2006年國家環(huán)保總局第21號(hào)公告要求城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入重點(diǎn)流域及湖泊、水庫等封閉、半封閉水域時(shí)，執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的提高使脫氮除磷在污水處理中日益重要。在“2012（第六屆）水業(yè)高級(jí)技術(shù)論壇”市政污水技術(shù)深度論壇上，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院施漢昌教授就城市污水處理廠脫氮除磷的氧化還原狀態(tài)控制、化學(xué)加藥控制、膜生物反應(yīng)器的脫氮除磷潛力等若干技術(shù)問題進(jìn)行了探討。

脫氮除磷工藝的氧化還原狀態(tài)控制

施漢昌教授指出，工藝各段的氧化還原狀態(tài)直接影響著脫氮除磷的效果，氧化還原狀態(tài)的可控環(huán)節(jié)包括曝氣池的供氣量、內(nèi)回流量、外回流量、污泥排放量。通過前饋控制和反饋控制結(jié)合，能夠依據(jù)負(fù)荷變化以前饋調(diào)整設(shè)定值，并以反饋保持受控變量的控制精度。小型污水廠可以采用總管流量控制模式（控制曝氣干管）；大型污水廠的曝氣池長，規(guī)模大，可以采用分組流量控制模式（控制分支管）。對(duì)于基于DO反饋的精確曝氣控制，施漢昌教授認(rèn)為其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)好氧生物處理可以保持良好的供氧條件、在進(jìn)水負(fù)荷低時(shí)可以自動(dòng)減少曝氣量實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)、控制系統(tǒng)及儀表比較簡單；但同時(shí)也存在沒有綜合考慮生物處理系統(tǒng)中微生物的作用、僅考慮供氣系統(tǒng)的節(jié)能而控制策略相對(duì)滯后的缺陷。

局部投加生物填料強(qiáng)化脫氮方面，施漢昌教授認(rèn)為，由于硝化細(xì)菌的生長速率比一般異養(yǎng)微生物低，采用固定生長的方式將使硝化細(xì)菌附著生長在生物載體上是提高污水處理系統(tǒng)在低溫條件下對(duì)氨氮去除能力的有效方法之一。其優(yōu)點(diǎn)是可以結(jié)合目前國內(nèi)普遍采用的A2O污水處理工藝條件，在曝氣池段添加懸浮生物載體，強(qiáng)化污水處理廠的脫氮效果，非常適用于城鎮(zhèn)污水處理廠的升級(jí)改造。但填料上附著生物膜與曝氣池內(nèi)懸浮活性污泥之間的競爭關(guān)系、填料上附著生物膜實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化的能力、填料的投加位置等是需要考慮的問題。

脫氮除磷工藝的化學(xué)加藥控制

化學(xué)加藥控制方面，施漢昌教授介紹，化學(xué)除磷可顯著提高出水磷穩(wěn)定達(dá)標(biāo)情況，在美國、英國、丹麥、瑞典均有灌泛應(yīng)用。但如果完全依靠化學(xué)除磷，則藥劑用量大、費(fèi)用高，藥劑長期積累會(huì)對(duì)生物反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，且會(huì)產(chǎn)生化學(xué)污泥。通過生物除磷與化學(xué)除磷相結(jié)合，可以充分利用生物除磷費(fèi)用低、化學(xué)除磷出水磷濃度低且比較穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。

對(duì)于化學(xué)除磷是否會(huì)影響生物系統(tǒng)活性的問題，施漢昌教授展示了不同藥劑對(duì)不同生物的影響結(jié)果。其中鋁鹽對(duì)亞硝化細(xì)菌抑制作用較明顯，聚合鋁鐵和鐵鹽的生物抑制作用相對(duì)較小。如果投加量不大，則不會(huì)影響生物種群的變化，過量投藥的話則會(huì)影響生物除磷系統(tǒng)的作用。

此外，施漢昌教授還介紹了反硝化碳源投加控制。反硝化濾池主要針對(duì)SS和TN的去除，生化系統(tǒng)脫氮效果不好時(shí)，在濾池進(jìn)水區(qū)投加適量碳源，可以保證出水TN達(dá)標(biāo)。在控制方式上，有“前饋控制”和“前饋-反饋控制”兩種。“前饋控制”是通過進(jìn)水流量和硝酸鹽濃度控制碳源投加量；“前饋-反饋控制”是碳源投加量可根據(jù)進(jìn)水流量和進(jìn)出水硝酸鹽濃度調(diào)整，通過在線儀表控制，不會(huì)增加濾池出水BOD。當(dāng)需要去除的硝氮濃度較低時(shí)，DO消耗的碳源量比例較高，如何在滿足工藝運(yùn)行要求的前提下，盡量降低加藥前的DO濃度，也是運(yùn)行中需要重視的問題。

膜生物反應(yīng)器的脫氮除磷潛力

MBR脫氮除磷技術(shù)是一項(xiàng)比較新的技術(shù)。施漢昌教授介紹了清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院做的MBR強(qiáng)化脫氮除磷工藝中試系統(tǒng)，包括厭氧，前置缺氧，好氧，后置缺氧，膜池。該工藝的處理效果理想，在不加藥的情況下可以穩(wěn)定的使污水處理系統(tǒng)達(dá)到一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn)。MBR強(qiáng)化脫氮除磷工藝具有強(qiáng)化內(nèi)源反硝化提高低C/N比污水脫氮能力、微生物含量高抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、冬季低溫硝化能力強(qiáng)、膠體磷截留率高、污泥含磷量高、除磷效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

施漢昌教授還以無錫某MBR強(qiáng)化脫氮除磷示范工程為例，說明了該工藝的處理流程和運(yùn)行效果。總體來看，MBR脫氮除磷技術(shù)的優(yōu)勢在于：硝化效果好，受低溫影響小；強(qiáng)化TN去除（曝氣池內(nèi)污泥濃度高（10-15g/L）可以形成同步硝化/反硝化）、促進(jìn)反硝化脫磷（節(jié)省碳源）、高污泥濃度可以促進(jìn)內(nèi)源反硝化），促進(jìn)除磷（長污泥齡除磷可能、膜對(duì)膠體的去除貢獻(xiàn)、防止污泥流失）。

編輯：成楊