近年來(lai)，國(guo)家大力推(tui)行“碳(tan)達峰”“碳(tan)中(zhong)和(he)”，旨在(zai)推(tui)動社會主(zhu)義生(sheng)(sheng)態文明建(jian)(jian)設(she)(she)提(ti)升并(bing)對(dui)全(quan)球(qiu)氣候(hou)改(gai)善做(zuo)出相應貢獻(xian)。在(zai)城市(shi)(shi)水(shui)環境和(he)水(shui)生(sheng)(sheng)態的建(jian)(jian)設(she)(she)方(fang)(fang)面，積極響應國(guo)家“降碳(tan)”方(fang)(fang)針(zhen)，對(dui)現(xian)有(you)污水(shui)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)處理廠進一步(bu)提(ti)標改(gai)造，再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)水(shui)作為生(sheng)(sheng)態補水(shui)回灌(guan)北方(fang)(fang)城市(shi)(shi)季節性(xing)河道水(shui)系，減輕再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)水(shui)對(dui)河道生(sheng)(sheng)態系統(tong)的風險。排水(shui)系統(tong)具有(you)廣闊的減碳(tan)空間，污水(shui)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)處理廠作為排水(shui)系統(tong)降碳(tan)關鍵突破點，減碳(tan)技術包括：

（1）降低CH4、N2O等溫室氣體的直接碳排(pai)放類技術(shu)；

（2）通過降低電耗、熱(re)耗、藥耗等間接碳排放(fang)類技術；

（3）尾(wei)水、污泥等(deng)資源(yuan)化(hua)利用的碳替代類技術等(deng)。

本文以Q市某污水再生處理廠提標改造過程中，降低電耗、藥耗等為例，開展設計與運行相關降碳技術路徑的研究。在不增加占地、工藝單元、電耗的情況下，通過強化調節池的水解酸化功能作為脫氮除磷生化系統預處理工藝，原位開發內碳源，SCODCr平均有效提高63.5%，節省外碳源投加量42.5%~55.4%；通過復合鐵酶促活性污泥技術耦合AAO＋MBR工藝運行，強化系統脫氮除磷效果，節省鐵鹽（FeCl3）平均投加量約為60%以上；較大幅度節省外加碳源、鐵鹽等藥耗，污水再生處理系統出水除TN外其他指標穩定達到《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）Ⅳ類標準，有效實現降碳的目的；同時工程改造優化粗細格柵縫隙設置提高SS攔截效率，控制源頭動植物油脂排放以及運行過程中鐵鹽過量投加，有效降低超濾膜污堵，使系統長期穩定運行。

1 改造前概況

Q市某污(wu)水(shui)(shui)(shui)再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)設計規模為6 000 m3/d，采(cai)用AAO+MBR處(chu)(chu)理(li)工藝，出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質需(xu)滿足《城鎮污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)污(wu)染物排放標準》(GB 18918—2002)一級A標準，生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)水(shui)(shui)(shui)回用于園(yuan)區的(de)(de)綠化(hua)灌溉(gai)和南側河(he)道上游的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)態補水(shui)(shui)(shui)。為充(chong)分發(fa)揮項(xiang)目(mu)效益，水(shui)(shui)(shui)量充(chong)足滿負(fu)荷運行(xing)(xing)，在原(yuan)服務范(fan)圍之外市政污(wu)水(shui)(shui)(shui)主干管上截(jie)流污(wu)水(shui)(shui)(shui)，再(zai)通(tong)過(guo)一體化(hua)泵站轉輸至廠(chang)區進水(shui)(shui)(shui)井一并處(chu)(chu)理(li)，但(dan)是(shi)此后該廠(chang)運行(xing)(xing)開(kai)始出現膜堵塞、脫氮除磷效果變(bian)差等(deng)問(wen)題，處(chu)(chu)于存(cun)在出水(shui)(shui)(shui)不(bu)達標的(de)(de)非(fei)正(zheng)常運行(xing)(xing)狀(zhuang)態。

1.1 改造(zao)前設計(ji)進(jin)出(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質

本工程設(she)計(ji)進出水水質如表1所(suo)示，實際運行過程中(zhong)各項指(zhi)標均能(neng)達到(dao)設(she)計(ji)標準。

