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实用技术 | 北控水务——多点进水多模式运行强化反硝化脱氮除磷工艺

来源：世展网分类：环保行业资讯 2022-11-01 23:38 阅读：14159

2026年上海环博会-上海环保展IE EXPO CHINA

2026-04-13-04-15

距离299天

导语

生态环境保护实用技术和示范工程是我会面向所有环保企事业单位的免费年度技术推广服务，从1991年至今我们已累计推广先进技术和工程4100多项。为便于相关方使用《2021年重点生态环境保护实用技术和示范工程名录》（详见关于发布《2021年重点生态环境保护实用技术和示范工程名录》的公告），我会编制了入选技术和工程的简介，将陆续在我会官微和官网公布。简介内容均由入选项目的申报单位提供。

2021-1

技术名称

北控水务——多点进水多模式运行强化反硝化脱氮除磷工艺

申报单位

北控水务（中国）投资有限公司

推荐单位

中国环境保护产业协会城镇污水治理分会

适用范围

（1）应用于污水处理厂、再生水厂、自来水厂的进水预处理区；（2） MBR膜前用于膜丝的保护；（3）应用于新型处理工艺前，去除毛发等纤维物。

主要技术内容

一、技术简介

基本原理

多点进水多模式运行强化反硝化脱氮除磷工艺是一种“预缺氧-厌氧-缺氧-好氧-脱气-缺氧-好氧”的“七段式”生化组合工艺，该工艺主要应用于生态保护和环境治理行业污水处理领域的市政污水及工业废水的生化处理，相比传统AAO、二级AO等活性污泥法处理工艺有更好的处理效果，在不同污水处理规模、10~37 ℃的环境温度下，对COD、BOD、氨氮、TN及TP浓度和C/N等指标均有较好的适应性。

传统AAO工艺通过营造不同的厌氧、缺氧、好氧环境，去除相应污染物。但传统AAO如要达到80%的脱氮率，需要400 %的回流比，如果进水水质、水量变化大，且进水总氮较高而出水总氮要求严格时，采用传统的AAO出水很难满足要求。污泥回流和混合液内回流中携带的大量DO抑制了缺氧区的反硝化反应。进水中氧的存在还破坏了聚磷菌释磷所需的“厌氧压抑”环境，妨碍磷的正常释放。针对传统AAO存在的以上问题，专家们在理论研究、工程验证及运行反馈后进行改进，形成“多点进水多模式运行强化反硝化脱氮除磷工艺”的“七段式”专利池型。“七段”依次为预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区、脱气区、第二缺氧区、第二好氧区。具体原理：（1）设置了预缺氧区、厌氧区、缺氧区、第二缺氧区四处生化池进水点；（2）预缺氧区：消除污泥回流中携带的硝态氮对后续厌氧释放磷的不利影响；（3）厌氧区：微生物在厌氧环境下分解体内的聚磷酸盐获得能量；（4）缺氧/第二缺氧区、好氧/第二好氧区：利用原水中的碳源和内回流混合液进行硝化和反硝化作用；（5）脱氧区：降低内回流混合液溶解氧；（6）缺氧/好氧转换：在脱氧区与第二缺氧区设置搅拌及曝气双系统，使其能够在缺氧和好氧之间灵活转换，并通过调节内回流堰门或阀门，调整内回流位置，从而处理不同进水浓度和不同C/N的污水。

工艺路线

“多点进水多模式运行强化反硝化脱氮除磷工艺”流程如下图所示：

经预处理后的污水，进入生化处理系统，依次进入预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区、脱气区、第二缺氧区、第二好氧区。其中，进水点可以是预缺氧区、厌氧区、缺氧区和第二缺氧区；混合液回流可以视水质情况由第二好氧区或脱气区回流至缺氧区前端；外部碳源可视水质情况投加于厌氧区或第二缺氧区；若进水总磷较高，可以在第二好氧区补充进行化学除磷。在脱氧区与第二缺氧区设置搅拌及曝气双系统，使其能够在缺氧和好氧之间灵活转换形成改良AAO和“七段式”生化组合工艺，并通过调节内回流堰门或阀门，调整内回流位置，从而处理不同进水浓度和C/N的污水。池型如下：

