【案例】基于零碳源投加的城镇污水节能降耗深度脱氮除磷技术研究与应用

时间：2023-05-09 11:07

来源：中国水网

为促进行业交流进步，便于行业同侪互学互促，推动中国环境产业转型升级。E20环境产业圈层特推出《水务行业优秀案例汇编》，汇集了近200例案例，涉及村镇污水治理、工业废水治理、工业园区废水治理、水环境治理、市政污水管网、再生水回用、污泥处理处置等领域。

项目名称：基于零碳源投加的城镇污水节能降耗深度脱氮除磷技术研究与应用

推荐单位：青岛水务集团有限公司

参与环节：投资建设运营

项目所在地：山东省青岛市城阳区

项目概况

随着城市化的快速推进，我国的城市生活用水量、污水排放量也逐年增加，而城镇生活污水的典型特点之一就是低碳源，因此低能耗、运行简单的污水处理技术，会有越来越多的污水厂运用。

本项目基于三段AO+MBBR、四段AO+MBR、五段Bardenpho+MBR工艺脱氮除磷特点，以青岛水务集团所属城阳城区污水厂三期2#、3#生化系统为研究对象，在不影响出水水质的基础上，进行工艺参数调整，分析系统脱氮除磷效率变化原因，以此提高系统脱氮除磷效率。

项目研究了除臭外回流比例变化，污泥外回流比例变化，污泥排泥量，污泥龄，好氧池DO变化等对脱氮除磷效率和对生化系统出水的影响，综合分析了各项数据，选取了最佳工艺参数，做到了兼顾系统脱氮除磷效率。

示范意义

该项目通过对工艺进行深入分析研究，通过大量的工艺过程数据分析，经过系统化的工艺参数调控，使工艺从不稳定转化为稳定运行状态，最终实现生物池不外加碳源情况下的出水水质达标，具有一定的推广性。该技术通过同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化等反应实现，在国内亦属于污水处理领域的前沿技术。污水处理厂实现无外加碳源总氮达标一方面节省大量的药剂费用，大幅度降低运行成本，另一方面能够大量减少碳排放量。经统计，三期出水总氮数值平均值在5-10mg/L之间，氨氮大部分时间均在1mg/L以下，其它指标均优于一级A出水标准，基本达到地表类IV类水标准。这一技术突破，如推广应用将对青岛市乃至全国污水处理企业的节能降耗作出重大贡献。

项目亮点介绍

（1）实施效果

项目实施后，25万吨/日污水停止外加碳源投加，出水水质优于设计标准，并达到地表类IV类水标准，2022年处理水量7747.07万吨，节省乙酸钠9296吨，可节约碳源费用997.46万元。通过降低生物池曝气量等技术手段，按电费0.67元/KW.h计算，每年城阳城区污水处理厂可节省电费约400余万元。

（2）社会效益

通过强化生物脱氮除磷，可以减少化学药剂使用量，减少化学除磷药剂、碳源生产过程中产生的污染和碳排放，每年减排约2037吨标准煤（5076吨“二氧化碳”），助力水务行业“双碳”目标实现。

（3）生态效益

生物脱氮除磷也是保护地表水环境、减轻或避免水体富营养化的重要技术措施。通过强化生物脱氮除磷，可以减少化学药剂投加量，减少化学除磷药剂、碳源生产过程中产生的污染和碳排放。

项目技术工艺/装备简介

（1）技术工艺/装备名称

三段AO+MBBR、四段AO+MBR、五段Bardenpho+MBR工艺。

（2）工艺/装备原理

通过对初沉池内的各参数、多段AO生物池的各参数以及污泥回流的各参数进行具体设置，极大的开发了原水碳源，改善了进水碳氮比，提高了对原水碳源的利用率，促使生化处理系统发生同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化等反应，减少了系统脱氮除磷所需碳源，可以实现在零碳源投加的情况下，出水总氮稳定优于一级A标准，大量降低了生产成本，减少了碳排放。

（3）工艺/装备特点

本项目采用的技术，具有一定复杂性、系统性，通过初沉污泥发酵，高污泥浓度，低有机负荷，低溶解氧，大回流比等多种组合方式对工艺参数进行精准调控，有效提高了原水碳源利用率，减少了生物脱氮除磷所需碳源，故在零碳源投加的情况下，系统能够稳定脱氮。

（4）应用工业领域

市政污水治理。

（5）工艺/装备流程图

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