低碳源城市污水厂碳源优化利用运行模式研究
反硝化除磷技术处理低碳源污水
丁 来 的硝 酸 盐 氮 竞 争 有 限 的 碳 源 ， 响 其 放 磷 ， 至 影 响到 好 氧 段 的 超 量 影 直
０１ Ｃ ＨＮ ＋ Ｃ ＋ ．Ｈ Ｏ３ ． ５７ Ｏ２ １ Ｏ２Ｏ Ｐ （ ６ ２ ２ 聚磷） １ ＯＨ一Ｏ ８ ２０ ６ ２ ＋． ４ ＋ ４ Ｎ＋ ９ ＨＯ 对 于 低 碳 源 ， 浓度 污 水 ， 低 这个 除磷 效 果 可 以 满足 生 产 需 要。 实 吸磷 ， 需要投加药剂 以辅助除磷。 Ｃ Ｓ Ｂ Ｆ” 除磷工艺 同样要化学辅助 除磷 ， 并且 验 显示， 该反应只能去除小量 氨氦 ， 需要在 曝气区进行硝化 反应 。 还 也 不适 用 于 现 行 的 Ａ Ｏ 工 艺 建筑 构 造 。 以肇 庆 市 第一 污 水 处 理 厂 工 艺 运 行 荷 兰 Ｄ ｌ 大 学 的研 究表 明 ，反 硝 化 除磷 菌 的活 性 约 为聚 磷 菌 总 活 Ｖ ｅｔ ｆ 管理 为例 ， 大量试验表 明， 改变 ＡＶ Ｏ工艺运行参数， 在厌氧段 ， 反硝化除磷菌 性 的 ５ ％ ，与 常 规 的 生 物 去 氨 脱 磷 工 艺 相 比 ， 反硝 化 除 菌 所 需 的 ０ 可以利用有限碳源同时进行反硝化和 除磷 ，好氧段 的硝化功能没有改变 ， 如 Ｃ Ｄ 量 减 少 ３ ％ （ 生 活 污 水 计 ）因此 ， 硝 化 除磷 还 可 以起 到 降 Ｏ ０ 以 ， 反 此处理低碳源污水 ， 以达到国家一级 Ａ的排放标准 ， 可 并且 ， 能耗大大降低 ， 低污 泥 产 量 的作 用 】 。
污泥 的产 量 也减 少三 成 。 关键词 ： 低碳 源污 水 反硝化 除磷
摘要 ： 常规 Ａ Ｏ 工艺处理低碳 源污水时 ， Ｖ 在厌氧段 ， 聚磷菌 无法与外回
３ 应 用
基于RSM优化设计CASS工艺处理低碳源污水工艺参数
因素
缺氧搅拌时间 FA.+) 曝气时间 FA.+) !! >7$ A! .3/GF$ $ 充水比
编码
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程#诚%基于 dSI 优化设计 YMSS 工艺处理低碳源污水工艺参数
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城市污水再生的关键技术研究
城市污水再生的关键技术研究摘要:本文以某污水处理厂的二级污水为处理对象,探讨了BAF+UF工艺在实施工程中的工艺选择、关键技术的具体实施。
关键词:城市污水BAF+UF 实施据统计,在全国655个城市中大约有61%的城市处于缺水状态,其中严重缺水的大约有31%。
然而我国污水的回收利用却仅仅占到污水排放量的2%。
在城市用水中,发电厂生产用水和人们生活用水是当前亟需解决的问题。
本文将以某污水处理厂的二级出水作为再生处理的水源来进行深度的处理,一达到满足电厂冷却用水的需要,剩余部分在用作市政用水。
1 进、出水水质的确定某污水处理厂当期采用的是AAC氧化沟工艺处理城市污水,其排放标准是按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)进行设计的,具体指标为:COD<60mg/L,BOD5<20mg/L,SS<20mg/L,NH3-N<8(15) mg/L。
其出水主要用于电厂的冷却用水,其次作为市政用水的补充,因此,在设计再生水的会用标准时应该满足工业用水的水质标准(GB/T19923-2005)即:COD<60mg/L,BOD5<10mg/L,NH3-N<10mg/L,浊度小于5NTU。
2 工艺的选择为了选择合理的工艺,对近期废水的水质进行了监测。
统计结果如下:该厂的出水水质不太稳定,波动范围较大;BOD5/NH3-N的比值很低,监测期间最低值为0.86,最高值为 2.51;有机物含量偏低(COD<100mg/L),属于典型的高氨氮、低碳源的污水。
因此,研究的重点是氨氮的去除问题。
为此,在选择工艺时,我们选择了BAF+UF工艺。
2.1 BAF工艺的构造与组成曝气生物滤池的构造和普通的基本相同,知识增设了曝气系统,填料通常为陶粒滤料。
