靠“零碳源投加技術(shù)”每年省下1000萬(wàn)！真相是什么？

全康環(huán)保:為保證TN穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，很多污水廠(chǎng)需要不斷的投加碳源來(lái)維持。而碳源投加費(fèi)用對(duì)于污水處理廠(chǎng)是一筆很大的開(kāi)銷(xiāo)！

近日，據(jù)青島晚報(bào)報(bào)道，青島一水務(wù)公司自主研發(fā)的無(wú)碳源投加水質(zhì)達(dá)標(biāo)技術(shù)，成功破解了污水處理過(guò)程中低碳源條件下無(wú)法脫氮除磷的行業(yè)技術(shù)難題。

該技術(shù)通過(guò)同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化等反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)亦屬于污水處理領(lǐng)域的前沿技術(shù)，研發(fā)過(guò)程中開(kāi)展了百余次的工藝參數(shù)調(diào)整，對(duì)近4000個(gè)水樣，9000個(gè)工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，化驗(yàn)班組工作量相當(dāng)于日常工作的數(shù)倍，通過(guò)100多天的技術(shù)分析及工藝調(diào)整，出水指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)家出水一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，基本達(dá)到地表類(lèi)IV類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。（青島晚報(bào)）

城陽(yáng)城區(qū)污水處理廠(chǎng)污水處理日設(shè)計(jì)能力25萬(wàn)噸，該廠(chǎng)正常碳源投加單耗按照30mg/L，處理污水量按照20萬(wàn)噸/日計(jì)算，每天可節(jié)省24噸碳源，一年節(jié)省8760噸，相當(dāng)于減排二氧化碳5076噸。據(jù)了解，無(wú)碳源添加技術(shù)一方面節(jié)省大量的藥劑費(fèi)用，大幅度降低運(yùn)行成本，另一方面能夠大量減少碳投放和排放量，依靠技術(shù)為綠色環(huán)保提供生產(chǎn)保障，每年可節(jié)約生產(chǎn)成本1000余萬(wàn)元。（青島晚報(bào)）

無(wú)碳源添加技術(shù)真相到底是什么？

為了防止不必要的麻煩，本文僅討論技術(shù)，不涉及其他問(wèn)題，而且不下結(jié)論，請(qǐng)各位同行自行判斷！把同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化這些最前沿的脫氮技術(shù)應(yīng)用到一個(gè)污水處理廠(chǎng)中，筆者也是很震驚的，本人從事脫氮工作十余年，深知脫氮之不易，這些還在實(shí)驗(yàn)室或者中試的技術(shù)，能夠大規(guī)模應(yīng)用，反正我是不相信的。那真相到底是什么？筆者翻閱查找了一下文獻(xiàn)【[1]朱云鵬, 彭永臻, 王繼苗,等. 改良A2/O分段進(jìn)水工藝用于污水廠(chǎng)升級(jí)改造[J]. 中國(guó)給水排水, 2012, 28(7):6.】，發(fā)現(xiàn)了該污水處理廠(chǎng)二期的工藝改造路線(xiàn)圖：原A2O工藝改造成了多點(diǎn)進(jìn)水的多級(jí)AO+MBBR工藝，如下圖：

多點(diǎn)進(jìn)水，取消內(nèi)回流確實(shí)可以提高碳源的利用率，但是也無(wú)法實(shí)現(xiàn)零碳源投加呀，理論上脫氮需要的碳源需要2.86倍的TN的量，加上曝氣影響還有其他損失，從工程應(yīng)用方面得出的數(shù)值是CN比在4~6！缺少碳源絕對(duì)不是可以通過(guò)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單改進(jìn)工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)的！沒(méi)有顛覆性性的技術(shù)，只能從開(kāi)源節(jié)流來(lái)解決，開(kāi)源就是投加碳源，節(jié)流是節(jié)約碳源的其他消耗。多點(diǎn)進(jìn)水，取消內(nèi)回流可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)了節(jié)流的目的，但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到顛覆性的技術(shù)！還是通過(guò)文獻(xiàn)，我們查到了進(jìn)出水水質(zhì)，可以看出進(jìn)水CN比完全達(dá)到脫氮的比例的，文中作者也做出了說(shuō)明！如圖：

最終，通過(guò)改造，實(shí)現(xiàn)了碳源的節(jié)流，在無(wú)外加碳源的情況下使脫氮效率提高，達(dá)到了一級(jí)A的排放標(biāo)準(zhǔn)！分段進(jìn)水A2/O達(dá)一級(jí)A的升級(jí)改造案例，這也是迄今為止，這是中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)出的唯一一項(xiàng)城市污水處理達(dá)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的示范工程!到底有沒(méi)有零碳源投加技術(shù)？

還真有！

去年（2021年）國(guó)家技術(shù)二等獎(jiǎng)就頒給了“污水深度生物脫氮技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目！這個(gè)技術(shù)的核心就是零碳源投加的硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)！硫自養(yǎng)反硝化是利用硫自養(yǎng)反硝化菌來(lái)實(shí)現(xiàn)硝態(tài)氮的脫除的：

6NO₃^?C+5S+2H₂O→3N₂+5SO₄^2-+4H⁺

硫自養(yǎng)反硝化工藝其實(shí)是反硝化濾池的一種，利用填料的改進(jìn)（主流思路是將鐵、硫、碳酸鈣石混合做成填料，這種組合可以起到脫氮除磷穩(wěn)堿度的作用），為硫自養(yǎng)反硝化菌提供生存環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)需外加碳源的深度脫氮除磷！

硫自養(yǎng)反硝化的優(yōu)勢(shì)是：1、無(wú)需投加碳源，節(jié)省了碳源的消耗；2、填料自身消耗，無(wú)需更換，直接投加；3、無(wú)碳源穿透的問(wèn)題，防止出水COD升高！

硫自養(yǎng)反硝化的缺點(diǎn)是：1、填料板結(jié)堵塞問(wèn)題，生物膜容易堵塞填料，使脫氮效率下降，需要頻繁反洗；2、出水硫酸鹽含量增加；3、填料成本較高，一次性投入大！

以上都是筆者基于自己認(rèn)知的總結(jié)，如有片面或者錯(cuò)誤歡迎指出！

參考資料：

[1]朱云鵬, 彭永臻, 王繼苗,等. 改良A2/O分段進(jìn)水工藝用于污水廠(chǎng)升級(jí)改造[J]. 中國(guó)給水排水, 2012, 28(7):6.