“在排放尺度日益严酷的环境下，特殊对现有污水厂的提标，应重点存眷在发掘二级生化处置潜能，经由过程优化各反映区要害指标节制点，强化氮、磷去除机能，在不新增修建物的同时，实现出水水质晋升。”

9月5日，中国市政工程中南设计研究总院有限公司(简称:中国市政中南院)总工程师万年红在“2024(第十六届)上海水业热门论坛”上，以“减污降碳协同增效布景下污水厂强化二级处置新工艺和利用”为题，作了主题讲话。

万年红

万年红暗示，自2019年以来，我国污水处置范畴履历了史无前例的深入变化，从根本的污染治理到当前聚焦的减污降碳协同增效，标记着我国污水处置已迈入高尺度、高质量成长的新纪元，表现在污水处置厂的就是各地的排放尺度在不竭提高，此中重点是对氮和磷的去除，也是今朝高排放要求下的处置瓶颈。

在此布景下，2018年以来，中国市政中南院环绕污水处置的主流工艺和排水系统做了一系列研究，接踵建成了国度级、省部级和市级、企业级等多个科研平台，并在武汉、上虞、深圳等地成立了多座实验基地，为行业手艺改革、科研功效转化、专业人材培训、企业竞争力晋升供给保障和支持。

强化脱氮除磷手艺研究

万年红暗示，二级生化处置是氮、磷去除的首要功能区，在排放尺度日益严酷的环境下，特殊对现有污水厂的提标，应重点存眷在发掘二级生化处置潜能，经由过程优化各反映区要害指标节制和增强运行治理，强化氮、磷去除机能，在不新增修建物的同时，实现出水水质晋升。

研究线路

中国市政中南院污水处置实验基地涵盖了从CSO-预处置、一级强化处置、二级处置、深度处置到尾水生态处置的全进程工艺优化摸索，并对工业园区废(污)水处置和硫自养反硝化等热门手艺进行专题研究，实现了全链条的结构，每一个环节都环绕着行业的需求展开科研工作。

以下为中国市政中南院在强化脱氮除磷手艺方面的研究课题：

1、污水处置厂低碳高效生化处置手艺研究

工艺流程

该手艺是为应对多工况、多地区、多成份前提下的进水水量和水质转变，针对城镇污水厂生化脱氮除磷工艺，经由过程参数调剂、运行优化和池型革新等办法，深度发掘处置潜能，优化氮、磷去除机能，削减无效曝气，优化碳源投加，增进节能碳减排，实现出水不变到达或优在一级A排放尺度。

与武汉市排水成长有限公司和中信清水入江公司武汉江夏污水厂合作，针对五段Bardenpho与多级AO工艺对照实验和优化运行研究;多点进水微氧节制强化脱氮除磷工艺手艺;多点回流多级AO-MBR工艺手艺三项要害性手艺展开相干中尝尝验研究。

2、深度脱氮与超深度脱氮外加碳源优化手艺

该手艺是针对污水处置厂反硝化脱氮外加碳源本钱高的问题，研究分歧经常使用外加碳源的结果，摸索最好运行参数，为污水处置厂若何选择经济高效的外加碳源和若何削减外加碳源用量供给参考根据。

实验工艺流程

首要研究内容：(1)分歧碳源的天然挂膜启动对照;(2)分歧负荷下，分歧碳源反硝化机能、碳源操纵率、反冲刷周期对照;(3)沿程污染物去除结果和反硝化动力学阐发;(4)分歧碳源手艺经济比力。

3、藻基水处置系统碳中和与液体肥料出产手艺研究

手艺线路

该手艺针对中试范围(340吨/日)工艺中的运行参数对污染物迁徙转化纪律、藻-菌生物互作关系、微藻 CO2还原生化转化特征和液体肥料肥力特征的影响纪律和机理展开研究，取得 CO2固定模子、污染物深度降解机制和液体肥料出产调控手段。

首要研究内容：(1)藻基二级水处置和深度水处置中试范围工艺调控策略;(2)藻基水处置系统多组分污染物迁徙转化机制研究;(3)藻基污水处置进程抗性基因的转移与去除机制;(4)藻基水处置系统内藻-菌生物互作关系;(5)藻基水处置系统碳中和与液体生物肥料出产特征。

