市政污水厂工艺优化运行管理（四十七）

市政污水厂工艺优化运行管理（四十七）

污水厂对氮化合物的去除在近年来成为污水厂主要的工艺管控内容，但是从工艺运行人员的常规操作中，往往是通过过量的曝气来保障氨氮的低值达标，大量的投加碳源来实现硝态氮的去除，从而实现总氮达标。这种工艺操作从工艺原理上确实没有什么问题，但是会造成运行成本的大幅度提升。通过这几周对脱氮工艺的优化控制来说，污水处理厂实现脱氮的工艺优化可以有效地降低运行成本。因此对现有市政污水处理厂的脱氮的工艺优化更能体现在成本的节约上。

从这几周的讨论中，对污水厂脱氮工艺的优化的整体思路可以从对脱氮工艺的低成本改造方案和运行调整上来进行，主要从以下的几个方面来进行：

1、优化曝气控制策略，以改善硝化和反硝化作用。例如，设定溶解氧调整点，在生物处理流程中的硝化反硝化阶段设置溶解氧在线探头，并设定工艺调整的溶解氧值，保持溶解氧探头的准确性，并根据总氮去除的不同工艺段对溶解氧的要求，优化调整溶解氧值。

2、调整污泥龄（SRT）以利于硝化菌和反硝化菌的生长。增加SRT可能有助于增加硝化和反硝化细菌的数量并改善脱氮的硝化和反硝化作用，但是要根据实际的运行需要及时选择适宜的污泥浓度，不能一味的提升浓度来保持长SRT。

3、实施缺氧区或优化现有区域（兼性区域）以进行反硝化作用。

4、优化内部回流速率，越大的内回流比可以更多硝酸盐的出水回流至缺氧区，但是要注意硝化液回流中的溶解氧的含量。

5、在碳源不足的系统中补充性价比高的碳源以增强反硝化作用。

6、在曝气池中交替进行曝气和停止曝气，以促进硝化和反硝化作用，但是需要注意氨氮的稳定达标前提。

现阶段越来越多的污水处理厂意识到了脱氮是污水厂成本支出的主要来源，在基于基本原理上，通过相对简单且经济高效的运行调整和改造来显著提高硝酸盐和亚硝酸盐的去除效率，各种案例研究都证明了这一点，一些污水处理厂通过工艺运行的曝气调整和小型末端曝气改造显著提高了脱氮效果，并从可量化的数据（例如，出水氮浓度降低，节能）验证了优化脱氮运行的效果。例如，通过安装连续在线的氨和硝酸盐测量设备，活性污泥脱氮厂的出水硝酸盐量减少了60%。 

这些一般的优化原则对污水厂都是适用，但污水厂进水的具体的水质特征和当地气候条件带来的环境因素的变化需要量身定制优化策略，在污水厂所在城市或类似地点实现最有效的硝酸盐和亚硝酸盐去除在实施优化管理措施前，污水处理厂应结合自身的工艺运行实际情况，基于生物脱氮的基本原理，进行全面的考虑和分析制定合理的优化措施，。实施前需要考虑的因素：

1、需要研究和分析污水厂接纳的市政污水的具体水质特征（例如，典型的氮浓度、COD/N比、四季的温度变化），可以增加一些监测项目，比如污水厂硝化液中的硝酸盐浓度来作为碳源投加的判断依据。

2、根据这些具体特征调整优化策略。例如，如果污水厂进水中的COD/N比较低，则外部碳源的添加可能尤为重要。

3、考虑当地气候及其对废水温度的影响，这会影响生物过程。季节变化的温度范围可能影响反硝化速率，尤其是在冬季。

4、去实地调研来自类似地理或气候条件下污水处理厂的相关研究或案例研究，作为污水厂实施优化策略的参考。

    对于市政污水处理厂来说，氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐去除是保障出水进入到环境水体内不产生富营养化的主要途径，对于氮类化合物的去除有生物、化学和物理方法，但是从经济性来说，生物去除是最佳的选择，但是生物去除过程中硝化和反硝化的过程对溶解氧的需求不一致，以及倒置的硝化和反硝化的顺序，需要污水厂的运营管理人员在实际运行中需要重点关注和调整。优化管理策略是基于生物脱氮的基本理论，污水厂的处理流程的建造情况，污水和活性污泥实际运行参数，所处地区的环境等因素共同来确定的。优化的脱氮管理工艺可以提高污水厂的精细化管理水平，对降本增效也有很大的提升空间，是未来污水厂走向良性发展的必经之路。