靠“零碳源投加技術”每年省下1000萬！真相是什么？
為保證TN穩定達標，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，在國內亦屬于污水處理領域的前沿技術，研發過程中開展了百余次的工藝參數調整，對近4000個水樣，9000個工藝數據進行分析，化驗班組工作量相當于日常工作的數倍，通過100多天的技術分析及工藝調整，出水指標均優于國家出水一級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，每天可節省24噸碳源，一年節省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，依靠技術為綠色環保提供生產保障，每年可節約生產成本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.】，發現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的！沒有顛覆性性的技術，只能從開源節流來解決，開源就是投加碳源，節流是節約碳源的其他消耗。多點進水，取消內回流可以說是實現了節流的目的，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，實現了碳源的節流，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，這是中國環保產業協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反硝化技術！硫自養反硝化是利用硫自養反硝化菌來實現硝態氮的脫除的：
6NO3–+5S+2H2O→3N2+5SO42-+4H+
硫自養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堿度的作用），為硫自養反硝化菌提供生存環境，從而實現無需外加碳源的深度脫氮除磷！
硫自養反硝化的優勢是：1、無需投加碳源，節省了碳源的消耗；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.
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