ECOSUNIDE工艺用于沂水污水处理厂的升级改造
摘要：分点进水高效脱氮除磷工艺(ECOSUNIDE)通过改变进水方式，创造了有利于硝化茵和聚磷菌生长的环境，实现了短时高效脱氮，并在沂水县城市污水处理厂升级改造中得到了成功应用。
关键词：ECOSUNIDE工艺,生物脱氮,升级改造
分点进水高效脱氮除磷工艺(ECOSUNIDE)基于统一动力学理论、动力学负荷理论、回流污泥浓度优化理论，突破了传统活性污泥法硝化速度慢、除磷量较少的瓶颈，实现了短时高效脱氮除磷，并在山东省沂水县城市污水处理厂的改造工程中得到了成功应用。
1 工程实例
1．1 项目概况
沂水县城市污水处理厂的设计规模为5×10 In ／d，原采用水解／生物滤池二级生化处理工艺，出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996) 的二级标准。
由于南水北调和污水资源化利用需要，沂水县城市污水处理厂的出水水质需达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级B标准。而其现有工艺难以满足提标要求，因此需进行工艺改造和运行优化。
2007年沂水县城市污水处理厂委托有关单位对污水处理厂改造项目进行了可行性研究。若采用传统活性污泥法进行改造，需要投资4 000万元，同时处理规模将减少为3×10 m ／d。若采用ECO— SUNIDE工艺¨J，工程总投资为800万元，处理规模不变，出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级B标准。
1. 2 工艺流程改造
考虑到沂水县的经济发展水平及当地现有条件，确定改造方案时必须同时考虑以下几个方面一 ：
① 脱碳、脱氮和除磷效率高；
② 投资少，施工容易；
③ 占地面积较小，充分利用现有设施；
④ 操作管理方便，运行费用增加不多。
原工艺流程及改造后的工艺流程分别如图1、2 所示。
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1．3 主要改造内容
① 水解池
在原水解池中筑墙，将其容积大致分为5：11 两段，成为具有一定沉淀功能的厌氧池和好氧池 O1。为了获得较好的反应流态，有利于泥水混合过程，在厌氧池内设置4根布水管，池内设置折流板。
② 生物滤池
拆除原有生物滤池内的滤料，将生物滤池改为活性污泥池，并将其分为O2、O3 、A、O4四部分，其中 O2 、O 3、O4 为曝气池，A为缺氧池。曝气池内设置微孑L曝气器，并配套污泥回流泵和鼓风机。
③ 接触氧化池
将原有接触氧化池改为平流沉淀池，与原有沉淀池并联，作为活性污泥池后的二沉池。
④ 进水点分配
将原有的进水全部进入水解池，改为分点进水，其中厌氧池配水量占总流量的40％左右，O2、O3、A、 04段配水量分别占l7％ 、13％ 、12％ 、8%左右，平流沉淀池的配水量占3．3％ 左右，辐流沉淀池的配水量占6．7％左右。
1．4 处理效果和效益分析
沂水县城市污水处理厂经改造后，处理水量仍为5×10 m ／d，出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2O02)的一级B标准。改造后的进、出水水质见表1。
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2 分析与讨论
通过改造，沂水县城市污水处理厂以较低的投资和运行费用，实现了高效脱氮除磷。这是由于 ECOSUNIDE工艺改变了传统活性污泥法的进水方式，通过将进水分配至厌氧区和好氧区，创造了有利于聚磷菌、硝化菌生长的环境，增大了厌氧释磷负荷及硝化速度，进而提高了脱氮除磷效率。
结合ECOSUNIDE工艺的原理，对沂水县城市污水处理厂改造项目进行了深入分析与探讨。
① 厌氧段不完全进水提高了除磷效率
厌氧段进水量约占总进水量的40％ ，和传统活性污泥法相比，大大提高了污泥在厌氧区的停留时间，使得聚磷菌释磷充分。部分进水实现了厌氧池内的高污泥浓度，提高_『聚磷菌总量，从而可以提高除磷效率。该 程的污泥回流比为0．78，相应的回流污泥浓度为12．5 g／L ，厌氧池污泥浓度为8 263 mg／L。
② 好氧段分点进水降低了好氧池有机物浓度
有机物浓度是影响硝化菌生长的重要因素之一。在碳氧化和硝化同时进行的反应器中，异养脱碳菌和白养硝化菌之间存在着竞争关系。分点进水使得好氧段前端的有机物水平低于传统活性污泥法，使硝化自养菌处于生长优势，提高了系统的硝化脱氮能力。
③ 好氧段分点进水提高了好氧池的污泥浓度实行分点进水后，O1、O2、O3、A、O4各池的污泥浓度分别为8 326、7 222、6 588、6 094、5 804 mg／L。而采用传统进水方式的活性污泥法，在同样条件下的污泥浓度仅为5 476 mg／L。因此，分点进水工艺的污泥浓度明显高于传统工艺。
④ 分点进水强化了硝化和反硝化效果
在曝气区分点进水可以提供碳源，同时控制曝气池内的溶解氧浓度，创造了有利于同步硝化反硝化的工况，一方面提高了硝化效率，另一方面降低了回流污泥中的溶解氧，有利于厌氧段磷的释放。
在好氧池中问段的缺氧区中，利用分点进水提供的碳源强化了对总氮的去除。
⑤ 降低了投资和运行费用
分点进水高效脱氮除磷工艺由于无内回流，以及其具有的高污泥浓度梯度污泥减量技术、高污泥浓度高效捕集气泡技术，可节约运行费用20％ 左右，同时也降低了20％左右的工程投资。
综上所述，分点进水高效脱氮除磷工艺的污泥浓度高，可使硝化菌及聚磷菌处于生长优势，实现了高效脱氮除磷；分点配水结合厌氧、好氧、缺氧反应时间的合理安排，使得活性污泥系统得到人工优化，从而提高了出水水质，并大大降低了工程投资和运行费用。
参考文献：
[1] 张雁秋，张洁，许翱天，等．废水生物处理高效硝化新工艺[J]．中国矿业大学学报，2004，33(2)：197—199．
[2] 郑兴灿，李亚新．污水脱氮除磷技术[M]．北京：中国建筑工业出版社，1998．
[3] Zhang Y Q，Xu A T，Li G．Research On dynamics design for activated sludge system『J 1．Journal of China Univer— sity of Mining＆Technology，2002，12(2)：148—151．
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