表1 改造(zao)前設計進(jin)出水水質

1.2 污水處理工藝(yi)及流程

污水采(cai)用“粗格柵+細(xi)格柵+旋流(liu)沉(chen)砂池(chi)(chi)+提升泵(beng)房+調節池(chi)(chi)+超細(xi)格柵+AAO生化池(chi)(chi)+MBR池(chi)(chi)+清水池(chi)(chi)”處(chu)理(li)(li)(li)工藝；污泥(ni)采(cai)用“儲泥(ni)池(chi)(chi)和(he)離心濃縮脫水機”處(chu)理(li)(li)(li)工藝；臭氣采(cai)用“全(quan)過程(cheng)(cheng)除(chu)(chu)臭+生物除(chu)(chu)臭濾(lv)池(chi)(chi)+高(gao)能等(deng)離子除(chu)(chu)臭”處(chu)理(li)(li)(li)工藝。污水處(chu)理(li)(li)(li)工藝處(chu)理(li)(li)(li)流(liu)程(cheng)(cheng)如(ru)圖1所示。

圖(tu)1 工藝(yi)流程圖(tu)

1.3 主要構(gou)筑物設計

主要構筑物采(cai)用(yong)窯洞式半地下(xia)組合布(bu)置(zhi)(zhi)，沿北側大(da)(da)(da)道頂(ding)部覆土(tu)建設(she)成景觀(guan)帶，建成環境優美的景觀(guan)節(jie)點，沿南側河(he)道面設(she)置(zhi)(zhi)進出通(tong)道，中間(jian)層(ceng)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)操作層(ceng)，下(xia)部為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)池(chi)(chi)(chi)。廠區占(zhan)地面積(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)5 770 m2，分為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)預處理(li)區、主體(ti)(ti)處理(li)區、附屬區。預處理(li)單(dan)元包括(kuo)粗(cu)格柵、細格柵、旋流沉(chen)砂池(chi)(chi)(chi)、進水(shui)(shui)(shui)提升泵房。主體(ti)(ti)處理(li)單(dan)元包括(kuo)調(diao)(diao)節(jie)池(chi)(chi)(chi)、精細格柵、AAO生化池(chi)(chi)(chi)、MBR膜池(chi)(chi)(chi)及膜池(chi)(chi)(chi)配套設(she)備、清水(shui)(shui)(shui)池(chi)(chi)(chi)、儲泥池(chi)(chi)(chi)及脫水(shui)(shui)(shui)機房、鼓風機房、加藥(yao)間(jian)。其中調(diao)(diao)節(jie)池(chi)(chi)(chi)有效(xiao)調(diao)(diao)節(jie)容積(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)2 000 m3，停(ting)留(liu)(liu)時間(jian)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)8.0 h；AAO反應池(chi)(chi)(chi)有效(xiao)容積(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)3 375 m3，有效(xiao)水(shui)(shui)(shui)深為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)6.0 m，總水(shui)(shui)(shui)力(li)停(ting)留(liu)(liu)時間(jian)（HRT）為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)13.7 h，容積(ji)(ji)(ji)負荷為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)0.64 kg BOD5/(m3·d)，設(she)計混合液MLSS為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)8 g/L，泥齡(ling)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)19.3 d；MBR池(chi)(chi)(chi)-好(hao)氧區回(hui)流比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)300%~500%，好(hao)氧區-缺氧區回(hui)流比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)200%~400%，缺氧區-厭氧區回(hui)流比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)100%~200%；膜池(chi)(chi)(chi)共2格，MBR采(cai)用(yong)膜孔(kong)徑(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)0.2 μm的中空纖維膜，平均通(tong)量為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)15.12 L/(h·m2)；采(cai)用(yong)FeCl3作為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)化學除(chu)磷藥(yao)劑，設(she)計最大(da)(da)(da)投加量為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)40 mg/L；采(cai)用(yong)乙(yi)酸鈉作為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)反硝化脫氮碳(tan)源，設(she)計最大(da)(da)(da)投加量為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)60 mg/L。

