率(lv)(lv)、降(jiang)低(di)系統總(zong)(zong)氮放(fang)棄率(lv)(lv)的新(xin)型(xing)工藝或裝備(bei)（以提(ti)升碳源利用率(lv)(lv)及降(jiang)低(di)總(zong)(zong)氮放(fang)棄率(lv)(lv)為目標③，深度(du)探(tan)究挖(wa)掘現(xian)有處(chu)理工藝流程(cheng)細(xi)節，在細(xi)微之處(chu)如進水過程(cheng)中跌水帶來(lai)的溶氧(yang)碳消耗等角度(du)，實現(xian)方法創新(xin)）；

新(xin)型三級處(chu)理(li)深度(du)脫氮或深度(du)除磷工藝(yi)或裝備（研究高密度(du)沉淀池、濾(lv)池、磁(ci)混凝或其他方法，更(geng)經濟更(geng)高效的解決深度(du)處(chu)理(li)問題）；

碳捕獲、磷(lin)回收；新型快速水(shui)質監測(ce)(ce)技術(shu)（包(bao)括在線(xian)監測(ce)(ce)手段(duan)）；

氧化亞氮（N2O）產生的(de)抑(yi)制(zhi)技術和捕捉、分解技術等(deng)（技術儲備，未來需求）。

2. 節能降耗新裝備集成應用

水泵：提升泵運(yun)行能(neng)效，降低管(guan)道損(sun)失和(he)局部損(sun)失；

風(feng)機：提(ti)升風(feng)機運(yun)行能效，降(jiang)低風(feng)管道損失和(he)曝(pu)氣(qi)頭(tou)局部損失（風(feng)機控(kong)制技術，曝(pu)氣(qi)頭(tou)清洗技術，降(jiang)低曝(pu)氣(qi)頭(tou)水頭(tou)損失等(deng)）；

攪(jiao)拌器：合(he)理(li)的池型及流態模擬，獲(huo)得更(geng)低的容積功率（攪(jiao)拌器的形態、布置方(fang)式、攪(jiao)拌器與(yu)池型的配合(he)等）；

脫(tuo)(tuo)水(shui)機(ji)：獲得更(geng)低(di)的(de)單方脫(tuo)(tuo)泥(ni)能(neng)耗，藥耗和更(geng)低(di)的(de)出泥(ni)含水(shui)率（脫(tuo)(tuo)水(shui)機(ji)的(de)運行控制(zhi)，新(xin)型的(de)脫(tuo)(tuo)水(shui)機(ji)設備等）；

空(kong)調系統：利用水中(zhong)余熱或太陽能(neng)等新(xin)能(neng)源，獲得較(jiao)低的供熱能(neng)耗。

3. 資源回(hui)收利用(yong)解決(jue)方案

能(neng)源：有機污染物(wu)化學能(neng)、污水內能(neng)等能(neng)源的回收(shou)利用工藝或裝備（有機物(wu)的回收(shou)利用，高能(neng)效比的水源熱泵(beng)設備技術(shu)）；

污泥(ni)：污泥(ni)資源(yuan)化利用整體解(jie)決方案或裝(zhuang)備（污泥(ni)干化焚(fen)燒(shao)，碳化，協同(tong)焚(fen)燒(shao)，資源(yuan)化及利用的解(jie)決方案）；

磷：磷回(hui)收利(li)用整體(ti)解決方案或裝(zhuang)備(bei)；

太陽(yang)能和風能：利用(yong)場(chang)地優勢，低成(cheng)本、高(gao)品(pin)質(zhi)、低維護光(guang)伏發電裝備或技術(shu)；

再生(sheng)水(shui)：新型低(di)成本、高品質(zhi)再生(sheng)水(shui)處理(li)工藝或裝備。

一切創(chuang)(chuang)新的來源是發現問題，發現痛點(dian)，而深入理解原理才(cai)能觸及到創(chuang)(chuang)新工作的根本，才(cai)能實現有(you)效的創(chuang)(chuang)新。

典型建(jian)議選題方向(xiang)

