摘要：深圳市某污水處理廠采用多級(jí)AO工藝，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。隨著城市水環(huán)境治理的深入推進(jìn)，該污水廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)需提高到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。近一年的運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，該廠出水COD、BOD5和SS穩(wěn)定達(dá)到地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，出水NH4+-N、TN和TP基本滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)標(biāo)保障率在80%以上?；趯?shí)際運(yùn)行效果，結(jié)合現(xiàn)狀構(gòu)筑物提標(biāo)改造潛力，提出通過(guò)優(yōu)化運(yùn)行管理以滿足高排放標(biāo)準(zhǔn)要求。采取的優(yōu)化措施主要包括精確曝氣控制系統(tǒng)氨氮設(shè)定目標(biāo)值為0.5～1mg/L、精確進(jìn)水配比為1∶1∶1或5∶3∶2、三級(jí)內(nèi)回流比為50%、化學(xué)除磷藥劑投加量為35～40mg/L及生物除磷污泥齡為19.3d。提出的措施已納入該污水廠提標(biāo)改造工程方案，用于指導(dǎo)下一步提標(biāo)改造工作。

深圳市某污水處理廠是市政府近年來(lái)規(guī)劃建設(shè)的首座半地下式大型市政污水處理廠，服務(wù)面積62.43km²，主要處理福田區(qū)和南山區(qū)部分區(qū)域的城鎮(zhèn)生活污水。該廠一期工程設(shè)計(jì)規(guī)模40×10⁴m³/d，占地14.58hm²，采用多級(jí)AO工藝，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。隨著珠江流域水環(huán)境綜合治理的不斷推進(jìn)，深圳特區(qū)內(nèi)城市水系和近海海域水環(huán)境質(zhì)量要求顯著提升。根據(jù)深圳市治水提質(zhì)行動(dòng)方案要求，現(xiàn)有污水處理廠出水水質(zhì)需提高到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)（TN除外）。為此，該污水處理廠需進(jìn)行水質(zhì)提升以滿足新的排放要求。目前主要通過(guò)優(yōu)化運(yùn)行管理和工程措施（如深度處理）兩種方式對(duì)污水廠進(jìn)行提標(biāo)改造，但是地下式污水處理廠受柱網(wǎng)及布局的限制，建成后再通過(guò)工程措施進(jìn)行提標(biāo)改造的難度較大。通過(guò)對(duì)該污水處理廠歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合現(xiàn)狀構(gòu)筑物的提標(biāo)改造潛力，提出通過(guò)優(yōu)化運(yùn)行管理以滿足地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，以期為同類(lèi)污水處理廠建設(shè)和提標(biāo)改造提供參考。

01 設(shè)計(jì)水質(zhì)及工藝流程

該污水處理廠一期工程設(shè)計(jì)規(guī)模40×10⁴m³/d，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)按90%保證率確定，出水水質(zhì)執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，升級(jí)改造后出水水質(zhì)需穩(wěn)定達(dá)到地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)見(jiàn)表1。

污水處理采用多級(jí)AO工藝，具體流程見(jiàn)圖1。其中，多級(jí)AO生物池共分為三級(jí)七段，如圖2所示。污水分段進(jìn)入生物池厭氧段和兩個(gè)缺氧段，形成多級(jí)AO串聯(lián)形式。生物池各級(jí)均設(shè)置內(nèi)回流，可通過(guò)各級(jí)內(nèi)回流強(qiáng)化反硝化效果。

多級(jí)AO工藝強(qiáng)化了反硝化脫氮作用，同時(shí)兼顧傳統(tǒng)生物除磷作用，實(shí)現(xiàn)了碳源的高效利用。這是因?yàn)楹醚醵萎a(chǎn)生的硝態(tài)氮不僅可以通過(guò)內(nèi)回流進(jìn)入缺氧段進(jìn)行反硝化脫氮，也可以進(jìn)入后續(xù)缺氧段反硝化脫氮，從而實(shí)現(xiàn)更好的脫氮效果。此外，前置厭氧區(qū)為聚磷菌的生長(zhǎng)繁殖提供了有利條件，從而在一定程度上實(shí)現(xiàn)了生物除磷作用。