新建工程按照上图最优的型式进行布局，存量项目提标改造时，池型和水力停留时间已经确定，改造难度较大，因此可以根据生化池的实际情况，对“七段式”生化组合工艺进行灵活拆分和搭配，将现状AAO工艺好氧区改造为好氧区—脱气区—缺氧区—好氧区，增加预缺氧区，池型可根据用地情况灵活调整，也可以根据水质和出水标准情况，将部分好氧区改造为MBBR工艺或MBR工艺，提高污泥浓度，解决COD和TN问题。因此，“七段式”生化组合工艺还进行了操作模式上的创新，在建成后还可根据进水水质特点、出水水质要求、现状生化池池容及厂区占地面积进行灵活拆分和搭配。

技术应用数量

12套（6项工程项目）。

应用效果

（1）污水处理厂生化段各项水质指标可达到TN≤10 mg/L，TP≤1 mg/L， NH₃-N≤1.5 mg/L，COD≤30 mg/L，BOD₅≤6 mg/L；出水COD、BOD₅、NH₃-N水质指标可达到《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中准Ⅳ类水平；（2）TN去除率可达到≥80 %的水平；（3）电耗及碳源消耗低于同等水质条件下AAO生化池的电耗及外加碳源消耗水平；（4）剩余污泥排放至污水处理厂污泥处理工艺段，不增加剩余污泥。

技术特点

（1）设置多点进水、缺氧好氧转换区，操作运行模式灵活度更高，可适用于多种提标改造场景，亦可用于近远期边界条件有差异的新建项目；（2）通过调控进水比例，更充分地利用原水碳源，减少外投药剂量，提高脱氮效率，减小回流比，大大节约运行成本；（3）设置预缺氧区、脱氧区，减少进水、外回流污泥和内回流混合液中DO及NO₃-N对TN、TP去除的不利影响，脱氮除磷效率更高；（4）优先挖掘现状生化设施潜力，从根本上降低后续深度处理负荷与加药量；（5）依托丰富工程经验，对关键环节参数进行优化比对、迭代总结，提出基于扎实理论计算和丰富工程经验的量化参数和最优池型布置方式，实现标准化、精细化设计。

获得奖励荣誉情况

奖励名称：第一届创新大赛“北斗奖”，科技创新一等奖；获得奖励项目名称：BEWG“七段式”生化组合工艺及基于该工艺的提标改造技术决策路线图；奖励颁发单位：北控水务集团。

二、典型应用案例

案例名称

台州黄岩北控水务污水净化有限公司40000 m³/d黄岩江口污水处理厂扩建工程生化池。

案例简介

黄岩江口污水处理厂扩建工程设计规模4万m3/d，污水厂进水主要为市政污水。扩建工程采用“粗格栅及进水泵房+细格栅+沉砂池+生化池+二沉池+混合反应沉淀池+转盘过滤器+接触消毒池”工艺，最终出水水质达到《台州市城镇污水处理厂出水指标及标准限值表（试行）》要求，即地表水准Ⅳ类标准。本项目采用PPP模式，总承包为中科成环保集团有限公司，设计单位为中国市政工程华北设计研究总院有限公司，施工单位为中铁上海工程局集团有限公司，运行单位为台州黄岩北控水务污水净化有限公司，运行模式为业主自运行。

达到的标准或性能要求

黄岩江口污水处理厂扩建工程最终出水水质污染物pH、化学需氧量、五日生化需氧量、悬浮物、动植物油类、石油类、阴离子表面活性剂、总氮、氨氮、总磷、色度（倍）最大值均值符合《台州市城镇污水处理厂出水指标及标准限制值（试行）》（地表水准Ⅳ类标准）要求；挥发酚、总氰化物、硫化物最大日均值均符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）中表3要求。