目前針對(dui)不同級(ji)的(de)(de)處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)，已有一(yi)些(xie)正(zheng)在應用的(de)(de)節(jie)能降耗(hao)與資源回(hui)收技術(shu)，包括(kuo)：針對(dui)一(yi)級(ji)處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)的(de)(de)管網調度模式（廠網一(yi)體化）、雜物(wu)無(wu)機(ji)砂粒(li)去除碳源保留技術(shu)、跌水控(kong)(kong)制、碳源的(de)(de)溯源損失控(kong)(kong)制等；針對(dui)二(er)級(ji)處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)的(de)(de)精(jing)細化過(guo)程(cheng)控(kong)(kong)制，關鍵工(gong)藝(yi)環(huan)(huan)節(jie)工(gong)藝(yi)參數的(de)(de)控(kong)(kong)制方法，泥(ni)水分離(li)裝備(bei)等。針對(dui)三級(ji)處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)的(de)(de)精(jing)細化控(kong)(kong)制方法，各(ge)池的(de)(de)運行控(kong)(kong)制邏輯，藻類(lei)控(kong)(kong)制方法，環(huan)(huan)境友(you)好性強的(de)(de)藥劑等。

實際上(shang)，深入到每一個工藝環(huan)節(jie)，都有其(qi)進一步精細化(hua)管理(li)的方(fang)法。用(yong)優秀(xiu)的控制手(shou)段、邏輯(ji)、算(suan)法實現自動化(hua)和智能化(hua)控制，將對處理(li)效(xiao)果和節(jie)能降(jiang)耗(hao)起到強有力的支撐作用(yong)。

問(wen)答(da)

資源(yuan)回收(shou)技(ji)術，將(jiang)是碳中(zhong)和背景(jing)下重要的(de)創新(xin)(xin)方向。單從碳的(de)角度(du)，做到碳中(zhong)和難度(du)較高，但是通過回收(shou)利用(yong)資源(yuan)，可(ke)以在(zai)一定程度(du)上(shang)平衡碳中(zhong)和的(de)需求。技(ji)術革新(xin)(xin)和運行管理邏(luo)輯優化哪(na)個在(zai)現(xian)在(zai)的(de)水處(chu)理中(zhong)更為重要？

魏彬(bin)：二者(zhe)同樣(yang)重(zhong)要(yao)(yao)，往(wang)往(wang)大家會關注技術的(de)革新，實際(ji)上管理(li)優化(hua)對于整個污水(shui)處理(li)是非常有價(jia)值的(de)，可以避(bi)免很多的(de)能源損(sun)失，降低(di)成(cheng)本；具體到大賽而言(yan)，還是要(yao)(yao)看技術的(de)成(cheng)熟(shu)度，能否落地，這是比較不同方(fang)向技術的(de)重(zhong)要(yao)(yao)指標。

三級處理可以用哪些綠色技術？

魏彬：各個(ge)工(gong)藝細節的(de)精(jing)(jing)細化(hua)控制(zhi)都能夠帶來節能降(jiang)耗的(de)效(xiao)果，都可(ke)以說是綠色(se)技(ji)術(shu)，比如(ru)高密池精(jing)(jing)確加藥，泥位的(de)精(jing)(jing)確控制(zhi)，回流(liu)量(liang)的(de)控制(zhi)，攪拌(ban)強度的(de)控制(zhi)等，濾(lv)池的(de)反洗周期(qi)控制(zhi)，反洗強度控制(zhi)等。新型的(de)深度處(chu)(chu)理工(gong)藝，如(ru)果比現有的(de)成本更低，效(xiao)果更好，比如(ru)磁混凝就(jiu)是最近幾年(nian)涌現出來的(de)新型綠色(se)工(gong)藝。對于脫(tuo)色(se)、難(nan)降(jiang)解COD等常規深度處(chu)(chu)理較難(nan)解決的(de)問題也可(ke)以探(tan)索低成本、高效(xiao)率的(de)處(chu)(chu)理方(fang)法，也算是綠色(se)工(gong)藝。污水處(chu)(chu)理小知識(shi)

