利用活性污泥水解发酵补充碳源优化脱氮除磷

利用活性污泥水解发酵补充碳源优化脱氮除磷

强化污水厂的脱氮除磷，执行更为严格的排放标准，甚至在局部敏感区域采用深度脱氮除磷技术，是未来我国改善水体环境的必然选择。

对于特定污水厂，制约其生物脱氮除磷效果的直接因素是进水中的有机物浓度及其可利用性，为了获得可靠的生物脱氮效果，进水COD/TKN至少要达到7~8以上，而我国很多污水厂COD/TKN却在3~5之间；对于EBPR，进水COD/TP≥40，可快速降解有机物（rbCOD）与TP比值至少要在18~20以上，或VFA/TP≥4~7，厌氧区挥发性脂肪酸VFA浓度至少要达到25 mg/L，才有可能获得比较满意的除磷效果。

理论及实践表明，只要厌氧区的VFA浓度足够，EBPR工艺可以使出水TP达到0.1 mg/L，而我国很多污水厂实际进水VFA却不足10 mg/L，尤其是南方城市，如果仅仅依赖进水中极为有限的VFA含量和厌氧池内1~2 h的短时间发酵，往往无法满足脱氮除磷对rbCOD和VFA的要求，因此补充rbCOD、VFA往往是实现EBPR、改善出水水质的必然选择。

近些年，基于初沉污泥或活性污泥的污泥水解技术逐渐成为研究热点，与投加外部商业碳源相比，充分发掘污水厂潜在的“内碳源”补充进水rbCOD，无疑是绿色、可持续的发展方向。活性污泥水解技术逐步得到开发和应用，但生产规模的工艺案例相对

较少，北欧一些国家如丹麦、瑞典近些年成功发展了侧流活性污泥水解工艺，并得到成功应用，而我国在这方面的实践相对滞后，活性污泥水解多限于实验室研究阶段，最近同济大学进行了活性污泥在碱性条件下(pH值=10)水解补充VFA强化脱氮除磷的中试研究，但国内工程规模的污泥水解案例尚未见报道。

1 活性污泥水解工艺及潜力分析

1.1 活性污泥发酵工艺类型

目前活性污泥水解工艺已形成了不同的工艺构型，从工艺类型上主要分为主流水解（MSH）和侧流水解(SSH)两种形式，从水解对象选择上分为混合液水解、回流污泥水解及剩余污泥水解三种。

主流水解是指从二沉池回流到生物池的活性污泥全部经过一个厌氧水解发酵过程，而侧流水解工艺的水解池则独立于主生物池之外，在污泥回流环节设置一个单独的反应池，回流污泥中的一小部分进入SSH池，停留1~4 d后富含rbCOD的污泥再回流至主生物池，实现强化脱氮除磷的目的。SSH工艺在丹麦及瑞典得到快速发展和应用，在SSH技术基础上，丹麦EnviDan公司进一步发展并提出了ARP/SSH工艺，在强化脱氮除磷的同时，还能提高进水有机负荷或水力负荷，目前丹麦、瑞典已经有数十座ARP/SSH工艺污水厂在运行。

1.2 活性污泥水解过程及影响因素

活性污泥作为污水厂数量最为庞大的潜在碳源，评估污泥水解工艺的碳源贡献率，对其可利用性及水解潜力分析至关重要。虽