1.4 原設計經濟(ji)指標

項(xiang)目總投資(zi)為7 018萬元，其中(zhong)(zhong)建安費為5 753萬元。單位污(wu)水處理經營成本為3.8元/m3，其中(zhong)(zhong)電費為0.78元/m3 (電耗為1.26 kW·h/m3)、藥劑費用為0.48元/m3。

1.5 原設(she)計(ji)特點(dian)

（1）針對匯水(shui)區域白(bai)天(tian)排水(shui)量大(da)、晚上量小的特(te)點，前段設調節池1座，調節進水(shui)水(shui)量波動、均衡(heng)水(shui)質，應(ying)對沖擊影響。

（2）采用AAO＋MBR為主體工藝，具(ju)有占(zhan)(zhan)地(di)省、出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質好等特點(dian)，并(bing)將處理(li)設施(shi)集成組合布(bu)置，節約占(zhan)(zhan)地(di)和(he)工程投資(zi)。

（3）廠(chang)區受占(zhan)地限制(zhi)和周邊(bian)景(jing)觀要求，污水再生凈(jing)化(hua)廠(chang)整體(ti)設(she)計(ji)成(cheng)窯洞半地下式，頂(ding)部與北側覆(fu)土建設(she)成(cheng)山(shan)頭(tou)綠化(hua)景(jing)觀公園，與周邊(bian)環境(jing)相協調(diao)，廠(chang)區南(nan)側布(bu)置廠(chang)區進出通道，滿足正(zheng)常(chang)運維管理。

（4）生產的再(zai)生水就近回用于園區內(nei)沖(chong)廁(ce)、綠(lv)化灌溉、澆灑(sa)以及河道補水，實現污水就地收集處理(li)、循環再(zai)利用。

2 提標改造設計

2.1 改造目標與要求

根據當地(di)生態環境保護部門(men)的(de)最新要(yao)求，排往附近海灣流域河道的(de)污(wu)水(shui)處理廠的(de)排放標(biao)準(zhun)(zhun)提升為主要(yao)指標(biao)達(da)到《地(di)表(biao)水(shui)環境質量標(biao)準(zhun)(zhun)》（GB 3838—2002）Ⅳ類標(biao)準(zhun)(zhun)（TN除外），設計進出(chu)水(shui)水(shui)質指標(biao)如表(biao)2所示(shi)。

表 2 提標后設計進出水水質

2.2 存在的問題與(yu)難(nan)點分析(xi)

2.2.1 現(xian)狀存在問題

（1）該(gai)項目服務(wu)的匯水(shui)區域(yu)內有2座近萬(wan)人的高校(xiao)，學校(xiao)食(shi)堂(tang)的餐廚(chu)污(wu)水(shui)中動植物(wu)油(you)(you)含量(liang)(liang)高，而且食(shi)堂(tang)污(wu)水(shui)出口的隔油(you)(you)池缺失或(huo)年久失修(xiu)，大量(liang)(liang)動植物(wu)油(you)(you)進入污(wu)水(shui)再生凈化系統(tong)，部分油(you)(you)脂黏附在(zai)超濾膜(mo)表面，形成膜(mo)污(wu)染堵(du)塞膜(mo)表面，降低膜(mo)通量(liang)(liang)。

（2）廠外新(xin)增(zeng)設(she)一體化(hua)泵站(zhan)，為(wei)了運(yun)行(xing)維(wei)護(hu)管理簡便采用(yong)粉碎(sui)式格(ge)(ge)柵(zha)(zha)(zha)，該類格(ge)(ge)柵(zha)(zha)(zha)極易導致柵(zha)(zha)(zha)渣細(xi)碎(sui)化(hua)，現有粗細(xi)格(ge)(ge)柵(zha)(zha)(zha)（柵(zha)(zha)(zha)縫分別(bie)為(wei)15、5 mm）攔截柵(zha)(zha)(zha)渣效率(lv)低下(xia)，造成后(hou)續精細(xi)格(ge)(ge)柵(zha)(zha)(zha)堵(du)(du)塞或溢流，以及(ji)柵(zha)(zha)(zha)渣穿透(tou)進入生化(hua)池及(ji)MBR工藝池的情況(kuang)嚴重，超濾膜表面黏附大(da)量的柵(zha)(zha)(zha)渣和淤泥，導致超濾膜堵(du)(du)塞、處理能力降低至3 000 m3/d以下(xia)，直接影響(xiang)正常生產運(yun)行(xing)。