典型污水處理方法

傳統(tong)的(de)污(wu)水(shui)(shui)處理方法(fa)主要是(shi)物(wu)(wu)理法(fa)、化學(xue)(xue)法(fa)、生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)法(fa)及(ji)其組合。物(wu)(wu)理法(fa)主要應用(yong)于預處理及(ji)深(shen)度處理過(guo)程中，包(bao)括沉淀、過(guo)濾、氣浮(fu)等(deng)手段。化學(xue)(xue)法(fa)包(bao)括氧化、還原(yuan)、中和、絮凝等(deng)方法(fa)，在污(wu)水(shui)(shui)廠應用(yong)最多的(de)是(shi)絮凝法(fa)，用(yong)化學(xue)(xue)藥劑去除水(shui)(shui)中的(de)膠體、懸浮(fu)物(wu)(wu)、磷酸鹽(yan)等(deng)。生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)法(fa)在國內起步較晚，最初用(yong)于去除污(wu)水(shui)(shui)中的(de)COD，隨(sui)著(zhu)國家標準的(de)提高，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)法(fa)核心(xin)內容逐漸向生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)脫氮和生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)除磷轉變。

生物脫氮

在污(wu)水(shui)(shui)處理中(zhong)(zhong)，生物(wu)脫氮(dan)(dan)主要包含氨化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以及反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)三個步驟。污(wu)水(shui)(shui)，尤其生活污(wu)水(shui)(shui)，氮(dan)(dan)元素(su)主要以有(you)機氮(dan)(dan)的(de)(de)形式(shi)存在。首先通過(guo)水(shui)(shui)解作(zuo)用，將(jiang)有(you)機氮(dan)(dan)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)氨氮(dan)(dan)（部分水(shui)(shui)廠進(jin)(jin)水(shui)(shui)氨氮(dan)(dan)很高是(shi)由(you)于(yu)水(shui)(shui)解作(zuo)用已于(yu)管網和(he)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)糞池中(zhong)(zhong)進(jin)(jin)行），此為(wei)氨化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程。隨(sui)后進(jin)(jin)行亞硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)及亞硝(xiao)(xiao)酸鹽的(de)(de)兩步硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)。厭氧硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程中(zhong)(zhong)，會(hui)(hui)生成一定量的(de)(de)甲烷（溫(wen)(wen)(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)(ti)）。隨(sui)后反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)過(guo)程中(zhong)(zhong)氮(dan)(dan)元素(su)的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)價(jia)逐(zhu)步降(jiang)低(di)(di)，從(cong)+5價(jia)的(de)(de)硝(xiao)(xiao)態氮(dan)(dan)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)0價(jia)的(de)(de)氮(dan)(dan)氣(qi)單質，過(guo)程中(zhong)(zhong)會(hui)(hui)產生低(di)(di)價(jia)態的(de)(de)氮(dan)(dan)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)，例如(ru)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)亞氮(dan)(dan)N2O（笑氣(qi)、溫(wen)(wen)(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)(ti)）。在碳中(zhong)(zhong)和(he)的(de)(de)前提下，未(wei)來的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)處理工藝中(zhong)(zhong)應(ying)當重視(shi)減少(shao)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)產生、逃逸及排放。

生(sheng)物(wu)脫氮過程中，各個(ge)環節(jie)的(de)(de)影響(xiang)(xiang)(xiang)因(yin)(yin)子(zi)有(you)很(hen)多。例如硝化(hua)反(fan)(fan)應(ying)中主(zhu)要是微生(sheng)物(wu)的(de)(de)酶在發揮(hui)作(zuo)用(yong)，而微生(sheng)物(wu)的(de)(de)數量決定了(le)酶的(de)(de)數量，因(yin)(yin)此硝化(hua)細菌(jun)數量就成為了(le)硝化(hua)反(fan)(fan)應(ying)速率和方(fang)向的(de)(de)重要影響(xiang)(xiang)(xiang)因(yin)(yin)子(zi)。與此類似(si)的(de)(de)，還有(you)溶解氧（DO）、水力停(ting)留時(shi)間（HRT）、水溫、堿(jian)度等等。各影響(xiang)(xiang)(xiang)因(yin)(yin)子(zi)在硝化(hua)反(fan)(fan)應(ying)中是同時(shi)發揮(hui)作(zuo)用(yong)的(de)(de)，改變任何一(yi)個(ge)條件都會(hui)影響(xiang)(xiang)(xiang)到硝化(hua)反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)速率。在實際處理過程中，應(ying)當明確(que)每一(yi)個(ge)反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)影響(xiang)(xiang)(xiang)因(yin)(yin)素，對可控因(yin)(yin)素進行分析，就可以確(que)定促進反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)操作(zuo)，也(ye)即(ji)改進的(de)(de)方(fang)向。