业主单位

台州黄岩北控水务污水净化有限公司。

投运时间

2018年12月22日。

工艺流程

黄岩江口污水处理厂扩建工程的工艺流程为粗格栅及进水泵房、细格栅、沉砂池、生化池、沉淀池、二次提升泵房、高效沉淀池、V型滤池、接触消毒池、达标排放。

黄岩江口污水处理厂扩建工程工艺流程图

其中生化池采用“七段式”生化组合工艺，由预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区、后置缺氧区、后置好氧区组成。

“七段式”生化组合工艺

在后置缺氧区可实现缺氧/好氧状态的转换，在好氧区可实现末端的脱气状态。后置缺氧区曝气开启时，以AAO的模式运行；后置缺氧区曝气关闭时，可实现预缺氧—厌氧—缺氧—好氧—脱气—缺氧—好氧的模式运行。生物池中央进水渠负责向南、北两侧池体配水，正常运行时，进水分别进入预缺氧区和厌氧区，当进水水质BOD/TN＜3时，配水渠沿线通过渠道闸可实现厌氧区、缺氧区的多点进水，强化生物脱氮效果。

运行情况

黄岩江口污水处理厂扩建工程运行稳定，从正式通水至今，未发生任何事故，生态环境部门监督性检查均合格。本工程排放数据联网至生态环境部系统网站，排放数据对社会公开，可在住房和城乡建设部、生态环境部相关公共平台（如“国家重点监控企业自行监测信息发布平台”）查询。

在2020年4月~2021年3月委托第三方运行的检测报告中，废水、废气、噪声均低于本工程设计标准。

废水排放标准低于《台州市城镇污水处理厂出水指标及标准限值表（试行）》中相关标准（BOD₅≤6 mg/L、SS≤5 mg/L、动植物油≤0.5 mg/L、石油类≤0.5 mg/L、阴离子表面活性剂≤0.3 mg/L、色度≤15 mg/L、粪大肠杆菌≤1000个/L）及《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）中的表2 （总汞≤0.001 mg/L、烷基汞不得检出、总镉≤0.01 mg/L、六价铬≤0.05 mg/L、总砷≤0.1 mg/L、总铅≤0.1mg/L）。BOD₅去除率≥96.7 %，SS去除率≥97.5 %，TN去除率≥66.7 %，TP去除率≥87.5 %。

有组织废气排放中的氨、硫化氢、臭气浓度均低于《恶臭污染物排放标准》（GB 14554—1993）（氨≤4.9 kg/h、硫化氢≤0.33 kg/h、臭气浓度≤2000 kg/h）；无组织废气排放的厂界废气均低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）厂界废气排放最高允许浓度（氨≤1.5 mg/m³、硫化氢≤0.06 mg/m³、臭气浓度≤20 mg/m³）。

厂区界限噪声均低于《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB 12348—2008）表1中2类标准（昼间＜60 dB、夜间＜50 dB）。

欢迎生态环保企事业单位积极参与生态环境保护实用技术和示范工程推广工作，相关要求详见我会官网“实用技术示范工程”栏目。如您对历年入选《重点生态环境保护实用技术和示范工程名录》《环境技术进步奖》、生态环境部《国家先进污染防治技术目录》等更多先进技术成果感兴趣，可在我会官网首页查询中心“先进技术案例”栏目查询。实用技术指在一定时期内，同国家生态环境保护需求和经济发展水平相适应的先进适用生态环境保护技术，包括污染防治、碳减排、生态环境修复、资源综合利用、环境监测及智慧化环境监控管理等领域的技术、装备和材料。

示范工程指采用先进生态环境保护技术、装备、材料或创新服务模式，具有示范推广意义的工程，包括污染防治工程、生态修复工程、资源综合利用工程、碳减排及生态环境综合治理工程。

END