02 生化池設(shè)計(jì)參數(shù)

多級(jí)AO生化單元主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下：污泥齡為19.3d，污泥負(fù)荷為0.06kgBOD5/（kgMLSS·d），容積負(fù)荷為0.252kgBOD5/（m3·d），平均污泥濃度為4200mg/L，總水力停留時(shí)間為14.8h，其中厭氧區(qū)、缺氧Ⅰ段、好氧Ⅰ段、缺氧Ⅱ段、好氧Ⅱ段、缺氧Ⅲ段、好氧Ⅲ段水力停留時(shí)間分別為1、1.8、1.8、2.3、2.3、2.8、2.8h，進(jìn)水配比Q1、Q2、Q3為0～50%（典型值為33.3%），污泥回流比為50%~100%，混合液回流比為0～50%，好氧段DO控制在2mg/L左右。

生化池共分為4座8組，每座（兩組）按10×10⁴m³/d處理能力設(shè)計(jì)，單座生化池尺寸長(zhǎng)為122.9m，寬為75.7m，高為9.25m，設(shè)計(jì)有效水深7.5m，單座生化池有效容積為61666m³。每座生化池共設(shè)32套潛水?dāng)嚢杵?，布置于厭氧和缺氧段，混合液回流?6套，設(shè)于每級(jí)好氧段末端。

03 運(yùn)行效果及提標(biāo)改造分析

3.1 運(yùn)行效果

該污水處理廠一期工程自2016年10月正式運(yùn)行以來(lái)，處理水量逐年上升，2018年日均處理水量達(dá)36×104m3/d，現(xiàn)狀處理污水量已接近滿負(fù)荷。2018年7月—2019年6月該廠全年進(jìn)、出水水質(zhì)及達(dá)標(biāo)率如表2所示。

由表2可以看出，進(jìn)水COD、BOD5、NH4+-N、TN、TP和SS平均濃度分別為249.9、128.2、22.54、28.85、3.07和161.7mg/L，出水平均濃度分別為13.6、2.1、0.60、8.56、0.22和5mg/L，出水水質(zhì)優(yōu)于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)標(biāo)率為100%。這表明該污水處理廠運(yùn)行狀況良好，符合設(shè)計(jì)預(yù)期。

3.2 提標(biāo)改造潛力

根據(jù)深圳市新一輪水質(zhì)提升方案，現(xiàn)狀執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的城鎮(zhèn)污水處理廠需逐步提高到地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，因此該污水處理廠面臨提標(biāo)改造的需要。該廠位于深圳市核心區(qū)域，采用半地下式結(jié)構(gòu)，受柱網(wǎng)及布局的限制，難以再通過(guò)工程化措施實(shí)施提標(biāo)改造，因此優(yōu)先選擇優(yōu)化運(yùn)行管理方式進(jìn)行原位提標(biāo)改造。

分析近一年運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)比地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)限值，發(fā)現(xiàn)出水水質(zhì)指標(biāo)平均值均滿足地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。其中，出水COD、BOD5和SS達(dá)標(biāo)保障率均為100%，意味著現(xiàn)狀運(yùn)行下COD、BOD5和SS指標(biāo)已穩(wěn)定達(dá)到高排放標(biāo)準(zhǔn)，但是NH₄⁺-N、TN和TP部分時(shí)段超過(guò)新標(biāo)準(zhǔn)限值。出水NH₄⁺-N的達(dá)標(biāo)保障率為99.5%，因此易于通過(guò)優(yōu)化運(yùn)行滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求。出水TN和TP的達(dá)標(biāo)保障率分別為83.2%和81.9%，經(jīng)出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)難度等級(jí)評(píng)估，該等級(jí)處于“一般”水平，意味著可優(yōu)先采用優(yōu)化運(yùn)行管理，當(dāng)優(yōu)化運(yùn)行后無(wú)法達(dá)標(biāo)時(shí)，再采取工程化措施。綜上，本項(xiàng)目提標(biāo)改造關(guān)鍵指標(biāo)為NH4+-N、TN和TP。