生物(wu)除磷

生(sheng)物(wu)脫(tuo)氮和生(sheng)物(wu)除(chu)磷都需要碳(tan)源(yuan)，普遍認為脫(tuo)氮和除(chu)磷是爭奪碳(tan)源(yuan)的關系。但是在生(sheng)物(wu)脫(tuo)氮除(chu)磷工藝中(zhong)，存(cun)在一(yi)個窗口可以實現利用一(yi)份碳(tan)源(yuan)，同時脫(tuo)氮和除(chu)磷，也即反硝化除(chu)磷。

磷(lin)(lin)(lin)(lin)常以(yi)(yi)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸鹽(yan)（H2PO4-、HPO42-和PO43-）、聚磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸鹽(yan)和有機磷(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)形式存(cun)在(zai)于廢水(shui)中，生(sheng)物除磷(lin)(lin)(lin)(lin)就是(shi)利用聚磷(lin)(lin)(lin)(lin)菌一類的(de)(de)細(xi)菌，在(zai)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)狀態(tai)釋放磷(lin)(lin)(lin)(lin)，在(zai)好氧(yang)(yang)(yang)狀態(tai)（具有氧(yang)(yang)(yang)化劑的(de)(de)環境(jing)，不(bu)一定是(shi)氧(yang)(yang)(yang)氣，也(ye)可以(yi)(yi)是(shi)硝氮(dan)(dan)或(huo)者亞硝氮(dan)(dan)）從外部攝取(qu)(qu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)，并將其(qi)以(yi)(yi)聚合(he)形態(tai)貯(zhu)藏在(zai)體(ti)內(nei)，形成高磷(lin)(lin)(lin)(lin)污泥，排出系統，達到從廢水(shui)中除磷(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)效果。除磷(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)本質是(shi)一個(ge)能量(liang)轉化過程，聚磷(lin)(lin)(lin)(lin)菌的(de)(de)初心是(shi)獲取(qu)(qu)更(geng)多的(de)(de)能量(liang)，而(er)不(bu)是(shi)獲取(qu)(qu)更(geng)多的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)，磷(lin)(lin)(lin)(lin)僅僅是(shi)能量(liang)的(de)(de)載體(ti)。通過在(zai)好氧(yang)(yang)(yang)段(duan)(duan)只提(ti)供(gong)充足的(de)(de)硝氮(dan)(dan)、亞硝氮(dan)(dan)，以(yi)(yi)及(ji)一段(duan)(duan)時(shi)間的(de)(de)馴(xun)化，就可以(yi)(yi)實現一份(fen)碳源既(ji)還(huan)原了氮(dan)(dan)，又(you)供(gong)給(gei)了聚磷(lin)(lin)(lin)(lin)菌能量(liang)，實現了反硝化除磷(lin)(lin)(lin)(lin)。

工藝(yi)優劣的判斷

在生物脫(tuo)氮環節(jie)，工藝的(de)優劣(lie)主要通過碳(tan)源(yuan)利用率(lv)和(he)總氮放棄(qi)率(lv)來判斷(duan)。

碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)(yuan)利用率，即原水中的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)(yuan)及外加碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)(yuan)總量(liang)中，和(he)硝態(tai)氮反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)(yuan)所占比率。一個好的(de)(de)(de)工藝中，應盡量(liang)滿足碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)(yuan)都和(he)硝態(tai)氮反(fan)(fan)應。在(zai)碳(tan)(tan)(tan)中和(he)的(de)(de)(de)思路引導下，應當控制同化(hua)(hua)反(fan)(fan)應中碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)消(xiao)耗(hao)比率（或(huo)實(shi)現同化(hua)(hua)后碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)再利用），抑制碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)(yuan)與氧(yang)氣的(de)(de)(de)直接(jie)反(fan)(fan)應（減少(shao)碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)耗(hao)，以(yi)及CO2的(de)(de)(de)生成(cheng)），富裕碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)(yuan)用于厭氧(yang)硝化(hua)(hua)及能量(liang)產生。將COD不(bu)再看成(cheng)污染物，而看成(cheng)一種資源(yuan)(yuan)(yuan)。