2.2.2 提標難點

（1）現有系統缺氧段的HRT為4 h，比正常的AAO+MBR工藝缺氧段（4.5~6 h）短，脫氮時間明顯不足。另外，同類項目提標一般需增設深度處理單元，由于本項目設計占地緊張，廠內無多余用地，也無法從周邊新增征地，原窯洞半地下式箱體無法做大規模改造增設工藝單體。因此，提標改造無法增加新的處理工藝單體，同時受周邊環境的影響，只能對現有設施改造挖潛。

（2）為防止發生MBR池污泥沉淀和減緩膜堵塞等問題，在MBR池設置鼓風吹掃設施，以致污泥回流的DO質量濃度在8.0 mg/L以上，AAO生化池缺氧段的實際DO質量濃度偏高（0.5~1.7 mg/L），生物除磷效果較差，難以達到設計要求。因此，向生化池投加過量的鐵鹽進行化學除磷，最大投加量達40 mg/L，以致生化系統活性污泥以及黏附在膜表面呈黃褐色的柵渣含大量積存的Fe3+，過量Fe3+容易對超濾膜造成污堵，降低膜通量。

2.3 解決思路與改造(zao)、運行措施(shi)

2.3.1 現狀問題解決措(cuo)施(shi)

（1）協調匯(hui)水區域(yu)內兩所(suo)高校，在其餐(can)廳(ting)污(wu)水出口增(zeng)設或改造隔油池，并要(yao)求定期清掏，防止(zhi)餐(can)廚(chu)動(dong)植物(wu)油脂大量進入污(wu)水再生凈化系統，以減輕油脂對(dui)超濾膜的污(wu)染(ran)。

（2）對(dui)(dui)預處理段進行工(gong)藝改造。鑒(jian)于廠(chang)外轉輸一體(ti)化化泵站無人(ren)值守運維要(yao)求，不適(shi)宜改造，對(dui)(dui)廠(chang)內格(ge)柵(zha)系統進行改造，拆(chai)除現(xian)(xian)有(you)2套(tao)柵(zha)縫為15 mm的粗格(ge)柵(zha)，將現(xian)(xian)有(you)2套(tao)柵(zha)縫為5 mm的細(xi)格(ge)柵(zha)移(yi)至粗格(ge)柵(zha)處，細(xi)格(ge)柵(zha)處新(xin)增2套(tao)柵(zha)縫為2 mm的階梯(ti)式格(ge)柵(zha)，以期達到有(you)效去除細(xi)碎柵(zha)渣的目的，緩解細(xi)柵(zha)渣對(dui)(dui)超濾膜污(wu)染及堵塞。

2.3.2 提(ti)標改造措施(shi)

（1）園區展會期間原調節池的功能為水量調節和水質均化，現在通過一體化泵站從周邊市政管網轉輸市政污水，其水量波動相對穩定。因此，調節池的水量調節功能弱化，充分利用近8.0 h的停留時間，在原設置的水下攪拌器的作用下充分混合，賦予調節池水解酸化功能，并作為主要功能。原位生物吸附和水解酸化作為生化處理的預處理，將固態顆粒狀、大分子、難降解、難被微生物吸收以及處理溶解較慢但可生物降解的有機物，分解成小分子容易吸收降解的有機物，能夠有效促進反硝化的進行。可以減少外碳源投加，而且可以改善AAO+MBR生化系統因污泥回流DO高而造成厭氧段DO偏高、厭氧環境差的狀態，提高生物除磷的效果。同時，設置20%剩余污泥回流入調節池備用設施，以備試運行和水解酸化系統虧泥等不正常狀態下使用。

