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研究报告

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江苏省太湖流域城镇污水处理厂除磷脱氮提标改造技术攻关总结报告

一、项目背景及意义

1.项目背景

随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，工业和居民生活污水排放量逐年增加，导致水环境质量受到严重影响。太湖流域作为我国重要的淡水资源和生态功能区，其水环境问题尤为突出。近年来，太湖蓝藻暴发事件频发，严重影响了太湖流域的水生态环境和人民群众的生活质量。因此，对太湖流域城镇污水处理厂进行除磷脱氮提标改造，是改善太湖流域水环境质量、保障水生态安全、促进经济社会可持续发展的迫切需要。

太湖流域城镇污水处理厂现有的处理工艺大多采用传统的活性污泥法，虽然能够去除大部分有机污染物，但对于氮磷等营养物质的去除效果不佳，导致处理后的污水仍含有较高的氮磷浓度，容易造成水体富营养化。根据国家环境保护部发布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》，太湖流域城镇污水处理厂需要进一步提高处理效果，实现除磷脱氮，以达到更严格的排放标准。因此，开展除磷脱氮提标改造技术攻关，对于推动太湖流域水环境治理具有重要意义。

当前，太湖流域城镇污水处理厂在除磷脱氮提标改造方面存在一些技术难题，如脱氮效率低、除磷效果不稳定、处理成本高等。为了解决这些问题，需要从工艺设计、设备选型、运行管理等方面进行技术创新和优化。通过技术攻关，有望实现太湖流域城镇污水处理厂除磷脱氮提标改造的突破，为我国水环境治理提供新的技术方案和经验。

2.项目意义

(1)项目实施有助于显著改善太湖流域水环境质量，降低水体富营养化风险，保护水生态系统健康，对于实现太湖流域水环境质量的稳定提升具有重要作用。

(2)通过除磷脱氮提标改造，可以有效降低城镇污水处理厂排放的氮磷污染物浓度，满足国家关于污染物排放的必威体育精装版标准，减轻对受纳水体的污染压力。

(3)本项目的成功实施将为太湖流域乃至全国其他地区城镇污水处理厂的升级改造提供技术示范和参考，推动我国污水处理行业的技术进步和产业升级。

3.项目目标

(1)项目目标之一是实现太湖流域城镇污水处理厂出水水质达到国家必威体育精装版排放标准，确保除磷脱氮效果，降低氮磷污染物排放，有效控制水体富营养化。

(2)项目旨在通过技术创新和工艺优化，提高污水处理厂的运行效率和处理能力，降低能耗和运行成本，实现可持续发展。

(3)此外，项目还关注污水处理过程中对周边环境的影响，确保在实现污染物去除的同时，减少对生态环境的扰动，实现经济效益、社会效益和环境效益的协调统一。

二、技术攻关方案

1.除磷脱氮技术选型

(1)在除磷脱氮技术选型方面，项目团队综合考虑了处理效果、运行稳定性、投资成本和操作便捷性等因素。初步考虑采用A2/O工艺、SBR工艺和MBR工艺等先进技术。

(2)A2/O工艺通过厌氧、缺氧和好氧三个阶段，实现氨氮的同步去除，同时利用厌氧阶段释放的磷进行除磷。SBR工艺则通过序批式运行，实现处理过程的灵活性和高效性。MBR工艺则通过膜分离技术，进一步提高出水水质，实现更高的除磷脱氮效果。

(3)项目团队将对上述工艺进行深入的技术研究和经济分析，结合实际工程条件，确定最适合本项目的除磷脱氮技术方案，并优化工艺参数，确保处理效果达到预期目标。

2.提标改造工艺流程设计

(1)提标改造工艺流程设计首先考虑了预处理阶段，包括粗格栅、细格栅、沉砂池等，以去除污水中的大块固体物和砂粒，减轻后续处理单元的负荷。

(2)在生化处理阶段，根据除磷脱氮需求，设计了A2/O工艺流程，包括厌氧池、缺氧池和好氧池。厌氧池用于氨氮的初步去除和磷的释放；缺氧池则利用反硝化细菌将氨氮转化为氮气，同时有助于磷的沉淀；好氧池则确保剩余的有机物得到充分氧化分解。

(3)为了进一步提高出水水质，设计阶段引入了膜生物反应器（MBR）技术，通过膜分离实现固液分离，同时保持微生物的高浓度，从而在确保处理效果的同时，减少了传统处理工艺中的二沉池。此外，还考虑了污泥处理和回用系统，确保整个工艺流程的可持续发展。

3.关键设备选型及性能要求

(1)关键设备选型方面，重点考虑了曝气系统、膜生物反应器（MBR）和污泥处理系统。曝气系统应具备足够的曝气量和均匀的气体分布，以保证充分混合和溶解氧的供应，推荐使用表面曝气器和微孔曝气器。

(2)MBR设备应选用具有高抗污染性能、长使用寿命的膜材料，如聚偏氟乙烯（PVDF）或聚丙烯（PP）材质的膜组件。膜组件的过滤面积应满足设计处理能力要求，同时具备快速清洗和恢复过滤性能的能力。

(3)污泥处理系统包括污泥浓缩、脱水、稳定和回用等环节。污泥浓缩设备应选用高效浓缩机，以降低污泥体积，减少后续处理成本。污泥脱水设备推荐使用带式压滤机或离心机，确保脱水效率。污泥稳定剂的选择应考虑对环境友好、成本效益高的因素。

三、工艺试验与优化

1.实验室小