靠“零碳源投加技術”每年省下1000萬！真相是什么？

全康環(huán)保:為保證TN穩(wěn)定達標，很多污水廠需要不斷的投加碳源來維持。而碳源投加費用對于污水處理廠是一筆很大的開銷！

近日，據青島晚報報道，青島一水務公司自主研發(fā)的無碳源投加水質達標技術，成功破解了污水處理過程中低碳源條件下無法脫氮除磷的行業(yè)技術難題。

該技術通過同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化等反應實現(xiàn)，在國內亦屬于污水處理領域的前沿技術，研發(fā)過程中開展了百余次的工藝參數(shù)調整，對近4000個水樣，9000個工藝數(shù)據進行分析，化驗班組工作量相當于日常工作的數(shù)倍，通過100多天的技術分析及工藝調整，出水指標均優(yōu)于國家出水一級A標準，基本達到地表類IV類水標準。（青島晚報）

城陽城區(qū)污水處理廠污水處理日設計能力25萬噸，該廠正常碳源投加單耗按照30mg/L，處理污水量按照20萬噸/日計算，每天可節(jié)省24噸碳源，一年節(jié)省8760噸，相當于減排二氧化碳5076噸。據了解，無碳源添加技術一方面節(jié)省大量的藥劑費用，大幅度降低運行成本，另一方面能夠大量減少碳投放和排放量，依靠技術為綠色環(huán)保提供生產保障，每年可節(jié)約生產成本1000余萬元。（青島晚報）

無碳源添加技術真相到底是什么？

為了防止不必要的麻煩，本文僅討論技術，不涉及其他問題，而且不下結論，請各位同行自行判斷！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應用到一個污水處理廠中，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，這些還在實驗室或者中試的技術，能夠大規(guī)模應用，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【[1]朱云鵬, 彭永臻, 王繼苗,等. 改良A2/O分段進水工藝用于污水廠升級改造[J]. 中國給水排水, 2012, 28(7):6.】，發(fā)現(xiàn)了該污水處理廠二期的工藝改造路線圖：原A2O工藝改造成了多點進水的多級AO+MBBR工藝，如下圖：

多點進水，取消內回流確實可以提高碳源的利用率，但是也無法實現(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，從工程應用方面得出的數(shù)值是CN比在4~6！缺少碳源絕對不是可以通過簡簡單單改進工藝來實現(xiàn)的！沒有顛覆性性的技術，只能從開源節(jié)流來解決，開源就是投加碳源，節(jié)流是節(jié)約碳源的其他消耗。多點進水，取消內回流可以說是實現(xiàn)了節(jié)流的目的，但是還遠遠達不到顛覆性的技術！還是通過文獻，我們查到了進出水水質，可以看出進水CN比完全達到脫氮的比例的，文中作者也做出了說明！如圖：

最終，通過改造，實現(xiàn)了碳源的節(jié)流，在無外加碳源的情況下使脫氮效率提高，達到了一級A的排放標準！分段進水A2/O達一級A的升級改造案例，這也是迄今為止，這是中國環(huán)保產業(yè)協(xié)會評出的唯一一項城市污水處理達一級A標準的示范工程!到底有沒有零碳源投加技術？

還真有！

去年（2021年）國家技術二等獎就頒給了“污水深度生物脫氮技術及應用”項目！這個技術的核心就是零碳源投加的硫自養(yǎng)反硝化技術！硫自養(yǎng)反硝化是利用硫自養(yǎng)反硝化菌來實現(xiàn)硝態(tài)氮的脫除的：

6NO₃^?C+5S+2H₂O→3N₂+5SO₄^2-+4H⁺

硫自養(yǎng)反硝化工藝其實是反硝化濾池的一種，利用填料的改進（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，從而實現(xiàn)無需外加碳源的深度脫氮除磷！

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

硫自養(yǎng)反硝化的缺點是：1、填料板結堵塞問題，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知的總結，如有片面或者錯誤歡迎指出！

參考資料：

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