预期方针：(1)成立中试范围工艺固碳动力学模子，取得分歧情况参数对 CO2固定效力的感化纪律;(2)取得微藻生物资液体肥料产量和质量特征转变纪律;(3)揭露藻基水处置系统碳中和与液体肥料出产工艺中污染物迁徙转化纪律、藻-菌生物互作关系、微藻CO2还原生化转化特征和液体肥料产出特征。

4、污水处置厂PAC优化生物系统污泥的机理和调控研究

该手艺是针对城镇污水处置厂二级处置阶段化学强化除磷进程中，可能存在的除磷药剂投加过量的现象，同时持久投加除磷药剂可能会造成残存金属离子的积累，对生化系统的生物群落的构成和布局不变性发生波动影响，项目拔取现实污水，以尝试室和中摸索究除磷药剂和运行参数的优化节制，并展开持久投加PAC进程中的稳态运行策略研究，为污水处置厂现实运行供给参考。

研究的首要内容：(1)除磷药剂PAC投量和运行参数的优化研究;(2)生物系统的稳态运行策略研究;(3)除磷药剂PAC对污泥机能的影响研究;(4)图象辨认手艺评估污泥沉降机能。

首要结论：(1)在进水一致的条件下，肯定同步沉淀化学除磷剂PAC的最好投加量，实现对化学除磷进程更加公道的节制;(2)明白了同步化学强化除磷进程中，分歧运行工况下微生物群落布局的演替和生化系统污染物降解能力的差别性;(3)明白了持久投加除磷剂对生化系统的稳态影响;(4)开辟了一种基在图象辨认手艺的污泥沉降快速检测装配和一种污泥健康水平评价方式。

5、年夜型城市污水厂低碳运行摹拟优化研究

该研究是为应对中部某年夜型污水厂节能降耗低碳运行需求，针对污水厂现有工艺展开近况调研，基在GPS-X成立概化数学模子，参照近似工程参数和该厂汗青运行数据，提出可操作和经济公道的优化运行方案，提出综合最优运行工况和响应节能降耗空间。

研究内容：(1)污水厂近况调研和并联工艺对照阐发;(2)MBR工艺基在同类案例和工程经验的节能降耗潜力阐发和优化方案;(3)A/A/O工艺基在数学模子猜测的节能降耗潜力评估和优化方案;(4)节能降耗低碳运行方案验证和污水厂模子利用性评估。

强化脱氮除磷新手艺新工艺和其利用

另外，万年红还论述了中国市政中南院在污水处置范畴的现实进献，特殊是在强化脱氮除磷手艺上，其新手艺和新工艺的利用实践获得了不错的功效，已在多个项目实现利用，并构成了中国市政中南院特点的手艺线路息争决方案。

1、RPIR快速生化污水处置手艺

该手艺采取反映沉淀一体式环流生物反映器，将曝气池和二沉池合二为一，操纵气升动力使污泥环流，同时实现污泥的截留和无动力主动全回流反映，缩短了污水处置的工艺流程。

具有“低本钱、高效力、简治理、优出水、少占地”的特点，合用在各类可生化污废水的处置，特殊顺应在高尺度应急污水处置和市政污水提标、革新。

今朝，已在深圳固戍水质净化厂(一期)水量晋升扩容项目(6万m³/d;出水一级A，原一级B)、武汉工具湖区机场河道域姑且分离式水处置办事项目(10万m³/d;出水一级A)等项目实现利用。中国市政中南院主编的该手艺集体尺度已发布。

2、以芽孢杆菌为优势菌的生物反映器(BBR)

芽孢杆菌(Bacillus)具有滋生快速、生命力强、保存规模广、高效去除污染物、消弭恶臭等特征，可高效去除污水中的有机污染物、脱氮、除磷，也能够分化发生恶臭气体的有机物资、有机硫化物、有机氮等，从本源上解决恶臭问题。

该手艺将生物膜法(生物转盘装配)和活性污泥法相连系，操纵芽孢杆菌作为系统优势菌属，对消融氧和碳氮比的需求较低，无需额外添加碳源，逗留时候短、占地面积小，可在低温下高效运行。

沧州市运东污水处置厂提标革新项目

今朝，该手艺已在沧州市运东污水处置厂提标革新为代表的年夜量项目中实现利用。该项目设计范围10万m³/d，革新工艺为BBR生化处置工艺，革新后出水尺度为河北省地标《黑龙港和运东流域水污染物排放尺度》(DB13/ 2797-2018)中对重点节制区排放限值的相干要求(此中SS仍履行GB18918 -2002中的一级A尺度)。中国市政中南院主编的该手艺集体尺度正在编制中。

