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(yōu)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(yǎng)化。采用傳統(tǒng)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(yōu)點而得到廣泛應用，但脫氮除磷過程中存在的基質(zhì)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(tǒng)一動力學理論、動力學負荷理論、回流污泥濃度優(yōu)化理論等為依據(jù)，創(chuàng)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(tǒng)活性污泥法硝化速度慢、除磷量較少的瓶頸，實現(xiàn)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(yōu)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(yōu)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(lián)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(qū)的生活污水(占70％)和部分工業(yè)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(zhì)達到一級B標準計算，傳統(tǒng)改造方案需投資6 000萬元；同時，處理規(guī)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(zhì)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(wěn)定優(yōu)于一級B排放標準。實施改造5年來，該廠運行穩(wěn)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(jié)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(guī)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(zhì)僅達到《城鎮(zhèn)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(nèi)回流節(jié)省了推進器的能耗。與其他工藝相比，運行費用節(jié)約20％ 以上。新工藝投資為300萬元，可節(jié)約投資2 700萬元，增收節(jié)支總額達3 972．60萬元。該廠排水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)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(guī)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(zhì)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(jié)約工程投資3 200萬元，增收節(jié)支總額為 3 416萬元，出水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)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(lián)合潤通水務有限公司
德州聯(lián)合潤通水務有限公司設計規(guī)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(zhì)難以達到《城鎮(zhèn)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(zhì)達到一級A標準計算，傳統(tǒng)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(jié)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(zhì)除總磷外，均達到《城鎮(zhèn)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(yǎng)競爭關系，造成低底物濃度環(huán)境，進一步促進硝化；依據(jù)回流比影響回流污泥濃度及系統(tǒng)內(nèi)底物濃度理論，找出最佳回流比；通過控制溶解氧濃度實現(xiàn)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(yōu)點；在工藝改造中，較傳統(tǒng)工藝在多方面呈現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，工程投資、運行成本可分別節(jié)約20％左右，產(chǎn)泥量減少20％左右。
③ 該工藝可隨污水水質(zhì)的不同而變換相關工藝參數(shù)，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(guī)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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