實(shí)施提標(biāo)改造即提高關(guān)鍵指標(biāo)的達(dá)標(biāo)保障率，對(duì)現(xiàn)狀出水NH₄⁺-N、TN和TP的統(tǒng)計(jì)分析見(jiàn)圖3。

由圖3可看出，出水NH₄⁺-N≤1.5mg/L的比例為99.5%，全年僅有2d超過(guò)新標(biāo)準(zhǔn)限值，且最大值僅為1.78mg/L，意味著現(xiàn)狀出水NH₄⁺-N基本達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)要求，僅需要加強(qiáng)運(yùn)行管理即可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。現(xiàn)狀出水TN≤10mg/L的比例為83.2%，意味著出水TN僅有16.8%達(dá)不到新標(biāo)準(zhǔn)要求，且出水TN≤11mg/L和12mg/L的比例分別為97.3%和99.7%，也就是說(shuō)出水TN濃度降低1～2mg/L即可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)狀出水TP不高于0.3、0.35和0.4mg/L的比例分別為81.9%、95.1%和100%，意味著出水TP濃度降低0.1mg/L即可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

該污水處理廠已穩(wěn)定運(yùn)行3年，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)與實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)對(duì)比見(jiàn)表3。

由表3可以看出，實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)明顯低于設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)。其中，進(jìn)水COD、NH₄⁺-N、TN和TP濃度不足設(shè)計(jì)值的60%，進(jìn)水BOD5和SS濃度僅為設(shè)計(jì)值的80%，意味著現(xiàn)狀構(gòu)筑物負(fù)荷較低，處理能力存在冗余，工藝潛能有待進(jìn)一步挖掘。

現(xiàn)狀生化單元主要運(yùn)行參數(shù)：平均水力停留時(shí)間為15.7h，平均污泥濃度為6500mg/L，平均泥齡為29.9d，污泥負(fù)荷為0.024kgBOD5/（kgMLSS·d），總氮負(fù)荷率為0.01kgTN/（kgMLSS·d），污泥回流比為85%，混合液僅在末段回流且回流比為25%，好氧段DO控制在1.8～2.5mg/L。特別是受污泥處理設(shè)施改造產(chǎn)能限制，2019年2月前生化系統(tǒng)污泥濃度明顯較高，自新污泥處理設(shè)施投產(chǎn)后，生化池污泥濃度、污泥齡、排泥量均趨于設(shè)計(jì)值。為保證出水TP穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，該污水處理廠除利用生物除磷作用外，還采取輔助化學(xué)除磷方式，設(shè)計(jì)除磷藥劑PAC投加量為65.8mg/L（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，下同），實(shí)際投加量為30mg/L。

通過(guò)復(fù)核生化池處理能力發(fā)現(xiàn)，污泥負(fù)荷和總氮負(fù)荷分別為設(shè)計(jì)值的40%和30%，即使扣除排泥不暢的因素，現(xiàn)狀生化系統(tǒng)負(fù)荷仍較低，且工藝運(yùn)行參數(shù)具有較大的優(yōu)化空間。對(duì)比關(guān)鍵指標(biāo)NH4+-N、TN和TP的新增削減量，經(jīng)計(jì)算，在目前進(jìn)水水質(zhì)狀況下，現(xiàn)狀處理構(gòu)筑物能夠保證出水達(dá)到地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。因此，結(jié)合該污水處理廠運(yùn)行現(xiàn)狀，采用優(yōu)化運(yùn)行管理方式進(jìn)行提標(biāo)改造。