（2）原設計AAO＋MBR工藝(yi)需(xu)投(tou)加(jia)鐵鹽絮(xu)凝(ning)化(hua)學除(chu)磷，但過量(liang)投(tou)加(jia)時，絮(xu)凝(ning)劑包裹(guo)架橋作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)粒(li)子表(biao)面(mian)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)活(huo)性點，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)架橋作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)變弱(ruo)。適量(liang)的(de)絮(xu)凝(ning)劑能夠通過吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)電(dian)中(zhong)和作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)降(jiang)低污(wu)(wu)泥體(ti)系(xi)內部的(de)排(pai)斥力，通過吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)架橋作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)增大污(wu)(wu)泥的(de)粒(li)徑，而過量(liang)的(de)絮(xu)凝(ning)劑投(tou)加(jia)將(jiang)會對(dui)污(wu)(wu)泥體(ti)系(xi)產(chan)(chan)(chan)生相反的(de)效(xiao)果。另外，相對(dui)大分子質量(liang)的(de)糖和蛋白質在絮(xu)凝(ning)劑的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)下與污(wu)(wu)泥絮(xu)體(ti)結合，胞外聚合物（EPS）的(de)比污(wu)(wu)泥質量(liang)濃度(du)有所增高。同時，鐵鹽水解釋放H+，可降(jiang)低溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)pH，促使微生物產(chan)(chan)(chan)生EPS以適應不利(li)的(de)環境。EPS產(chan)(chan)(chan)量(liang)增多將(jiang)會加(jia)速膜污(wu)(wu)染(ran)的(de)速率。

鑒于復合鐵酶促活性污泥技術可強化活性污泥系統脫氮除磷的去除能力，充分發揮微生物體內復合形式鐵元素在胞內生化反應中酶促反應的激活劑作用，增強生物活性和代謝能力，提高活性污泥脫氮除磷效率和抵抗如低溫等外界環境因素變化能力，復合鐵酶促活性污泥含鐵量達到5%時，其系統處理能力、微生物代謝活性與能力、脫氮除磷性能達到最高。因此，擬定將復合鐵酶促活性污泥強化脫氮除磷工藝與AAO＋MBR工藝耦合運行，采用復合鐵酶促活性污泥強化脫氮除磷工藝培養馴化活性污泥，以實現強化系統處理性能，同時降低鐵鹽投加量、降低Fe3＋對膜組件的污染，也可以在一定程度上降低外碳源的投加量。

（3）經計算分析，現有MBR系統硝化和反硝化能力可基本達到新標準要求，本著低碳建設原則，優先通過運行技術措施達到提升目標，不再新增深度處理單元。運行根據實際進水水質，確定外碳源、鐵鹽等藥劑投加量，以達到降低運行成本的目的。

3 處理效(xiao)果余(yu)運行參數(shu)分析研究

3.1 處理(li)效果分析研(yan)究

項目改造完成后系統恢復正常，處理水量基本穩定(ding)為5 500~6 000 m3/d，自2020年1月(yue)1日—2021年12月(yue)1日，每日進出(chu)(chu)水日檢(jian)常規控制指標如圖2所示(shi)，進出(chu)(chu)水水質(zhi)特征值如表(biao)3所示(shi)。

圖2 進出水水質指(zhi)標去除效果(guo)

表3 實際(ji)進出水水質情況

經過分析研究，表3中出水最(zui)大(da)值一般出現在調(diao)試運行的初始階段(duan)和超濾膜污染(ran)堵塞累積還未恢復性清洗階段(duan)。

（1）實際進水(shui)水(shui)質比原設計值相(xiang)比，除SS外，其他指標均(jun)有較大幅度的降低，說明污(wu)水(shui)再(zai)生(sheng)處理系統負荷降低。

（2）在(zai)兩個年度雨(yu)季期(qi)進水(shui)(shui)的各(ge)項指標出現大幅降低，表明(ming)上游污水(shui)(shui)管網(wang)系(xi)統存在(zai)雨(yu)水(shui)(shui)或地下水(shui)(shui)混入，而(er)且經過(guo)管網(wang)的逐步改造(zao)，2021年進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質較2020年明(ming)顯(xian)提升。

