污水處理廠多采用生物脫氮除磷工藝，碳源一直是傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝的控制因素，碳源是微生物生長必須的營養(yǎng)元素，主要消耗于釋磷、反硝化和異養(yǎng)菌代謝。中國有相當(dāng)一部分污水處理廠的進(jìn)水都存在碳源含量低，造成出水脫氮除磷效果較差。
內(nèi)碳源是指存在于污水處理系統(tǒng)本身的碳源。包括原污水中的可生物降解溶解性有機(jī)碳，從原污水中分離出來的顆粒態(tài)慢速降解有機(jī)物(初沉污泥)和活性污泥微生物死亡或破裂后自溶釋放出來的可被利用的基質(zhì)。在中國節(jié)能減排的環(huán)保政策指引下，內(nèi)碳源的有效開發(fā)利用便顯得尤為迫切。
常規(guī)來講，初沉池是設(shè)置在沉砂池之后的另一個非常重要的物理法處理單元，其作用是進(jìn)一步去除沉砂池不能去除的更加細(xì)小的無機(jī)顆粒，可去除10%~20%的有機(jī)物，還具有一定的水解酸化的作用，從而減少后續(xù)生物處理單元的負(fù)荷，對提高處理效果起到了重要的促進(jìn)作用。然而初沉池的設(shè)置同時也帶來了后續(xù)脫氮除磷處理階段碳源量更低的問題，尤其是對于某些進(jìn)水低C/N的污水廠來講，其碳源不足的矛盾將更加突出。這無疑使得關(guān)于初沉池的設(shè)置與否陷入了兩難的尷尬境地。業(yè)內(nèi)關(guān)于是否取消初沉池的討論也是不絕于耳。據(jù)筆者的調(diào)查了解，目前初沉池的設(shè)置與否歸納為以下三種主要方式：
(1)直接取消初沉池。目前相當(dāng)一部分污水廠(如現(xiàn)階段較為流行的延時曝氣氧化溝工藝)，是污水經(jīng)過沉砂池之后，直接進(jìn)入生物池。這種做法的優(yōu)勢是減少了初沉池的建設(shè)投資，簡化了處理流程，對于緩解建設(shè)單位的資金和占地規(guī)劃緊張狀況起到積極作用。筆者認(rèn)為這種方式對于進(jìn)水SS濃度較低且波動不大的污水廠無疑是個不錯的選擇。
(2)可在初沉池環(huán)節(jié)處設(shè)置超越管，根據(jù)實際進(jìn)水情況決定是否取消初沉池，以解決脫氮除磷系統(tǒng)中有機(jī)碳源不足的狀況。筆者認(rèn)為，這種方式更適合進(jìn)水SS濃度波動較大的污水廠。即當(dāng)進(jìn)水SS濃度較高時，開啟初沉池進(jìn)一步降低SS;當(dāng)進(jìn)水SS濃度較低時，開啟超越管超越初沉池來減少有機(jī)物的損失。以期增加后續(xù)處理工藝中有機(jī)碳源的含量。
(3)減少初沉池的水力停留時間。常規(guī)來講，初沉池的水力停留時間為1~2h，有些業(yè)內(nèi)人士提出將初沉池的停留時間減少至0.5~1h，或者適當(dāng)提高沉砂池池的水力停留時間，這樣可以在一定程度上緩解取消初沉池所帶來的一系列弊端。