曝气生物滤池有布水系统、曝气布气系统、承托层、生物率聊城、反冲洗系统等五个部分组成。
未来污水处理能源自给新途径——碳源捕获及碳源改向
未来污水处理能源自给新途径——碳源捕获及碳源改向随着人口的迅速增长和城市化进程的加速推进，污水处理已成为当今社会面临的一大挑战。
污水处理厂每天处理着大量的废水，但同时也消耗了大量的能源。
为了实现可持续发展，减少能源消耗并实现能源自给已成为一项迫切的任务。
近年来，一种新的解决方案——碳源捕获及碳源改向，正在逐渐崭露头角。
碳源捕获是指将污水处理厂中产生的有机碳通过合适的技术手段进行捕获和利用的过程。
传统污水处理过程中，一部分有机碳被限定为污泥，随后以费力的方式处理。
而利用碳源捕获技术，可以有效地将有机碳转化为一种可用于发电或热能利用的能源。
这项技术的出现，不仅可以减少废水处理过程中的能源消耗，还能够使污水处理厂实现自给自足。
在实践中，碳源捕获主要通过两种途径进行。
一种是利用生物技术，将废水中的有机碳转化为甲烷气体。
这种方法需要专门构建适合微生物生长的环境，通过微生物的作用将有机碳转化为甲烷，再利用甲烷发电或用于供热。
这种方法具有较高的能源转化效率，并且可以实现废水处理厂的自给自足。
另一种方法是利用化学技术，将废水中的有机碳转化为化学能。
这种方法采用先进的化学反应器和催化剂，通过合适的处理过程将有机碳转化为乙醇或其他可燃性气体。
这样的化学转化过程可以在较短时间内完成，并具有较高的能源转化效率。
同时，这种方法还可以实现废水处理厂的废物资源化利用，进一步减少环境污染。
碳源改向是指通过改变废水处理厂的处理过程，将有机碳的产生减至最低。
当前的污水处理过程中，存在很多能源浪费的环节，比如曝气、污泥处理等。
通过改变处理工艺，优化操作流程，可以使有机碳的产生降至最低。
同时，碳源改向还可以通过回收利用废水中的有机碳来发电或供热，进一步实现能源自给自足。
当然，碳源捕获及碳源改向并非没有挑战。
首先，这些新技术需要专业人员进行操作和维护。
其次，需要大量的投资和建设成本来构建适合的处理设施。
此外，废水处理厂的能源自给需要与当地电力网络和热力网络进行协调和整合，以确保电力和热力在需要时可供应。
污水处理工艺中碳源的选择
污水处理工艺中碳源的选择近年来，污水处理排放标准越来越高，因市政污水低碳高氮的水质特点，在采用常规脱氮工艺时无法满足缺氧反硝化阶段对碳源的需求，导致TN超标，所以投加碳源是污水处理厂解决这类问题重要且唯一的手段。
为什么乙酸钠是最好的碳源？对于脱氮工艺碳源的选择，如果排除价格的前提下，一般从脱氮速率和COD 有无残留来判断！目前污水处理厂解决低碳源污水处理常用的外加碳源有甲醇、淀粉，葡萄糖、乙酸钠等，其中甲醇和乙酸钠均为易降解物质，本身不含有营养物质(如氮、磷)，分解后不留任何难于降解的中间产物。
而葡萄糖和淀粉为多糖结构，水解为小分子脂肪酸所需的时间长，且淀粉在水中的溶解性差，不易完全溶于水，容易造成残留和污泥絮体偏多等问题，两者都有产泥多的缺点。
研究表明，乙酸钠作为碳源时其反硝化速率要远高于甲醇和淀粉。
其主要原因在于，乙酸钠为低分子有机酸盐，容易被微生物利用。
而淀粉等高分子的糖类物质需转化成乙酸、甲酸、丙酸等低分子有机酸等最易降解的有机物，然后才被利用；甲醇虽然是快速易生物降解的有机物，但甲醇必须转化成乙酸等低分子有机酸才能被微生物利用，所以出现了利用乙酸钠作为碳源比用淀粉、甲醇进行反硝化速度快很多的现象。
同时，甲醇作为一种易燃易爆的危险品，当采用甲醇作为外加碳源时，其加药间本身具有一定的火灾危险性。
当甲醇储罐发生火灾时，易导致储罐破裂或发生突沸，使液体外溢发生连续性火灾爆炸，危及范围较大，因此甲醇加药间对周边环境要求一定的安全距离。
同时由于其挥发蒸汽与空气混合易形成爆炸性气体混合物，故其范围内的电力装置均须采用特殊设计。
而乙酸钠本身不属于危险品，方便运输及储存，虽然价格比其他碳源贵不少，但是对于一些已建的污水处理厂来说，由于其用地限制，当需要外加碳源时，采用乙酸钠作为外加碳源比甲醇更具有优势。