3.3 關(guān)鍵指標(biāo)因素分析

該污水處理廠提標(biāo)改造關(guān)鍵指標(biāo)為NH4+-N、TN和TP，深入分析其達(dá)標(biāo)影響因素以便梳理優(yōu)化運(yùn)行措施。其中，出水NH4+-N達(dá)標(biāo)主要受溫度、HRT、DO、污泥濃度等因素影響，對(duì)比污水處理廠運(yùn)行現(xiàn)狀，篩選出重點(diǎn)影響因素為DO。目前，污水處理廠多數(shù)采用精確曝氣控制系統(tǒng)，以降低曝氣量、節(jié)省成本。在滿足一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)前提下，污水處理廠運(yùn)營(yíng)一般采用低DO模式。因此，可通過(guò)優(yōu)化精確曝氣控制系統(tǒng)，提高出水NH4+-N的達(dá)標(biāo)保障率。出水TN達(dá)標(biāo)主要受進(jìn)水BOD5/TN、進(jìn)水碳源分配、污泥齡、混合液回流比等因素影響。近一年的進(jìn)水?dāng)?shù)據(jù)顯示，BOD5/TN平均值為4.44，屬于碳源較充足的污水，可滿足系統(tǒng)脫氮需要。經(jīng)與實(shí)際運(yùn)行參數(shù)比較，篩選出TN達(dá)標(biāo)重點(diǎn)影響因素為進(jìn)水碳源分配和混合液回流比。在一級(jí)A及以上排放標(biāo)準(zhǔn)下，出水TP達(dá)標(biāo)受化學(xué)除磷和生物除磷的綜合影響。其中，化學(xué)除磷主要受藥劑種類(lèi)、投加點(diǎn)、投加量等因素影響；生物除磷主要受進(jìn)水BOD5/TP、污泥齡、溫度、HRT等因素影響。對(duì)比污水處理廠現(xiàn)狀，識(shí)別出TP達(dá)標(biāo)重點(diǎn)影響因素為藥劑投加量和污泥齡。

04 優(yōu)化運(yùn)行措施

4.1 多模式精確曝氣控制系統(tǒng)優(yōu)化

該污水處理廠生化池采用多模式精確曝氣控制系統(tǒng)，包括時(shí)鐘模式、DO模式及氨氮模式，建立基于三種自動(dòng)控制模式互為補(bǔ)充的精確曝氣系統(tǒng)，特別是精確曝氣氨氮模式，可將生化池出水氨氮濃度穩(wěn)定控制在設(shè)定的范圍內(nèi)，保證出水氨氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，降低出水水質(zhì)超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。目前，該污水處理廠精確曝氣氨氮的設(shè)定目標(biāo)值為1～2mg/L。近一年的運(yùn)行效果表明，出水氨氮最大值不超過(guò)設(shè)定目標(biāo)值，能夠保證出水氨氮濃度穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上，出水氨氮濃度明顯低于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)限值。因此，基于精確曝氣氨氮模式的控制系統(tǒng)能夠?qū)⒊鏊钡獫舛瓤刂圃谠O(shè)定的范圍。針對(duì)該污水處理廠出水氨氮濃度存在超過(guò)新標(biāo)準(zhǔn)限值的風(fēng)險(xiǎn)，可將氨氮設(shè)定目標(biāo)值降低到0.5～1mg/L，以保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。另外，氨氮在線儀表在低量程范圍（0～1mg/L）內(nèi)測(cè)量精度和準(zhǔn)確度較低，測(cè)量值作為反饋調(diào)節(jié)的關(guān)鍵輸入?yún)?shù)，直接關(guān)系到污水處理廠的運(yùn)行穩(wěn)定性和達(dá)標(biāo)保證率。因此，運(yùn)行管理上需強(qiáng)化在線儀表的維護(hù)和校核，保證測(cè)量值的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。綜上，基于多模式精確曝氣控制系統(tǒng)的優(yōu)化，合理設(shè)定氨氮目標(biāo)值，強(qiáng)化在線儀表維護(hù)，能夠保證出水氨氮濃度穩(wěn)定達(dá)到高排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2 進(jìn)水分配精確化

