无外加碳源达一级A排放标准的工艺与过程控制技术
技术依托单位
北京工业大学
推荐部门
中国环境科学学会
适用范围
适用于城市污水处理厂的新建或升级改造。
主要技术指标和参数
一、基本原理
分段进水生物脱氮工艺通常由2～4段缺氧/好氧顺序排列组成。原水分段进入各缺氧区，回流污泥回流到系统的首端，通常不设内回流设施。第一段的缺氧区利用进入该区污水Q1中的碳源对回流污泥中的NOx--N进行反硝化，然后，混合液流入第一段的好氧区进行硝化反应；反应后的混合污水流入到第二段的缺氧区利用进入该区污水Q2中的碳源进行反硝化，混合液再进入到第二段的好氧区进行硝化反应，以后各段以此类推，使得出水达一级A排放。
二、工艺流程
本技术包含三套分段进水工艺，通过流量分配及过程控制系统将原水分段进入各缺氧区，同时二沉池污泥回流至首端；各自工艺流程如下：
① 分段进水A/O脱氮除磷工艺与过程控制技术
本工艺通过改进工艺进水方式和过程控制，将原水中的碳源进行合理分配，提高了原水碳源利用率和脱氮效率；若外加碳源，可实现深度脱氮。
② 改良UCT分段进水深度脱氮除磷工艺与过程控制技术
该工艺采用首段厌氧区和各缺氧区多点进水方式并辅以过程控制，将原水中的碳源主要为反硝化和除磷利用，提高总氮、总磷去除率；若外加碳源，可实现深度脱氮。
③ 基于碳源需求的A2/O分段进水工艺与过程控制技术
该工艺在普通A2/O工艺首段增设了预缺氧区，采取三点进水方式，脱氮除磷效果较普通A2/O工艺有较大的提高。
三、关键技术
①开发了分段进水A/O工艺、改良UCT分段进水工艺和A2/O分段进水工艺。
②建立分段进水流量分配控制、硝化反硝化专家系统、碳源投加控制系统等。
③分段进水同步硝化反硝化技术、短程硝化反硝化技术和反硝化除磷等新技术。
研制、生产及使用情况
一、技术来源和知识产权
自主研发（自筹资金加国家地方支持）。获得已授权专利5项。专利号为：
①ZL200510005391.7 ②ZL200610089280.3③ZL200410068854.X④ZL200720169464.0 ⑤ZL200920108893.6。
二、应用情况
（一）应用情况简介
1、典型规模
日处理量分别为：1.02m3/d和144m3/d
2、推广情况
本项目技术已完成实验室中试和生产性试验，现进入万吨级规模应用阶段。
3、主要用户名录
广州市市政设计研究院，江苏天雨环保集团。
（二）投资情况
总投资 7700万元(以日处理量为2万m3/d为例)
其中设备投资 3175万元
基建投资 3260万元
吨水运行费用总计 0.262元/ m3
其他投资 1265万元
主体设备寿命 20年
投资回收年限 15年
（三）经济效益分析
本工艺无需外加碳源，即可实现处理出水达一级A排放标准。在此前提下，利用本工艺新建污水处理厂其基建、设备费用几乎等同于传统污水生物脱氮除磷工艺；升级改造污水处理厂其改造费用在原有基建基础上增加5%~10%，但该费用只有传统升级改造费用的15%~30%，而且无需新建任何构筑物、省去内回流。
利用本工艺投加适量外碳源和混凝剂可实现深度处理，处理费用仅为普通化学法的20%；开发分段进水工艺的脱氮除磷新技术，其处理费用再节省10%左右。
（四）环境效益分析
目前总氮的达标去除成为城市污水处理厂运行的“瓶颈”问题，本工艺在无外加碳源的条件下可实现处理出水达一级A排放标准；利用本工艺投加适量外碳源和混凝剂可实现深度脱氮除磷（TN≦5mg/L，NH4+-N≦1.0mg/L，TP≦0.3mg/L）；对于新建和升级改造的城市污水处理厂，通过本工艺可进一步提高污水处理厂的出水水质，实现在现有基础上对污染物的进一步削减，有利于改善现有水质，具有很明显的环境效益。
（五）用户意见
广东省从化市鳌头镇污水处理厂：该项目技术在达到一级A排放标准的前提下，其基建成本和运行成本相比传统生物脱氮除磷工艺都低得多，自动化程度较高，运行控制相对简单，污水处理厂所需工作人员较少；通过该项目技术可有效降低投资成本和运行成本，对促进本镇的经济发展、提高人民的生活环境以及该镇的招商投资环境都起到了很大的促进作用。
实际应用案例
广东省从化市鳌头镇是从化市的工业重镇、农业大镇和广东省的教育强镇。全镇总面积410平方公里，总人口15.6万人，其中工业企业610家，从业人员2万多人。
鳌头镇污水处理厂设计日处理水量20000m3/d，污水来源于城镇生活、生产污水以及人和、聚宝、龙星、岭南工业园区的工业废水，采用工艺流程为：粗格栅/提升泵房—细格栅/沉砂池—改良UCT分段进水生物反应池—二沉池—纤维转盘滤池—紫外消毒池—出水；吨水投资费用为3845元，吨水运行费用为0.262元。
本文关键字：技术 排放标准 工艺要求，机械设备 - 工艺要求