（3）在2個年度(du)的11月各項進水指標(biao)大(da)幅(fu)(fu)度(du)提高，造成(cheng)此問題的原因是MBR池(chi)(chi)膜污染(ran)加(jia)重，膜通量(liang)降低，MBR池(chi)(chi)混合液溢流至進水前端，造成(cheng)進水各項指標(biao)大(da)幅(fu)(fu)度(du)升高，通過(guo)對超(chao)濾(lv)膜離(li)線(xian)恢復(fu)性清洗，使膜通量(liang)恢復(fu)正(zheng)常(chang)，系(xi)統正(zheng)常(chang)運(yun)行。

（4）通過工程改造和運行模式優化調整，該污水再生處理系統出水除TN外，達到《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）Ⅳ類標準，其中SS、氨氮、TN、TP除個別時段外明顯優于出水標準值。

3.2 運(yun)行(xing)參數分(fen)析研(yan)究

（1）水解酸化效果。通過跟蹤監測分析水解酸化調節池的進出水水質，其CODCr的去除效果達到15%~30%，溶解性CODCr（SCODCr）由32~76 mg/L提高到58~98 mg/L，平均提高率為63.5%。這部分SCODCr中85%的成分可以轉化為揮發性脂肪酸（VFA），可以有效促進反硝化菌的生理代謝活性及數量，減少外加碳源的投加量，表明水解酸化內碳源開發效果良好，水解酸化原位開發內碳源工藝作為脫氮除磷生化系統預處理有顯著效果。

（2）復合鐵酶促活性污泥技術耦合AAO＋MBR工藝效果。MBR工藝本身具有處理效果好、出水水質好等特點，同時將復合鐵酶促活性污泥系統工藝與AAO＋MBR工藝耦合，培養馴化復合鐵酶促活性污泥強化脫氮除磷技術系統，運行減少FeCl3投加量，平均控制在10 mg/L，生化池污泥質量濃度控制在6 g/L，冬季污泥質量濃度增至8 g/L，實際容積負荷為0.21 kg BOD5/(m3·d)，污泥有機負荷為0.04 kg BOD5/(kg MLSS·d)，污泥TN負荷為0.01 kg TN/(kg MLSS·d)，包括冬季低溫（水溫為10~12 ℃）在內脫氮除磷效果良好。復合鐵酶促活性污泥強化脫氮除磷工藝系統除可節省鐵鹽投加量之外，在一定程度上也節省外碳源的投加量。

（3）鐵鹽投加量。Fe/P摩爾比為1.6時，TP去除率為90%（溶解性磷酸鹽去除率≥96%），本項目按照進水90%保證率TP＝4.1 mg/L，出水TP≤0.3 mg/L要求，計算鐵鹽的投加量為32 mg/L；工程實際運行的鐵鹽投加量平均為10 mg/L，對比分析鐵鹽投加量平均節省69%，TP去除率≥95%。同類型工藝污水處理廠鐵鹽平均約20 mg/L，本工程與其相比低了約50%。

（4）碳源投加量。相對原設計進水B/C（0.467），實際進水B/C為0.315、90%保證率B/C為0.250，實際進水的可生化性明顯偏低。進水B/TN由原設計值（4.667）降低到實際平均的3.613、90%保證率的2.927，脫氮所需的有效碳源明顯不足。另外，系統缺氧段的HRT為4.0 h，脫氮時間不足。結合經驗值脫氮達到TN≤10 mg/L所需的B/TN按照5.0:1~6.0:1（按照5.5:1）計算，進水按照90%保證率TN質量濃度為41 mg/L，計算需要投加碳源量為94 mg/L。按照實際運行出水平均TN≤7 mg/L，計算需要投加碳源量為121 mg/L；實際運行的碳源平均投加量為54 mg/L，對比分析節省外加碳源42.5%~55.4%。同類型工藝污水處理廠乙酸鈉平均投加量約為40 mg/L，其出水TN平均質量濃度按12 mg/L控制，由于出水水質控制標準不一樣存在差異。