多級(jí)AO工藝通過(guò)多點(diǎn)配水實(shí)現(xiàn)碳源的合理分配和有效利用。理論上，若生化池各段進(jìn)水配比相同，污泥回流比為85%，最后段內(nèi)回流比為25%，根據(jù)相關(guān)計(jì)算公式，多級(jí)AO工藝脫氮效率可達(dá)84.1%。然而，近一年的運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，系統(tǒng)平均TN去除率僅為70.1%，與理論脫氮率仍有不小差距。分析原因，可能是污水處理廠進(jìn)水配比偏離最優(yōu)區(qū)間，未能充分利用進(jìn)水碳源，發(fā)揮多級(jí)AO工藝強(qiáng)化脫氮的優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上，該污水處理廠多點(diǎn)配水采用配水渠+可調(diào)堰方式，缺少流量計(jì)量裝置，實(shí)際運(yùn)行中僅憑感覺(jué)調(diào)節(jié)，無(wú)法精確獲得各級(jí)進(jìn)水流量，因此難以科學(xué)進(jìn)行進(jìn)水流量的高效分配。在高排放標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)要求下，污水處理廠進(jìn)水流量必須實(shí)現(xiàn)精確控制，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)水碳源的有效分配，保證多級(jí)AO系統(tǒng)獲得穩(wěn)定高效的脫氮效果。因此在配水渠中加裝明渠流量計(jì)及電動(dòng)堰門(mén)控制，以實(shí)現(xiàn)各級(jí)配水點(diǎn)的精確測(cè)量和控制，遠(yuǎn)程連接中控室，實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整各級(jí)進(jìn)水配比，摸索和優(yōu)化最佳碳源分配方式，提高污水處理廠的脫氮除磷效率。實(shí)際運(yùn)行中，多級(jí)AO工藝各級(jí)進(jìn)水流量常采取逐級(jí)增大、逐級(jí)減少或者均勻分配的流量分配方式，以充分利用進(jìn)水碳源，強(qiáng)化反硝化脫氮效果。根據(jù)模擬小試結(jié)果，進(jìn)水配比為1∶1∶1或5∶3∶2時(shí)，出水TN濃度可穩(wěn)定達(dá)到地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。因此，精確計(jì)量和分配進(jìn)水流量，優(yōu)化配比，能夠提高系統(tǒng)的脫氮效果，保證出水TN濃度穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

4.3 內(nèi)回流優(yōu)化

理論上，多級(jí)AO工藝除最后一級(jí)外無(wú)需設(shè)置內(nèi)回流，前提是各級(jí)好氧段和缺氧段硝化反硝化反應(yīng)充分，各級(jí)進(jìn)水中均有足夠的碳源滿足反硝化需求。事實(shí)上，進(jìn)水水質(zhì)、水量的波動(dòng)以及活性污泥性狀變化難以實(shí)時(shí)滿足理論前提。為保證多級(jí)AO工藝的生物脫氮效果，工程上各級(jí)AO段通常均設(shè)計(jì)內(nèi)回流，通過(guò)強(qiáng)化硝化液回流來(lái)提高系統(tǒng)TN去除效果。該污水處理廠設(shè)計(jì)三級(jí)內(nèi)回流，回流比為0～50%，其中一級(jí)、二級(jí)內(nèi)回流設(shè)計(jì)為常閉模式，視運(yùn)行水質(zhì)狀態(tài)開(kāi)啟。在一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)下，現(xiàn)狀運(yùn)行僅在末段進(jìn)行內(nèi)回流，回流比為25%。為保證出水TN濃度穩(wěn)定達(dá)到地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，可優(yōu)化提高末端內(nèi)回流比（例如提高到50%），或者在一級(jí)、二級(jí)AO段開(kāi)啟內(nèi)回流。工程案例表明，通過(guò)實(shí)施內(nèi)回流強(qiáng)化反硝化效果以保證出水TN達(dá)標(biāo)的措施是完全可行的。本項(xiàng)目中，平均出水TN濃度為8.56mg/L，出水TN達(dá)標(biāo)保障率為83.2%。根據(jù)現(xiàn)狀出水水質(zhì)與高排放標(biāo)準(zhǔn)要求，出水TN濃度需降低1～2mg/L。研究表明，內(nèi)回流比調(diào)整在一定程度上可提高TN去除率，結(jié)合該污水處理廠運(yùn)行現(xiàn)狀，調(diào)整內(nèi)回流比仍有較大空間。多級(jí)AO工藝中內(nèi)回流強(qiáng)化反硝化效果從末端向前端依次降低，因此內(nèi)回流優(yōu)化措施依次是三級(jí)內(nèi)回流（50%）、二級(jí)內(nèi)回流（0～50%）、一級(jí)內(nèi)回流（0～50%）。根據(jù)模擬小試結(jié)果，三級(jí)內(nèi)回流比為50%時(shí)能夠保證出水TN穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。綜上，通過(guò)實(shí)施內(nèi)回流優(yōu)化，同時(shí)結(jié)合進(jìn)水碳源有效分配，能夠顯著降低出水TN超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

