ECOSUNIDE工艺在实际工程中的应用
摘要： 分点进水脱氮除磷新工艺(ECOSUNIDE)具有脱碳、脱氮 、除磷效率高，总停留时间短，运行费用较低的显著优点，并已在徐州、临沂、德州等地的实际工程中得到成功应用。
关键词： 分点进水, 活性污泥, 脱氮
污水中氮、磷含量的增加会引起水体的富营养化。采用传统化学法或物理化学法脱氮、除磷不仅运行费用高，也不适合污水处理量很大的城市。生物脱氮除磷技术由于具有同时脱除C、N、P且处理成本低等优点而得到广泛应用，但脱氮除磷过程中存在的基质竞争和泥龄不同的矛盾使得处理效果相对较差。因此，处理好两者之间的矛盾成为城市污水处理工艺亟待解决的问题。
1 分点进水高效脱氮除磷理论
分点进水高效脱氮除磷新工艺(ECOSUNIDE) 以张雁秋教授自主提出的统一动力学理论、动力学负荷理论、回流污泥浓度优化理论等为依据，创造出特殊工艺条件，提高活性污泥中硝化菌、聚磷菌的比例，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。该工艺具有脱碳、脱氮效率高，总停留时间短，运行费用较低的显著优点。
2 在工程实践中的应用
分点进水高效脱氮除磷新工艺凭借其优点，已在徐州国祯水务运营有限公司、临沂市污水处理厂、临沂润泽水务有限公司、德州联合润通水务有限公司得到成功应用。
2．1 徐州国祯水务运营有限公司
徐州国祯水务运营有限公司(原徐州污水处理厂)的污水处理能力为16．5×10 m ／d，主要处理徐州主城区的生活污水(占70％)和部分工业废水(占 30％)。原水BOD 为80～100 mg／L、COD为150～ 200 mg／L、NH 一N为30～35 mg／L、TN为35～40 mg／L、TP为4～5 mg／L。改造前、后的工艺流程如图1所示。
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按出水水质达到一级B标准计算，传统改造方案需投资6 000万元；同时，处理规模需减至10× 10 m ／d运行。应用分点进水脱氮除磷新工艺改造后，在投资仅为1 000万元的情况下，处理出水水质从二级标准提高到一级B标准，一般情况下出水 COD为35～45 mg／L、BOD5为5～10 m#L、NH3一 N为0～5 mg／L、TN为10～20 mg／L、TP为0．5～ 0．8 mg／L、SS为l5～20 m#L，稳定优于一级B排放标准。实施改造5年来，该厂运行稳定，克服了污泥膨胀及二沉池飘泥问题，从根本上解决了下游水体奎河的污染问题，增收节支总额达13 719．36万元。
2．2 临沂市污水处理厂
临沂市污水处理厂设计规模为10×10 nrl。／d，进水COD为350—500 mg／L、BOD 为150—200 mg／L、NH3一N为3O～50 mg／L、TN为35～55 mg／ L、TP为5～12 mg／L。改造前采用氧化沟工艺，出水水质仅达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB 18918-2002)的二级标准：COD为65～75 mg／ L、BOD5为15～20 mg／L、NH3一N为l5～20 mg／L、 TP为4～8 mg／L。
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利用分点进水高效脱氮除磷新工艺进行改造 (改造前、后的工艺流程对比见图2)，不仅未增加动力费用，反而通过停止内回流节省了推进器的能耗。与其他工艺相比，运行费用节约20％ 以上。新工艺投资为300万元，可节约投资2 700万元，增收节支总额达3 972．60万元。该厂排水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级B标准，一些主要指标达到一级A标准。实际出水COD为40～50 mg／L、BOD5为5～10 mg／L、NH3 一N为0～3 mg／L、TP为0．5～0．8 mg／L、SS为l5 ～ 20 mg／L。
2．3 临沂润泽水务有限公司
临沂润泽水务有限公司(原沂水县污水处理厂)设计规模为5×10 m ／d，进水COD为350—500 mg／L、BOD5为150～200 mg／L、SS为100～200 mg／ L、NH3一N为3O一45 mg／L、TP为5～8 mg／L。改造前，该公司采用水解池／生物滤池工艺，出水水质仅达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的二级标准；对氨氮的去除更无法满足要求，近两年来出水氨氮浓度一般为20～25 m#L。改造前、后的工艺流程对比如图3所示。
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该项目采用新工艺进行改造，投资约为800万元，可节约工程投资3 200万元，增收节支总额为 3 416万元，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级B标准。实际出水COD为35～45 mg／L、BOD 为5～10 mg／L、 NH3一N为0～3 mg／L、TP为0．5～0．8 mg／L、TN为 10—15 mg／L、SS为15～20 mg／L。
2．4 德州联合润通水务有限公司
德州联合润通水务有限公司设计规模为10 X 10 m ／d，原水COD为350～500 mg／L、BOD 为150 ～ 200 mg／L、SS≤100 mg／L、NH3一N为30～50 mg／ L、TP为4～6 m#L。该污水处理厂原采用氧化沟处理工艺，但出水水质难以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级B标准。改造前、后的工艺流程对比见图4。
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按出水水质达到一级A标准计算，传统改造方案需投资5 000万元。采用分点进水高效脱氮除磷新工艺改造需投资2 000万元，可节约投资3 000万元。目前，该公司已采用新工艺完成2．5 X 10 m ／d 的工程改造，改造后的出水水质除总磷外，均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918— 2002)的一级A标准，出水COD为30～44 m#L、 BOD5为5～10 mg／L、NH3一N为0—3 mg／L、TN为 1O～15 mg／L、TP为0．5～0．8 mg／L、SS为5～l0 mg／L。
3 结语
① 高污泥浓度对硝化、释磷有利；控制动力学负荷可以控制硝化微生物与脱碳微生物之间的营养竞争关系，造成低底物浓度环境，进一步促进硝化；依据回流比影响回流污泥浓度及系统内底物浓度理论，找出最佳回流比；通过控制溶解氧浓度实现同步硝化反硝化。
② 工程实际应用表明，该工艺具有脱碳、脱氮效率高，总停留时间短，运行费用较低等显著优点；在工艺改造中，较传统工艺在多方面呈现出明显优势，工程投资、运行成本可分别节约20％左右，产泥量减少20％左右。
③ 该工艺可随污水水质的不同而变换相关工艺参数，具有很大的灵活性，抗负荷能力强。因此，进一步提高新工艺设计规范化程度，形成针对改造工艺和新建工艺不同的设计方法将成为研究重点。
参考文献：
[1] 张雁秋，张连信．一个新的生物化学动力学基本方程 [J]．中国矿业大学学报，1994，23(4)：84—87．
[2] 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．
[3] t1J,文，张雁秋．水污染控制工程[M]．北京：煤炭工业出版社，2002．
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