【案例】基于零碳源投加的城鎮污水節能降耗深度脫氮除磷技術研究與應用

時間：2023-05-09 11:07

來源：中國水網

為促進行業交流進步，便于行業同儕互學互促，推動中國環境產業轉型升級。E20環境產業圈層特推出《水務行業優秀案例匯編》，匯集了近200例案例，涉及村鎮污水治理、工業廢水治理、工業園區廢水治理、水環境治理、市政污水管網、再生水回用、污泥處理處置等領域。

項目名稱：基于零碳源投加的城鎮污水節能降耗深度脫氮除磷技術研究與應用

推薦單位：青島水務集團有限公司

參與環節：投資建設運營

項目所在地：山東省青島市城陽區

項目概況

隨著城市化的快速推進，我國的城市生活用水量、污水排放量也逐年增加，而城鎮生活污水的典型特點之一就是低碳源，因此低能耗、運行簡單的污水處理技術，會有越來越多的污水廠運用。

本項目基于三段AO+MBBR、四段AO+MBR、五段Bardenpho+MBR工藝脫氮除磷特點，以青島水務集團所屬城陽城區污水廠三期2#、3#生化系統為研究對象，在不影響出水水質的基礎上，進行工藝參數調整，分析系統脫氮除磷效率變化原因，以此提高系統脫氮除磷效率。

項目研究了除臭外回流比例變化，污泥外回流比例變化，污泥排泥量，污泥齡，好氧池DO變化等對脫氮除磷效率和對生化系統出水的影響，綜合分析了各項數據，選取了最佳工藝參數，做到了兼顧系統脫氮除磷效率。

示范意義

該項目通過對工藝進行深入分析研究，通過大量的工藝過程數據分析，經過系統化的工藝參數調控，使工藝從不穩定轉化為穩定運行狀態，最終實現生物池不外加碳源情況下的出水水質達標，具有一定的推廣性。該技術通過同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化等反應實現，在國內亦屬于污水處理領域的前沿技術。污水處理廠實現無外加碳源總氮達標一方面節省大量的藥劑費用，大幅度降低運行成本，另一方面能夠大量減少碳排放量。經統計，三期出水總氮數值平均值在5-10mg/L之間，氨氮大部分時間均在1mg/L以下，其它指標均優于一級A出水標準，基本達到地表類IV類水標準。這一技術突破，如推廣應用將對青島市乃至全國污水處理企業的節能降耗作出重大貢獻。

項目亮點介紹

（1）實施效果

項目實施后，25萬噸/日污水停止外加碳源投加，出水水質優于設計標準，并達到地表類IV類水標準，2022年處理水量7747.07萬噸，節省乙酸鈉9296噸，可節約碳源費用997.46萬元。通過降低生物池曝氣量等技術手段，按電費0.67元/KW.h計算，每年城陽城區污水處理廠可節省電費約400余萬元。

（2）社會效益

通過強化生物脫氮除磷，可以減少化學藥劑使用量，減少化學除磷藥劑、碳源生產過程中產生的污染和碳排放，每年減排約2037噸標準煤（5076噸“二氧化碳”），助力水務行業“雙碳”目標實現。

（3）生態效益

生物脫氮除磷也是保護地表水環境、減輕或避免水體富營養化的重要技術措施。通過強化生物脫氮除磷，可以減少化學藥劑投加量，減少化學除磷藥劑、碳源生產過程中產生的污染和碳排放。

項目技術工藝/裝備簡介

（1）技術工藝/裝備名稱

三段AO+MBBR、四段AO+MBR、五段Bardenpho+MBR工藝。

（2）工藝/裝備原理

通過對初沉池內的各參數、多段AO生物池的各參數以及污泥回流的各參數進行具體設置，極大的開發了原水碳源，改善了進水碳氮比，提高了對原水碳源的利用率，促使生化處理系統發生同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化等反應，減少了系統脫氮除磷所需碳源，可以實現在零碳源投加的情況下，出水總氮穩定優于一級A標準，大量降低了生產成本，減少了碳排放。

（3）工藝/裝備特點

本項目采用的技術，具有一定復雜性、系統性，通過初沉污泥發酵，高污泥濃度，低有機負荷，低溶解氧，大回流比等多種組合方式對工藝參數進行精準調控，有效提高了原水碳源利用率，減少了生物脫氮除磷所需碳源，故在零碳源投加的情況下，系統能夠穩定脫氮。

（4）應用工業領域

市政污水治理。

（5）工藝/裝備流程圖

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