近几年复合碳源市场占有率也越来越高，主要原因是其价格低廉，COD当量高，但是总体性能还是比不上甲醇及乙酸钠！碳源投加判定条件很多小伙伴对于碳源的投加认知，还停留在初学阶段，只认识CNP比100：5：1，CN比控制在4-6，但是，这些比例到底啥时候用？啥工艺用呢？可能分不清楚！所以，碳源投加首先必须分清楚自己是什么工艺！这是判断碳源投加最关键的一步！如何判断？很简单！记住这几个判断点：除碳工艺就是单纯的曝气，以去除COD为主，例如单纯的曝气池、单纯的MBR、接触氧化、经典SBR等；脱氮是经历的缺氧和好氧的交替，以去除TN为主，例如AO带内回流，氧化沟、AAO等。
我国城市建设规划的低碳生态城新模式探讨
碳甚 至是零碳 ，从低 效走向高效。
（ ） 碳 经济和低碳城 市的关 系 三 低
联合 国政 府 问气 候 变化 专 门委 员会
（Ｐ ＩＣＣ） 分别在 １ ９ ９ ０年 、１ ９ ９ ５年、２ ０ ０１ 年和 ２ ０ ０ ７年发 表了四份全球气候评估报 告 ，其中 ，２ ０ 年 的报告显示，全球气候 ０７ 变暖 由人 类活 动所 引起 的可能 性 已经从
境 污 染 严 重 ，治 理 难 度 加 大 ，工 业 废 物 排
关 键 词 ：低 碳 经 济
市 评 价指 标
低碳 城 市
生 态城
以及高 频率 的 其他 活动 等 ，在 落 实低碳
经济 方面有 着不可 替代 的优势 。
低 碳 城 市 的 基 本 内 涵
（ ）低 碳 城 市 的 概 念 一
生 态 城 市 的 起 源 及 发 展
（ ）生 态城 市 的起 源 一
目前 ，低碳城 市理论 属 于前沿 领域 ， 但 国 内外 尚缺 少综合系统 的定义 ，本 文在 总结多位专家 、学者研 究成 果基 础上 ，提
出低 碳城 市 概 念 ：低 碳 城 市 是 发 展 低 碳 经
１７ 年 １ ９１ ０月 ，联合 国教科文组织发 起的 “ 人与生物圈 （ ＭＡＢ） ”计划 中首次提 出了 “ 生态城市”这个词 ，以后开始被 国 际社会 广泛接受。生态城市是在城市生态 学基础 上发展起 来的一种 人居环 境模式 ， 发 起于全球 环境 污染和 生态退化 的反思 。 现代 生态城 市的思想起源于霍华德的 田园 城市理论 。田园城市 理论 为我们展示了城 市 与自然平 衡发展的生态魅力 ，英格兰莱 奇沃 思是 由霍 华德设计并于 １ ０ ３年建成 ９
低碳视角的城市空间形态优化路径研究
黄 斌 ，吕 斌
（ １ ．国务院发展研 究 中心 － 东方文化与城 市发展研 究所 ，北京 １ ０ ０ ０ １ ０ ； ２ ．北京大学 城 市与 区域 规划系 ，北 京 １ ０ ０ ８ ７ １ ）
［ 摘 要 ］低碳 城 市 空间形 态是低 碳城 市研 究 的重要 领域 。本 文基 于城 市 中碳 流动和 影 响低 碳城 市空 间形 态 的主要
随着 我 国低碳 城市 的进一 步发 展 ，低碳 城市 空 间形态
（ 集中式供电）相结合 ，既能有效利用能源，还能平滑能 源的波峰波谷需求曲线 ，提升城市能源利用效率 ，并更好 的保 障城 市 能源安 全 ． 。
广义 的城 市碳 源还包 括交 通和跨 界交 通 ，以及城 市必 需品 （ 食物 、燃 油 、水 和 建 材 ） 生 产 过 程 中产 生 的温 室 气体 。基 于美 国 ８ 城市 的混 合型 生命周 期碳 足迹模 型研 究 发现 ，跨 界 温室 气 体 排 放 （ 即跨 界 交 通 和 必需 物 生 产 过 程温 室气 体 排放 ） 占总排 放 的 ４ ７ ％ ，使 用绿 色 建 材 ，倡 导减 少 肉类 比重 的饮 食结 构将 显著 降低城 市温 室气体 排放 量 。反 映到城 市 空 间形 态 则 应 保 持城 市农 业 用 地 ，并
［ 文章编 号 ］ １ ０ ０ ５ — ６ ４ ３ ２（ ２ ０ １ ３ ）４— ０ ０ ５ １ — ０ ６
１ 引 言
