為了提高地表水環(huán)境質(zhì)量，各省市紛紛頒布了更高的污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)，TN、TP兩個指標(biāo)排放限值降低。如2012年北京市《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/890-2012）新建污水廠A標(biāo)準(zhǔn)中將TN由一級A的15mg/L提升至10mg/L，總磷提升至0.2mg/L。2015年至2018年，天津市、巢湖流域、四川省、浙江省、太湖流域也分別將TN提升至10mg/L，同時TP提升至0.3mg/L。昆明市地標(biāo)最為嚴(yán)格，《城鎮(zhèn)污水處理廠主要水污染物排放限值》A級標(biāo)準(zhǔn)中TN、TP分別達(dá)到了5mg/L和0.05 mg/L，被稱為“雙五標(biāo)準(zhǔn)”。
各省、流域污水廠污染物排放地標(biāo)與國標(biāo)IV類標(biāo)準(zhǔn)對比（mg/L）
各地的污水排放標(biāo)準(zhǔn)中TN、TP指標(biāo)的提升使得碳源、除磷劑的投加成本增加。這也迫使污水處理廠進(jìn)行工藝優(yōu)化、藥劑比選更換和技術(shù)改造，來控制碳源和除磷劑的成本。
而AAO工藝又是市政污水中應(yīng)用最廣泛的處理工藝，因此，如何進(jìn)行藥劑降耗是重中之重。比如控制碳源投加成本的方法主要有回流比優(yōu)化、控制內(nèi)回流液溶解氧、多點進(jìn)水、間歇曝氣、加藥點優(yōu)化、藥劑比選等。控制除磷劑投加成本的方法主要有控制污泥齡、控制厭氧池溶解氧、加藥點優(yōu)化、藥劑比選等。
以某個AAO工藝污水廠（排放標(biāo)準(zhǔn)為 DB11-890/2012中A標(biāo)準(zhǔn)）為例，詳細(xì)介紹這些措施應(yīng)用之后的效果，希望能給水友們帶來一些啟發(fā)。
污水處理廠基本情況
以某污水廠為例，設(shè)計規(guī)模6000t/d，處理工藝如圖所示。生化池為AAO+消氧池，出水執(zhí)行DB11-890/2012排放標(biāo)準(zhǔn)中A標(biāo)準(zhǔn)。
處理水量約1700～2000t/d，運行一半生化處理設(shè)施，實際進(jìn)水水質(zhì)如表所示。
問題分析
碳源投加量偏大：COD當(dāng)量80×10^4mg/L 的液體碳源投加量約170mg/L，成本約0.45元/t。
除磷劑投加量偏大：缺氧池投加含量25%的氯化亞鐵，投加量約為390mg/L，成本約為0.16元/t。多余二價鐵離子在臭氧氧化池被氧化后，也影響出水SS和色度。生化池含大量鐵離子，抑制了生物除磷過程，同時影響生物活性及脫氮效果。
回流污泥池液位較高，剩余污泥依靠重力可自流至儲泥池。在不脫泥時，多余污泥會通過溢流管排至提升泵房，造成不良后果：①污泥吸收、吸附進(jìn)水中的COD，造成原水碳源浪費，不利于脫氮。②污泥含鐵離子，腐蝕格柵、水泵等設(shè)備。③污水又回到提升泵房，浪費電能。④生化系統(tǒng)排出的磷又回到系統(tǒng)中。
優(yōu)化措施
1、更換除磷劑及投加位置
更換除磷劑為三氯化鐵，投加點由缺氧池更換至二沉池出水渠，初始投加量為90mg/L；后續(xù)逐步降低投加量，最終降至45mg/L。更換除磷劑后，出水色度和SS也有所改善。
2、減少排泥、提高M(jìn)LSS
排泥時間由8h/d縮減為4h/d，生化池MLSS由4500mg/L逐步提高至6000mg/L。
3、降低外回流比
將外回流泵頻率由48Hz逐步下調(diào)至37Hz，外回流比從130%降至90%。降低外回流比也可提高剩余污泥濃度，改善脫泥效果。
4、控制好氧池DO
好氧池末端DO由1.5～2.5mg/L逐步降低至0.5～1.5mg/L，缺氧池ORP由-50mV左右降低至-100mV左右，改善反硝化脫氮環(huán)境。
5、更換碳源投加點
碳源投加點由厭氧池更換至缺氧池進(jìn)水口，并將加藥管口從水面更改為液面下（約0.5m）。液體碳源投加量由170mg/L，逐步降低至125mg/L。
6、控制儲泥池溢流
二沉池刮泥機(jī)啟動液位從4.5m降低至3.5m，停止液位從5m降低至4m，降低回流污泥池液位，避免污泥自流進(jìn)入儲泥池。同時將高效池排泥時間更改為脫泥時排泥，并控制排泥時間，避免儲泥池溢流。
7、多進(jìn)點水
打開缺氧池進(jìn)水閘門，厭氧池與缺氧池進(jìn)水量按2：1比例配水。
8、PAC稀釋投加
由于PAC流量較小，加藥泵容易堵，將PAC稀釋1倍進(jìn)行投加。并將高效池的PAC投加量由 45mg/L降到至25mg/L左右。
降耗效果分析
經(jīng)過上述優(yōu)化措施后，在水溫從19℃降低到14℃、出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的情況下，該污水廠碳源成本降低0.194元/t水，除磷劑成本降低0.141元/t水。以2000t/d水量計算，每年可節(jié)約 24.5萬元藥劑費。
通過實際運行效果可以得出，適當(dāng)提高污泥濃度、優(yōu)化回流比、控制好氧池末端溶解氧、 優(yōu)化藥劑投加點、多點進(jìn)水可以將碳源成本降低；選擇合適除磷劑、投加位置、 稀釋投加方式可以將鐵鹽成本、PAC成本降低。這些措施在保證出水達(dá)到高排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下，可以有效降低污水廠生產(chǎn)運行成本。