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6 改良分段进水工艺及优化调控关键技术
适用范围
适用于处理城市污水或工业废水，可应用于新建城市污水处理厂，或因出水水质不达标、面临升级改造的旧污水处理厂。
基本原理
如果以脱氮除磷为目标，则采用 A 2 /O 分段进水工艺;若只以脱氮为目标，则采用多段 A/O 分段进水工艺。A 2 /O 分段进水技术由厌氧区+多段缺氧/好氧区组成，多段 A/O 分段进水技术则省去厌氧区。该技术一般由 2-4 段的缺氧/好氧区顺序排列组成(A 2 /O 分段进水第一段则增设厌氧区)，原水分别进入各段的缺氧区，二沉池污泥回流到系统首端，不设置硝化液内回流设施。在第一段的厌氧区(若设置)完成释磷过程，缺氧区进行反硝化反应，好氧区进行硝化反应和吸磷反应，反应后的混合液和部分进水进入第二段的缺氧区，后续各段反应功能同第一段。
工艺流程
以三段 A/O 进水方案为例，工艺流程为：由 3 段缺氧/好氧顺序排列组成，其中好氧第二段和第三段均投加 20%—30%的悬浮生物填料。原水分三段进入各缺氧区，Q1：Q2：Q3 为 40%:30%:30%(流量分配比可根据水质水量进行优化调节)，回流污泥回流到系统的首端。第一段的缺氧区利用进入该区污水 Q1中的碳源对回流污泥中的 NOx-N 进行反硝化，然后，混合液流入第一段的好氧区进行硝化反应;反应后的混合污水流入到第二段的缺氧区，利用进入该区污水 Q2 中的碳源进行反硝化，混合液再进入到第三段的好氧区进行硝化反应，以后各段以此类推。
关键技术或设计特征
在不外加碳源的情况下，处理低碳氮比城市污水，出水达到一级 A 排放标准。
建立分段进水过程控制系统，有利于提高工艺管理水平和运行效果，加强工艺运行的可靠性和稳定性。优化分段进水工艺好氧池同步硝化反硝化的低氧曝气节能技术，好氧池溶解氧浓度可控制在 1.0～3.5mg/L，节省曝气能耗。在分段进水生物池曝气区内投加悬浮性填料，强化系统的硝化能力，增强同步硝化反硝化技术，提高系统运行效果。工艺技术易于实施，对原 A2/O 工艺升级改造工程相对比较简单，只需将进水管道分成三部分，分别进入各段的缺氧池，并增设搅拌器，投加悬浮填料，重新划分缺氧好氧区域，无需添加其它辅助构筑物。
典型规模
处理规模：5-30万 m 3 /d。
推广情况
已在北控水务、中持水务、北京水润石环保、江苏裕隆环保、广州市政设计院等单位得到应用。
典型案例
(一)项目概况
青岛城阳污水处理厂(二期)一级 A 标准分段进水工艺升级改造项目设计日处理水量 5×104 m 3 /d，污水来源于白沙河北岸区域的工业废水和生活污水，2010 年 5 月开工建设，于 2011 年 5 月完成调试并建成投产。该项目于 2012 年12 月 25 日获“国家重点环境保护实用技术示范工程”。
(二)技术指标
根据国家环保产品质量监督检验中心出具的验收报告，项目出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级 A 标准要求。以COD、NH 4 + -N、TN、TP 的平均进水值分别为 237.6mg/L、35.94mg/L、38.64mg/L 和 3.38mg/L 计，该污水厂每年减少的 COD，NH 4 + -N、TN、TP 排放量分别为 5016t、575.5t、424.7t 和 90.9t。利用本工艺投加适量外碳源和混凝剂可实现深度脱氮除磷(TN≦5mg/L，NH 4 + -N≦1mg/L，TP≦0.3mg/L)。同时，该技术有明显的节能效果，和原工艺相比吨水电耗下降 12%，年节电245MW˙h。
(三)投资费用
该项目总投资约 6700 万元，其中设备投资 2400 万元，基建投资 3600 万元，其他投资 700万元，吨水投资费用为 1340元。主体设备寿命 30年。
(四)运行费用
根据 2011 年 1 月-2011 年 12 月实际运行情况，年处理污水 1825 万吨，年运行费用 405万元，吨水运行费用为 0.22元。
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