最 新 的研究 进一 步证 实 自 ２ ０世 纪 中 叶 以来 ，大 部 分 已观测 到 的全 球 平 均 温 度 升 高 很 可 能 （ ９ ０ ％ 以上 ） 是 观 测 到 的人 为温 室气体 浓度 （ 主要 是 Ｃ Ｏ ）增 加所致 。城 市 是 人类 活动 强度 最大 的 区域 ，其 温室 气体 排放 占全球 总 量 的７ ５ ％ … 。我 国 ２ ８ ７ 个 地 级 以上 城 市 Ｃ Ｏ ， 排 放 量 占 中国 总量 的 ５ ８ ． ８ ４ ％ ，统计 到城 镇更 高达 ８ ０ ％ 以上 。发 展 低 碳 城市 已经 成 为世界 和我 国城 市发展 的共 识 。 建设 低碳 城 市 的前提是 找 到城市 碳排 放 的构成 、影 响 要 素及其 影 响机 制 。西方发 达 国家 的城市 碳排 放主要 源 于 交 通和建 筑 耗 能 （ 纽 约 、东 京 、伦 敦 等 全 球 城 市 的 能 源 消 费 中建 筑 和交 通 的 比值 占到 近 ９ ０ ％［ ３ １ ） ，而建 筑 、交 通
污水处理中的碳足迹及减排策略
不同污水处理工艺的碳足迹存 在差异，传统活性污泥法的碳 足迹相对较高，而A2O工艺和 氧化沟工艺的碳足迹相对较低
。
污泥处理处置过程中的碳排放 也是不容忽视的部分，尤其是 污泥厌氧消化和土地利用过程 中的碳排放较高。
污水处理厂的碳足迹与能源利 用效率和设备维护状况密切相 关，提高能源利用效率和优化 设备维护可有效降低碳足迹。
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CHAPTER 02
污水处理中的碳足迹
碳足迹定义
碳足迹是指人类活动对气候变化的影响，以二氧化碳排放量来衡量。在污水处理领域，碳足迹主要关注的是污水处理过程中 产生的温室气体排放。
污水处理中的碳足迹主要来源于两个方面：一是污水处理过程中微生物对有机物的降解产生的二氧化碳；二是污水中的含碳 物质在处理过程中转化为甲烷排放。
泥处理等环节。
物料平衡法
根据污水处理过程中各物料的输入和 输出量，计算碳排放量。
排放因子法
根据污水处理过程中的排放因子计算 碳排放量，排放因子通常由实验测定 或经验数据获得。
实测法
通过实际测量污水处理过程中的碳排 放量，通常需要建立在线监测系统。
CHAPTER 03
减排策略
节能减排技术
节能技术
采用高效低能耗的污水处理技术 和设备，如高效曝气器、节能泵 等，降低污水处理过程中的能源 消耗。
碳捕获
通过化学或物理方法将污水处理过程中产生的二氧化碳捕获并分离出来。
储存技术
将捕获的二氧化碳运输到地下储存设施中进行封存，以减少温室气体的排放。
CHAPTER 04
案例研究
某污水处理厂的碳足迹分析
污水处理过程程中，由于生物处理和污 泥处理等环节产生的甲烷、二氧化碳 等温室气体，会导致一定的碳排放。
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第３ ９卷 ２ ０ １ ２ 第８期
年８月 湖南大学学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａ１ ｏｆ Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ） Ｖｏ１．３９，Ｎｏ．８
Ａｕｇ．２ ０ １ ２
文章编号：１６７４—２９７４（２０１２）０８—００６１—０６
低碳源城市污水厂碳源优化利用运行模式研究 付国楷”，张春玲 ，喻晓琴 ，张 智 （１．重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室 ２．同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室
，周 琪 重庆４０００４５； 上海２０００９２）
摘 要：采用中试规模试验，利用物质平衡分析方法，追踪碳源在各个季节不同工艺条 件下的分配和利用情况，以求掌握控制碳源分配的关键性参数，从而建立基于碳源利用的污 水厂优化运行模式．在原水年均ＣＯＤ，ＮＨ４－一Ｎ，ＴＮ和ＴＰ浓度分别为１２９，２５．６，３１．５和 ３．３８ ｍｇ／Ｌ，Ｃ／Ｎ值和Ｃ／Ｐ值分别为４．３和３９．５的条件下，冬季宜采用倒置Ａ ／ｏ工艺， 春季宜选用改良型Ａ ／ｏ工艺，夏季宜选用预缺氧＋倒置Ａ ／ｏ工艺，秋季宜选用低氧／常 氧交替的预缺氧＋倒置Ａ ／ｏ工艺，此时出水带走的ＣＯＤ占系统输入总量的２６．１ ９／６～ ２９．４ ，同化ＣＯＤ比例为２７．５ ～３６．２ ，直接好氧氧化的ＣＯＤ比例为４ ～２２．２ ，用 于反硝化脱氮的ＣＯＤ比例为１４．８ ～３３．