（5）膜污染堵塞。按照既定方案對粗細格柵進行改造后，精細格柵的柵渣量明顯減少，未出現柵渣大量穿透進MBR池污染堵塞超濾膜的現象，且鐵鹽投加量和動植物油脂均減少，超濾膜污染堵塞大幅度降低，采用正常的清洗方式和頻率即可正常運行。膜組件按照每天在線水氣沖洗一次（10 min）、每周在線維護性清洗一次（2 h）、每年離線恢復性清洗一次頻率清洗，經對比選用2%草酸進行恢復性清洗，對膜絲鐵銹的去除及膜通量恢復效果最為明顯。

（6）電耗。本工程提標改造沒有增設工藝單體和設備，原有設備改造后繼續保持正常運行。由于進水水質濃度相對原設計值有一定幅度的降低，主要能耗為生化池鼓風機，仍按照單臺交替運行，當風量開至設計值的80%~90%時，即可滿足生化處理需求。MBR池吹掃鼓風機按照設計要求2用1備正常運行，風量為31 m3/min，全廠電耗平均約為1.04 kW?h/m3。因此，整個系統與提標之前比較沒有增加能耗，相對常規提標改造降低了電耗。

4 總結與探討

本工程在提標改造和運行過(guo)程中，不增加占地(di)、工藝單元(yuan)、電耗的情(qing)況下，通過(guo)工程改造和運行模(mo)式優化調整，較大幅度節省外(wai)加碳源、鐵鹽等藥耗的投(tou)加，污水再生處(chu)理系統(tong)出水穩定達到《地(di)表(biao)水環境質量標準》（GB 3838—2002）類(lei)Ⅳ類(lei)標準，有效地(di)實現降碳的目的。

（1）MBR工(gong)藝的(de)預處(chu)理盡(jin)量規避使用(yong)粉碎式格柵(zha)，如果使用(yong)，須(xu)強化(hua)預處(chu)理粗細(xi)格柵(zha)單元(yuan)對(dui)SS的(de)去除效(xiao)果，避免大量懸浮(fu)物(wu)穿透(tou)精細(xi)格柵(zha)對(dui)后續(xu)超濾膜造(zao)成污(wu)堵，控(kong)制(zhi)源(yuan)頭動植物(wu)油脂進(jin)入并降(jiang)低鐵鹽(yan)過量投加，以降(jiang)低膜污(wu)堵風險。

（2）水解酸(suan)化(hua)原位開發內碳源工藝(yi)作為(wei)脫(tuo)氮(dan)除(chu)磷(lin)生(sheng)化(hua)系統預處理(li)，SCODCr平(ping)均(jun)有效提(ti)高63.5%，節省(sheng)脫(tuo)氮(dan)除(chu)磷(lin)而需要(yao)的外(wai)碳源投(tou)加量(liang)為(wei)42.5%~55.4%，有效實現降碳的目的。

（3）復合(he)鐵酶促活性污泥技術耦合(he)AAO＋MBR工藝運行，有效地強化了系統脫(tuo)氮(dan)除磷(lin)效果(guo)，并節省鐵鹽投加(jia)量60%以上，也在一定程度上節省外(wai)碳(tan)源的投加(jia)量，有效地實(shi)現降(jiang)碳(tan)的目(mu)的。

（4）本工程沒有新增設工藝(yi)單體(ti)和(he)設備，原有設備正常運行(xing)，在不增加電耗的(de)情況下成(cheng)功實現提標(biao)改造。

（5）本工(gong)程的(de)水(shui)解酸化(hua)(hua)受(shou)現狀調節池改造限制(zhi)，水(shui)解酸化(hua)(hua)原位開發(fa)內(nei)碳源(yuan)工(gong)藝作為脫(tuo)氮除磷生化(hua)(hua)系(xi)統預(yu)處理，其停(ting)留時間、污泥回流量、污泥濃度等(deng)設計運行參數，以及水(shui)解酸化(hua)(hua)運行效(xiao)果好而不產生CH4等(deng)溫(wen)室氣體的(de)控制(zhi)措施，還需要進一(yi)步研(yan)究探索。

（6）本文在(zai)降(jiang)低藥(yao)耗、能耗等方面(mian)做(zuo)了一些研究探索(suo)，在(zai)污(wu)水再生處理工(gong)藝的系統降(jiang)碳及定量計算方面(mian)還有(you)待進一步探討研究。

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