给水排水　Ｖｏｌ．３７　Ｎｏ．１１　２０１１

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Ｂ 厂 为 例 ，其 处 理 工 艺 采 用 ＣＡＳＴ，

２００７ 年 投 运，但

是自运行以来，进水污染物浓度远远低于设计指标，

设计进水 ＣＯＤ

Ｃｒ

为２６０ｍｇ／Ｌ，但是运行至今实际平

均进水 ＣＯＤ

Ｃｒ

只 有 ６４ ｍｇ／Ｌ，甚 至 很 多 时 候 ＣＯＤ

Ｃｒ

不足５０ｍｇ／Ｌ，其他指标类似，见图２所示。

图２　Ｂ污水处理厂投运２年内实际进水与设计进水水质比较

出现两种极端水质偏差的主要原因：对于高浓度

进水，往往是工业废水引起；而进水水质过低的情况，

则大多是配套管网建设严重滞后所致，城区市政污水

得不到有效收集，在某些地区甚至采用了明渠、河道

进行“污水”的收集，这也是造成污水处理厂进水水质

持续偏低的原因。另外，雨污合流、管道接口地下水

的侵入也都是导致进水水质偏低的重要原因。

个别污水处理厂出现极端水质偏差的主要因素

是设计前期对水 质 预 测 分 析 失 误，这 包 含 实 际 数 据

采样及统计上的失误，以及预测方法或模型的失误。

污水处 理 厂 设 计 指 标 的 确 定 需 要 一 定 的 前 瞻

性，但是如果污水 处 理 厂 投 运 后 持 续 数 年 仍 然 严 重

偏离设计水平，使得污水处理厂很难正常运转，出水

水质无法稳定达标，这就属于设计失误。

针对 运 营 实 践 中 出 现 的 问 题 ，笔 者 认 为 科 学 合

理 地 确 定 原 水 水 质 并 作 出 有 针 对 性 的 工 艺 选 择 是

设 计 环 节 面 临 的 首 要 挑 战 ，设 计 前 期 应 该 加 强 对

未 来 进 水 水 质 的 科 学 预 测 ，有 条 件 的 地 区 要 结 合

实 际 采 样 ，再 考 虑 未 来 汇 水 区 域 内 生 活 污 水 及 工

业 废 水 的 变 动 情 况 进 行 综 合 确 定 ，对 于 可 预 见 的

特 殊 水 质 情 况 ，工 艺 选 择 上 要 有 应 对 策 略 ，以 确 保

建 成 后 的 污 水 处 理 厂 运 行 稳 定 性 。

１．

３　低碳氮比应对策略

本文着重讨论 进 水 碳 源 不 足 的 情 况，这 是 制 约

脱氮除磷效果 的 直 接 因 素。前 文 提 到，我 国 污 水 处

理厂进水碳源尤其 是 ｒｂＣＯＤ、ＶＦＡｓ偏 低 在 很 多 地
区 都 非 常 普 遍 ，甚 至 有 些 污 水 处 理 厂 进 水 ＶＦＡｓ≤

５ ｍｇ／Ｌ，这 会直接影响除磷效率。为了应 对 碳 源 不

足，获得更高的 ＴＰ去除率，工程通常考虑采用外部
商业碳源，但 这 无 疑 增 加 了 运 行 成 本，提 高 了 污 泥

产量。

笔者建议重 视 污 水 处 理 厂 “内 碳 源”利 用 技 术，

目前，国内污水处 理 厂 设 计 方 案 在 “内 碳 源”利 用 上

往往缺乏这方面的考虑，实际上，如果充分挖掘污泥

中潜在的碳源，无疑会大幅降低对化学除磷的依赖；

同时还能降低污 泥 产 率，内 碳 源 利 用 是 一 种 可 持 续

的绿色技术。

对于实现有 效 的 ＥＢＰＲ，污 水 处 理 厂 进 水 需 要

提供 足 够 的 ＶＦＡｓ 用 于 ＰＡＯｓ 的 厌 氧 释 磷，进 水

ＶＦＡｓ不 足 时，可 利 用 初 沉 污 泥 进 行 水 解 发 酵 产

酸

［

２］

，初沉 污 泥 中 １８％ ～３０％ 的 ＶＳＳ 可 以 转 化 为

ＳＣＯＤ，这 部 分 ＳＣＯＤ 中 ８５％ 的 成 分 为 ＶＦＡｓ

［

３，

４］

。

运行良好的初沉污泥发 酵 系 统，能 为 进 水 补 充 １０～

２０ｍｇ／Ｌ 的 ＶＦＡｓ，

Ｂｏｕ

ｚ

ａ

ｓ等 分 析 认 为 ，通 过 初 沉

污 泥 水 解 污 水 处 理 厂 能 节 省 ３０％ ～９０％ 的 外 加
碳 源

［

５］

。 典 型 的 初 沉 污 泥 发 酵 补 充 生 物 脱 氮 除

磷 （

ＢＮＲ）系 统 厌 氧 过 程 所 需 ＶＦＡｓ的 案 例 为 加

拿 大 Ａｌｂｅｒｔａ省 首 都 污 水 处 理 厂 污 水 处 理 工 程 ，
见 图 ３。

图３　初沉池污泥发酵系统工艺流程

尽管目前大多 数 研 究 表 明，初 沉 污 泥 可 以 产 生

更高浓度 的 ＶＦＡｓ。但 是 一 方 面，对 于 特 定 的 污 水
处理厂而言，初沉污泥产量却远低于活性污泥；另一

方面，一些污水 管 道 系 统 收 集 的 污 水 产 生 的 初 沉 污

泥本身发酵 ＶＦＡｓ含量较低，因此 Ｔｈｏｍａｓ等认为，
多数污水处理厂只依赖初沉污泥发酵产酸往往是不

能满足脱氮除磷对 ＶＦＡｓ的需求

［

６］

。但活性污泥数

量相 对 较 为 稳 定，因 此，利 用 活 性 污 泥 水 解 产 酸，成