６ ，用于聚磷菌超量储磷的ＣｏＤ比例为３．Ｏ５ ６．９ ，出水除总磷指标外，可以达到ＧＢ １８９１８—２００２一级Ｂ标准．碳源分配的优劣可以 作为污水厂工艺筛选和参数调整的重要依据． 关键词：活性污泥法；污水处理；碳源分配；Ａ ／Ｏ工艺；低碳源污水 中图分类号：Ｘ７０３．１ 文献标识码：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ Ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ Ｃａｒｂｏｎ Ｓｏｕｒｃｅ Ｕｒｂａｎ Ｓｅｗａｇｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｐｌａｎｔｓ
ＦＵ Ｇｕｏ－ｋａｉ”，ＺＨＡＮＧ Ｃｈｕｎ—ｌｉｎｇ ，ＹＵ Ｘｉａｏ—ｑｉｎ ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈｉ ，ＺＨＯＵ Ｑｉ （１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｒｅｇｉｏｎ＇ｓ Ｅｃｏ—Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ。Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００４５。Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｕｓｅ，Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９２。Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍａｓｓ ｂａｌａｎｃｅ ｗｅｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｏ ｔｒａｃｅ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ｉｎ ａ ｐｉｌｏｔ ｓｃａｌｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｋｅｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ ｕｒｂａｎ ｓｅｗａｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｌａｎｔｓ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ．Ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｏｎｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＣＯＤ，ＮＨ＋一Ｎ，ＴＮ ａｎｄ ＴＰ ｗｅｒｅ １２９ ｍｇ／Ｌ，２５．６ ｍｇ／Ｌ， ３１．５ ｍｇ／Ｌ ａｎｄ ３．３８ ｍｇ／Ｌ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄ ｔｈｅ Ｃ／Ｎ ａｎｄ Ｃ／Ｐ ｖａｌｕｅ ｗｅｒｅ ４．３ ａｎｄ ３９．５，ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ａ ／ｏ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｉｎ ｗｉｎｔｅｒ ｐｅｒｉｏｄ，ｅｎｈａｎｃｅｄ Ａ ／ｏ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ， ｐｒｅ—ａｎｏｘｉｃ ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ａ ／ｏ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ ｐｅｒｉｏｄ ａｎｄ ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａ— ｔｉｏｎ ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ａ ／ｏ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｉｎ ａｕｔｕｍｎ ｐｅｒｉｏｄ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｃａｓｅ，ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｅｆｆｌｕｅｎｔ ＣＯＤ ｔｏ ｉｎ－ ｆｌｕｎｅｎｔ ＣＯＤ ｗａｓ ２６．１ ～２９．４ ，ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｎｇ ＣＯＤ ｗａｓ ２７．５ ～３６．２ ９，６，ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｄｉｒｅｃｔ— ｌｙ ｏｘｉｄａｔｉｎｇ ＣＯＤ ｗａｓ ４ ～２２．２ ，ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｎｇ ＣＯＤ ｗａｓ １４．８ ～３３．６％，ａｎｄ ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ＣＯＤ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｆｏｒ ｒｅｍｏｖａｌ ｗａｓ ３．０５ ～６．９ ．Ｔｈｅ ｅｆｆｌｕｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｌｏｔ ｓｃａｌｅ ｒｅａｃｔｏｒ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｃｈ ｔｈｅ
收稿日期：２０Ｉ１－０８－０１ 基金项目：国家“十一五”科技重大专项（２００９ＺＸ０７３１５—００２—０３） 作者简介：付国楷（１９７９一），男，湖南湘潭人，重庆大学讲师，博士 十通讯联系人，Ｅ—ｍａｉｌ：ｆｕｇｕｏｋａｉ＠１６３．ｃｏｒｎ ６２ 湖南大学学报（自然科学版） ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆ ｇｒａｄｅ Ｂ，ｃｌａｓｓ工ｉｎ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆ Ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｆｏｒ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｐｌａｎｔ （ＧＢ １ ８９ １ ８—２００２）ａｐａｒｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ．Ｔｈｅ ｒａｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅ ｕｔｉｌｉ— ｚａｔｉｏｎ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｕｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ａｄｊ ｕｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｌａｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｓｌｕｄｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｍａｓｓ ｂａｌａｎｃｅ；Ａ ／ｏ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ ｃａｒ— ｂｏｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅ
中国南方一些地区城市污水的有机污染物浓度 偏低，而氮、磷浓度相对较高口］，由于碳源不足而限 制了营养盐去除效率的提高 ］．针对城市污水处理 厂进水有机物比例偏低的问题，可以通过外加碳源， 常用的碳源有甲醇、乙酸、乙酸钠、葡萄糖等Ｌ３３；另外 通过调节污水厂工艺参数 或改良现有工艺［５ ］， 能够在一定程度上提高营养盐的去除效率．但是现 阶段大多数针对低碳源问题的研究过程和工程实践 都将污水处理工艺作为“黑箱”对待，从相对宏观的 角度来考察污水厂的整体表现，很少从微观的角度， 利用物质平衡的分析方法详细地追踪碳源的具体去 向和利用情况，更没有分析工艺调整对碳源分配和 利用过程的影响．由此在污水厂工程设计和运行过 程中，缺乏精确的指导性参数，无法进行精细化设计 和调控． 本文采用中试规模试验，利用物质平衡分析方 法，追踪碳源在各个季节不同工艺条件下的分配和 利用情况，以求掌握控制碳源分配的关键性参数，从 而建立基于碳源利用的污水厂优化运行模式． １试验材料与方法 １．１试验装置 试验装置由５部分组成：格栅井、生化反应器、 二沉池、鼓风机房和加药系统，如图１所示． Ａ．格栅井；Ｂ．生化反应器；Ｃ．二沉池；Ｄ．鼓风机；Ｅ．加药 罐；Ｉ～Ⅵ．反应器分区编号；１．泵站来水；２．细格网；３．反应器进 水提升泵；４．出水；５．污泥回流泵；６．混合液回流泵；７．排泥阀；８． 反应器搅拌机；９．微孔曝气盘；１０．穿孔曝气管；１１．加药罐搅拌器； １２．加药计量泵． 图１试验装置工艺流程图 Ｆｉｇ．１ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｌｏｗ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｄｅｖｉｃｅ 生化反应器的工区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ｖ区内同时设 置了微孔曝气装置和搅拌装置，可根据工艺需要实 现厌氧、缺氧、低氧或好氧等环境状态．原水分别或 同时进入这三区，污泥回流进入工区，混合液可以回 流至Ⅱ区和Ⅲ区．另外设有加药设备，Ｖ区除了可以 充当后曝气池外，还可以作为物化池使用，但在本研 究过程中未添加化学除磷混凝剂． １．２试验工艺及工况 试验装置具有一池多用、运行灵活的特点，因此 在实验室小试和前期试验结果的基础上Ｌ】］，进一步 优选运行工艺和工况，考察不同季节条件下各工艺 碳源分配的情况． 冬季（１月至３月上旬）选用了预缺氧＋Ａ。／ｏ 和倒置Ａ。／ｏ ２种工艺，采用了４种运行工况．其 中，工况１采用工艺参数为：ＨＲＴ（水力停留时间） ＝１０ ｈ，ＳＲＴ（污泥龄）：＝＝２５ ｄ，ＭＬＳＳ（混合液悬浮固 体浓度）＝３ １２５ ｍｇ／Ｌ，ＶＳＳ（挥发性固体浓度）／ ＭＬＳＳ一０．５６，Ｒ（外回流比）一ｒ（内回流比）一 １００ ．工况２采用工艺参数为：ＨＲＴ一１０ ｈ，ＳＲＴ ＝２０ ｄ，ＭＬＳＳ一２ ５３２ ｍｇ／Ｌ，ＶＳＳ／ＭＬＳＳ一０．６，Ｒ 一７５ ９，６，ｒ＿￣－－１５０ ．工况３采用工艺参数为：ＨＲＴ一 １０ ｈ，ＳＲＴ一２０ ｄ，ＭＬＳＳ＝１ ７０５ ｍｇ／Ｌ，ＶＳＳ／ＭＬＳＳ 一０．６４，Ｒ一１００ ．工况４采用工艺参数为：ＨＲＴ一 ８ ｈ，ＳＲＴ：１８ ｄ，ＭＬＳＳ一２ ７５８ ｍｇ／Ｌ，ＶＳＳ／ＭＬＳＳ 一０．６２，Ｒ一１００％． 春季（３月中旬至５月）选用了倒置Ａ ／ｏ、预缺 氧＋倒置Ａ ／Ｏ、改良型Ａ。／ｏ ３种工艺，采用了３ 种工况．其中，工况１采用的工艺参数为：ＨＲＴ一８ ｈ，ＳＲＴ＝１８ ｄ，ＭＬＳＳ＝２ ６９７ ｍｇ／Ｌ，ＶＳＳ／ＭＬＳＳ＝ ０．６５，Ｒ＝：＝１００ ．工况２采用工艺参数为：ＨＲＴ＝１０ ｈ，ＳＲＴ一１８ ｄ，ＭＬＳＳ＝２ ４２５ ｍｇ／Ｌ，ＶＳＳ／ＭＬＳＳ一 ０．６２，Ｒ一１００ ．工况３采用工艺参数为：ＨＲＴ＝１０ ｈ，ＳＲＴ一１８ ｄ，ＭＬＳＳ一２ ３８７ ｍｇ／Ｌ，ＶＳＳ／ＭＬＳＳ一 ０．６，Ｒ一５０ ，ｒ一１５０ ． 夏季（６月至９月）选用了改良型Ａ ／ｏ和预缺 氧＋倒置Ａ ／ｏ ２种工艺，采用了２种工况．其中， 工况１采用的参数为：ＨＲＴ一８ ｈ，ＳＲＴ一１５ ｄ，