4.4 強(qiáng)化化學(xué)/生物除磷能力

生物除磷很難使出水TP<1.0mg/L，在一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)甚至地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求下，必須輔助化學(xué)除磷。該污水處理廠通過(guò)在生化池末端投加30mg/L的PAC保證出水TP穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，平均出水TP為0.22mg/L。為滿足地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，出水TP需降低0.1mg/L。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算，需增加2.5mg/L的PAC，考慮出水達(dá)標(biāo)的安全系數(shù)，增加5～10mg/L的PAC能夠滿足高排放標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，將現(xiàn)有除磷藥劑PAC的投加量調(diào)整到35～40mg/L，可保證出水TP濃度穩(wěn)定達(dá)到地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。生物除磷系統(tǒng)主要通過(guò)及時(shí)排出剩余污泥來(lái)實(shí)現(xiàn)除磷，因此對(duì)污泥齡的有效控制是發(fā)揮生物除磷能力的關(guān)鍵。本項(xiàng)目生化池設(shè)計(jì)污泥齡為19.3d，然而由于污泥處理設(shè)施改造產(chǎn)能限制，導(dǎo)致該污水處理廠生化池排泥不暢，統(tǒng)計(jì)期內(nèi)實(shí)際平均污泥齡達(dá)29.9d，明顯高于設(shè)計(jì)值。生化池污泥齡過(guò)長(zhǎng)，一方面會(huì)使污泥活性降低，另一方面污泥趨于老化，導(dǎo)致系統(tǒng)除磷效率下降。污水處理廠出水TP分布數(shù)據(jù)顯示，出水TP>0.3mg/L時(shí)段系統(tǒng)基本處于排泥受阻期。因此，合理控制污泥齡，保證充分的剩余污泥排出，能夠有效發(fā)揮生物除磷功能，減少化學(xué)除磷藥劑的投加。綜上，通過(guò)強(qiáng)化系統(tǒng)化學(xué)除磷（增加PAC投加量）和充分發(fā)揮生物除磷能力（控制污泥齡），能夠保證出水TP濃度穩(wěn)定達(dá)到高排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

05 結(jié)語(yǔ)

深圳市某污水處理廠采用多級(jí)AO工藝，出水水質(zhì)執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。鑒于高排放標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)提升要求，通過(guò)分析歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，復(fù)核現(xiàn)狀構(gòu)筑物的處理能力，提出基于優(yōu)化運(yùn)行管理來(lái)滿足地表水準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)狀出水水質(zhì)均優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，部分指標(biāo)達(dá)到高排放標(biāo)準(zhǔn)要求。提標(biāo)改造潛力分析表明，通過(guò)充分挖掘工藝潛能，能夠保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。針對(duì)工藝潛能挖掘，通過(guò)實(shí)施精確曝氣控制系統(tǒng)優(yōu)化、精確進(jìn)水分配、優(yōu)化內(nèi)回流及強(qiáng)化化學(xué)/生物除磷能力等措施，能夠保證出水穩(wěn)定達(dá)到升級(jí)后的標(biāo)準(zhǔn)要求。提出的運(yùn)行措施已部分應(yīng)用于該污水處理廠日常運(yùn)行，取得了良好的運(yùn)行效果。下一步將結(jié)合該污水處理廠的提標(biāo)改造進(jìn)展，綜合評(píng)估措施的實(shí)施效果，以期為同類(lèi)污水處理廠的提標(biāo)改造提供實(shí)踐參考。