ECOSUNIDE工藝在實際工程中的應用
摘要： 分點進水脫氮除磷新工藝(ECOSUNIDE)具有脫碳、脫氮 、除磷效率高，總停留時間短，運行費用較低的顯著優點，并已在徐州、臨沂、德州等地的實際工程中得到成功應用。
關鍵詞： 分點進水, 活性污泥, 脫氮
污水中氮、磷含量的增加會引起水體的富營養化。采用傳統化學法或物理化學法脫氮、除磷不僅運行費用高，也不適合污水處理量很大的城市。生物脫氮除磷技術由于具有同時脫除C、N、P且處理成本低等優點而得到廣泛應用，但脫氮除磷過程中存在的基質競爭和泥齡不同的矛盾使得處理效果相對較差。因此，處理好兩者之間的矛盾成為城市污水處理工藝亟待解決的問題。
1 分點進水高效脫氮除磷理論
分點進水高效脫氮除磷新工藝(ECOSUNIDE) 以張雁秋教授自主提出的統一動力學理論、動力學負荷理論、回流污泥濃度優化理論等為依據，創造出特殊工藝條件，提高活性污泥中硝化菌、聚磷菌的比例，突破了傳統活性污泥法硝化速度慢、除磷量較少的瓶頸，實現了短時高效脫氮除磷。該工藝具有脫碳、脫氮效率高，總停留時間短，運行費用較低的顯著優點。
2 在工程實踐中的應用
分點進水高效脫氮除磷新工藝憑借其優點，已在徐州國禎水務運營有限公司、臨沂市污水處理廠、臨沂潤澤水務有限公司、德州聯合潤通水務有限公司得到成功應用。
2．1 徐州國禎水務運營有限公司
徐州國禎水務運營有限公司(原徐州污水處理廠)的污水處理能力為16．5×10 m ／d，主要處理徐州主城區的生活污水(占70％)和部分工業廢水(占 30％)。原水BOD 為80～100 mg／L、COD為150～ 200 mg／L、NH 一N為30～35 mg／L、TN為35～40 mg／L、TP為4～5 mg／L。改造前、后的工藝流程如圖1所示。
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按出水水質達到一級B標準計算，傳統改造方案需投資6 000萬元；同時，處理規模需減至10× 10 m ／d運行。應用分點進水脫氮除磷新工藝改造后，在投資僅為1 000萬元的情況下，處理出水水質從二級標準提高到一級B標準，一般情況下出水 COD為35～45 mg／L、BOD5為5～10 m#L、NH3一 N為0～5 mg／L、TN為10～20 mg／L、TP為0．5～ 0．8 mg／L、SS為l5～20 m#L，穩定優于一級B排放標準。實施改造5年來，該廠運行穩定，克服了污泥膨脹及二沉池飄泥問題，從根本上解決了下游水體奎河的污染問題，增收節支總額達13 719．36萬元。
2．2 臨沂市污水處理廠
臨沂市污水處理廠設計規模為10×10 nrl。／d，進水COD為350—500 mg／L、BOD 為150—200 mg／L、NH3一N為3O～50 mg／L、TN為35～55 mg／ L、TP為5～12 mg／L。改造前采用氧化溝工藝，出水水質僅達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》 (GB 18918-2002)的二級標準：COD為65～75 mg／ L、BOD5為15～20 mg／L、NH3一N為l5～20 mg／L、 TP為4～8 mg／L。
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利用分點進水高效脫氮除磷新工藝進行改造 (改造前、后的工藝流程對比見圖2)，不僅未增加動力費用，反而通過停止內回流節省了推進器的能耗。與其他工藝相比，運行費用節約20％ 以上。新工藝投資為300萬元，可節約投資2 700萬元，增收節支總額達3 972．60萬元。該廠排水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)的一級B標準，一些主要指標達到一級A標準。實際出水COD為40～50 mg／L、BOD5為5～10 mg／L、NH3 一N為0～3 mg／L、TP為0．5～0．8 mg／L、SS為l5 ～ 20 mg／L。
2．3 臨沂潤澤水務有限公司
臨沂潤澤水務有限公司(原沂水縣污水處理廠)設計規模為5×10 m ／d，進水COD為350—500 mg／L、BOD5為150～200 mg／L、SS為100～200 mg／ L、NH3一N為3O一45 mg／L、TP為5～8 mg／L。改造前，該公司采用水解池／生物濾池工藝，出水水質僅達到《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)的二級標準；對氨氮的去除更無法滿足要求，近兩年來出水氨氮濃度一般為20～25 m#L。改造前、后的工藝流程對比如圖3所示。
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該項目采用新工藝進行改造，投資約為800萬元，可節約工程投資3 200萬元，增收節支總額為 3 416萬元，出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)的一級B標準。實際出水COD為35～45 mg／L、BOD 為5～10 mg／L、 NH3一N為0～3 mg／L、TP為0．5～0．8 mg／L、TN為 10—15 mg／L、SS為15～20 mg／L。
2．4 德州聯合潤通水務有限公司
德州聯合潤通水務有限公司設計規模為10 X 10 m ／d，原水COD為350～500 mg／L、BOD 為150 ～ 200 mg／L、SS≤100 mg／L、NH3一N為30～50 mg／ L、TP為4～6 m#L。該污水處理廠原采用氧化溝處理工藝，但出水水質難以達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)的一級B標準。改造前、后的工藝流程對比見圖4。
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按出水水質達到一級A標準計算，傳統改造方案需投資5 000萬元。采用分點進水高效脫氮除磷新工藝改造需投資2 000萬元，可節約投資3 000萬元。目前，該公司已采用新工藝完成2．5 X 10 m ／d 的工程改造，改造后的出水水質除總磷外，均達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918— 2002)的一級A標準，出水COD為30～44 m#L、 BOD5為5～10 mg／L、NH3一N為0—3 mg／L、TN為 1O～15 mg／L、TP為0．5～0．8 mg／L、SS為5～l0 mg／L。
3 結語
① 高污泥濃度對硝化、釋磷有利；控制動力學負荷可以控制硝化微生物與脫碳微生物之間的營養競爭關系，造成低底物濃度環境，進一步促進硝化；依據回流比影響回流污泥濃度及系統內底物濃度理論，找出最佳回流比；通過控制溶解氧濃度實現同步硝化反硝化。
② 工程實際應用表明，該工藝具有脫碳、脫氮效率高，總停留時間短，運行費用較低等顯著優點；在工藝改造中，較傳統工藝在多方面呈現出明顯優勢，工程投資、運行成本可分別節約20％左右，產泥量減少20％左右。
③ 該工藝可隨污水水質的不同而變換相關工藝參數，具有很大的靈活性，抗負荷能力強。因此，進一步提高新工藝設計規范化程度，形成針對改造工藝和新建工藝不同的設計方法將成為研究重點。
參考文獻：
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