【案例】基于零碳源投加的城鎮(zhèn)污水節(jié)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(yè)交流進步，便于行業(yè)同儕互學互促，推動中國環(huán)境產業(yè)轉型升級。E20環(huán)境產業(yè)圈層特推出《水務行業(yè)優(yōu)秀案例匯編》，匯集了近200例案例，涉及村鎮(zhèn)污水治理、工業(yè)廢水治理、工業(yè)園區(qū)廢水治理、水環(huán)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(zhèn)污水節(jié)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(huán)節(jié)：投資建設運營

項目所在地：山東省青島市城陽區(qū)

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(zhèn)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(qū)污水廠三期2#、3#生化系統(tǒng)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(tǒng)脫氮除磷效率變化原因，以此提高系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)化的工藝參數調控，使工藝從不穩(wěn)定轉化為穩(wěn)定運行狀態(tài)，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(jié)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(tǒng)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(yōu)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(yè)的節(jié)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(yōu)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(jié)省乙酸鈉9296噸，可節(jié)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(qū)污水處理廠可節(jié)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(yè)“雙碳”目標實現。

（3）生態(tài)效益

生物脫氮除磷也是保護地表水環(huán)境、減輕或避免水體富營養(yǎng)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(fā)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(tǒng)發(fā)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(tǒng)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(wěn)定優(yōu)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(tǒng)性，通過初沉污泥發(fā)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(tǒng)能夠穩(wěn)定脫氮。

（4）應用工業(yè)領域

市政污水治理。

（5）工藝/裝備流程圖

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