3、生物倍增工艺

该工艺集曝气、沉淀、泥水份离和污泥回流功能在一身，并应用空气提推手艺实现高回流比，具有低消融氧，能耗年夜年夜下降;高污泥浓度，除污效力高;工艺流程短、占地节流40%以上等特点。

该工艺在石家庄鹿泉某市政污水处置厂实现利用，项目范围50000m³/d，因提标扩容需求，新建30000m³/d生化池，处置后出水首要指标不变到达国度IV类水体尺度TN 5mg/L，今朝3万吨原水直接进入生化池，扩容2万吨还没有接入，生化吨水运行电耗0.12 kWh/吨污水。中国市政中南院主编的该手艺集体尺度正在编制中。

4、高浓度复合粉末载体生物流化床手艺(HPB)

该手艺是向生化池中投加微米级的复合粉末载体(多为20~50μm)，其比概况积年夜，可提高生物池污泥浓度和容积负荷，其优势为：可构建悬浮发展和附着发展的“双泥”系统，并经由过程载体的高效分手收受接管，实现“双泥龄”，强化同步脱氮除磷结果;原位革新，占地面积小。

为实现武汉南湖“活水保质”的方针，龙王嘴污水处置厂启动“南湖生态活水项目尾水再生操纵工程”，二级处置段，在不革新近况厂区修建物主体布局、不断产的环境下，采取HPB工艺，对龙王嘴污水处置厂2、三期生化池进行革新进级(30万m³/d)，晋升生化系统处置能力和抗冲击负荷能力，深度处置段。

中国市政中南院展开了系列极限脱氮除磷尝试，在龙王嘴污水厂五期提标革新工程中采取，HPB革新(2、三期生物池)+两级反硝化生物滤池+气浮池工艺，终究实现出水到达《地表水情况质量尺度》IV类(湖、库)尺度，此中TN小在1.5mg/L。

5、持续流厌氧/好氧/缺氧(AOA)

该工艺将缺氧区后置，省去内回流，构成厌氧-好氧-缺氧的生物处置流程，在厌氧段将进水的COD转化为细胞的内碳源，在缺氧区操纵这些内碳源进行反硝化，同步脱氮除磷，削减对外加碳源的耗损。

具有提质增效(TN去除率 85% 以上)、节能降耗(节流电耗 25%、除磷药剂节流40%~100%)、污泥减量 30% 以上、节流占地 30%四年夜优势，今朝已在深圳福永水质净化厂二期工程中实现不变运行。在GWI全球水奖评选中，该项目成功入围“年度最好市政污水项目”，成为2023年全球四个入围的市政污水项目之一。

6、膜曝气生物膜反映器(MABR)

MABR工艺道理

MABR是将气体膜手艺与生物膜手艺相连系的一种新型污水处置手艺，是以透氧膜为微生物载体并为其概况的生物膜无泡传输氧气，氧气和污染物别离从生物膜两侧分散进入生物膜并被逐步耗损的生物膜法污水处置系统。

今朝该工艺已在南京某污水处置厂提质增容(25000吨/日)实现利用，一期设计处置范围10万吨/日，四组生化系统，单组范围2.5万吨/日，采取强化脱氮改进型A2/O工艺+反硝化深床滤池+消毒工艺，逗留时候15小时，出水履行GB18918-2002中一级A尺度。自建成以来，出水不变达标，系统运行不变。中国市政中南院结合主编的该手艺集体尺度正在编制中。

7、好氧颗粒污泥手艺(AGS)

好氧颗粒污泥(AGS)，是经由过程微生物自凝集感化构成的颗粒状活性污泥，具有致密的布局与较年夜的粒径，可以或许进行各类好氧、厌氧代谢勾当。具有沉降机能好，生物量质含量高，同时具有多种微生物功能，残剩污泥量少;运行能耗低、占地面积小等优势。今朝国内采取准好氧颗粒污泥(重质或致密颗粒污泥DAS)的项目已稀有十项。

该工艺在龙游县城南工业污水处置厂(2万吨/日)、荆州雷家垱装配式清水项目(4万吨/日)落地投产。该手艺集体尺度正在申报中。

最后万年红暗示，在污水处置厂的中，应综合斟酌项目范围、进出水水质要求、扶植用地、手艺经济性等身分，选用适合的工艺方新、改、扩建项目案，为二级处置段的工艺选择供给新思绪，助力高排放尺度下污水厂的集约、高效、低碳化运行。