市政污水厂工艺优化运行管理（五十二）

市政污水厂工艺优化运行管理（五十二）

对于四季变化明显的北方地区来说，不仅仅要考虑的是常规的生物除磷的问题，还要考虑在不同的季节下的生物除磷的优化措施，在变化的环境条件下，通过精细化调整工艺参数是提升活性污泥对总磷去除效果的有效手段，工艺参数的优化可以从几个方面来进行：

1、提高污泥浓度（MLSS）与污泥龄（SRT）：低温会延长微生物的世代周期，包括聚磷菌。适当提高混合液悬浮固体浓度（MLSS）和污泥龄（SRT）可以补偿微生物活性的下降，保证系统内有足够的功能菌群进行磷的代谢 。实验表明，在5℃-8℃的低温条件下，将MLSS提高到约7000mg/L，可显著改善COD和氨氮去除，同时TP平均去除率可达37.43%；将污泥龄延长至16-17天，也能显著提高COD、TP和氨氮的去除率，使其达到更高等级的排放标准。而对于污水厂较为困难的同时脱氮除磷的活性污泥系统，冬季的污泥龄可取10-23天。 

2、延长水力停留时间（HRT）：在低温条件下，微生物反应速率减慢，延长厌氧和缺氧段的水力停留时间（HRT）有利于反硝化聚磷菌的富集，并为磷的释放和吸收提供充足的反应时间，这个与冬季运行期间，生活居民用水量下降导致污水厂处理水量下降，水量下降的导致HRT加长，这是外界环境变化与微生物反应速率在一定程度上相互吻合的具体实例。

3、优化溶解氧（DO）控制：精准控制各反应区的溶解氧浓度至关重要。厌氧区应保持溶解氧浓度小于0.2 mg/L，最好接近零，以保障聚磷菌在厌氧条件下微生物体内磷的释放。缺氧区应尽量降低DO，建议取更低的溶解氧值，传统上为0.5mg/L，可以降低到0.3mg/L甚至更低，以利于反硝化脱氮和反硝化除磷。好氧区则需保证充足的DO以促进磷的吸收和硝化反应。

4、碳源管理：针对北方污水低C/P比的特点，应优先挖掘内部碳源，如通过初沉污泥发酵或厌氧消化产生挥发性脂肪酸（VFAs），以供聚磷菌利用。当内部碳源不足时，可考虑投加外部碳源（如醋酸钠），但需优化投加量和投加点，选择在厌氧区域内进行投加，以避免不必要的成本增加和新增的有机物负荷。

四季分明的地区在冬季运行期间除了这些在工艺参数进行生物除磷的优化管理措施之外，还有在工艺设计上进行的低温条件下的总磷去除的相应的强化生物除磷的技术，这些针对低温条件下的强化生物除磷技术这些年也得到了应用和发展，具体出现的类型有：

1、改良型AAO工艺：AAO（厌氧-缺氧-好氧）工艺因其稳定性和良好的处理效果而广泛应用于城市污水处理。针对北方地区的低温和低C/P挑战，改良型AAO工艺通过优化池型设计（如推流式池型对进水氮浓度变化的缓冲能力较差，完全混合与循环流池型缓冲能力较强）、调整回流比（内回流比宜为100%~300%）和通过调节生化池的配水阀门（叠粱闸等），延长厌氧/缺氧段水力停留时间等措施，可以提高反硝化聚磷菌的富集，增强脱氮除磷效果。

2、MBBR工艺（移动床生物膜反应器）：MBBR工艺将生物降解与膜分离相结合，具有高生物量、双污泥龄（悬浮态泥龄和附着态泥龄）的特点，能够在不增加额外占地、不改变原有工艺路线的情况下实现深度脱氮除磷 。北方某污水处理厂采用改良A2/O-MBBR工艺升级改造后，在冬季水温7-10℃、进水碳源较低（C/N仅3.05）的条件下，总磷去除率仍高达91.9%，这得益于系统中同步硝化反硝化（SND）和反硝化除磷现象的发生，以及较长的缺氧停留时间和较短的泥龄。SND现象主要来源于悬浮载体，其上的硝化菌群相对丰度是污泥的14倍，为高效脱氮除磷提供了微观保证。

3、SBR工艺：SBR工艺的灵活性使其在北方地区具有优势，通过优化运行周期、曝气时间和污泥浓度，可以提高其在低温下的脱氮除磷性能。

四季分明地区的污水厂冬季运行是污水厂运行管理中较为困难的环节，不能过分夸大化学药剂的辅助作用，而是要通过选择合理的生物除磷工艺，污水厂中活性污泥的工艺参数，设计中预设的调节控制阀门，多方面的进行生物除磷的工艺优化控制以达到预期的生物除磷功能。