總氮(dan)(dan)放(fang)棄率(lv)，即傳統(tong)工藝中，假設碳源充足，僅(jin)通過(guo)工藝仍無法去(qu)除的(de)總氮(dan)(dan)。總氮(dan)(dan)去(qu)除率(lv)，是通過(guo)內外(wai)回流比決定的(de)氮(dan)(dan)的(de)去(qu)除率(lv)的(de)上限。

在(zai)設計(ji)處理工藝、工藝選型(xing)及創新時，需(xu)要想辦(ban)法降(jiang)低總氮放棄率，提(ti)升碳源利用率。

典(dian)型污(wu)水處理(li)工藝

典(dian)型(xing)的污(wu)水(shui)廠(chang)處(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)流(liu)程(cheng)是上述方法(fa)(fa)的組合(he)。以某一級(ji)(ji)A標準污(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)廠(chang)為例(li)，從(cong)進(jin)水(shui)到出水(shui)主要分三(san)級(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)，一級(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)主要應(ying)(ying)用物理(li)(li)法(fa)(fa)（包(bao)括攔截(jie)、沉淀、除(chu)砂(sha)等）及一定的化(hua)學法(fa)(fa)（初沉池(chi)前絮凝）；二級(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)是污(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)核心，主要是以活性污(wu)泥為主的生化(hua)反(fan)應(ying)(ying)（酶促反(fan)應(ying)(ying)）；三(san)級(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)主要應(ying)(ying)用物理(li)(li)化(hua)學法(fa)(fa)，通過混凝、過濾、消毒等工(gong)(gong)藝(yi)(yi)手段對污(wu)水(shui)進(jin)行(xing)深度(du)處(chu)理(li)(li)。落實到具體處(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)程(cheng)中，各級(ji)(ji)各類技術需針對不同污(wu)染物和(he)污(wu)染情況進(jin)行(xing)應(ying)(ying)用和(he)改進(jin)。

典型的(de)二級處(chu)理工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)主(zhu)(zhu)要包括懸(xuan)浮(fu)性(xing)活性(xing)污(wu)泥法(fa)污(wu)水處(chu)理工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)，及固(gu)著性(xing)生物(wu)膜(mo)法(fa)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)如(ru)BAF、膜(mo)生物(wu)反(fan)應(ying)器(qi)MBR等。懸(xuan)浮(fu)性(xing)活性(xing)污(wu)泥法(fa)污(wu)水處(chu)理工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)主(zhu)(zhu)要有三個系列：（1）氧化(hua)溝系列；（2）A/O及A2/O系列；（3）序批式反(fan)應(ying)器(qi)（SBR）系列。各個系列不斷的(de)發展、改進，形成了(le)目前比較(jiao)典型的(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)有：A2/O工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)、改良(liang)A2/O工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)、SF-AO工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)、UCT工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)、卡魯塞爾-2000 氧化(hua)溝工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)、奧(ao)貝爾氧化(hua)溝工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)、SBR工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)、CASS工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)等。

三(san)級處理工藝中最常用(yong)的(de)就是高密度沉淀池(chi)(chi)。其對總磷和懸浮物的(de)去除效果較好，運(yun)行穩定。此(ci)外(wai)還有濾(lv)(lv)池(chi)(chi)（砂濾(lv)(lv)池(chi)(chi)、纖維轉盤濾(lv)(lv)池(chi)(chi)、反硝(xiao)化濾(lv)(lv)池(chi)(chi)等(deng)），磁混凝(ning)、高級氧化工藝等(deng)。

各種處理工藝(yi)各具(ju)特色，各有(you)優劣(lie)勢，需結合實(shi)際(ji)情況進行選擇。

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