目前，我國對于污水的處理主要是通過污水處理廠來實現，但許多污水處理廠對污水的處理技術，只采用了有機物去除技術，此類技術對于污水當中的氮、磷等物質的去除效果不理想，根據統計此項技術一般只能去除10%~20%的氮、磷物質，并不滿足我國二級排放標準。所以在此項技術的應用下，造成了我國多個水體的富營養化，引發赤潮現象，而為了對此進行改善，目前已有部分污水處理廠開始采用三污泥系統來進行污水處理。

1、三污泥系統概述

三次污泥系統主要是利用三次化學污泥來進行處理，而三次化學污泥的生產，主要在于污水三級處理方面，在對污水進行三級處理時，其會產生污泥，而此污泥即為三次化學污泥，污泥當中主要含有大量的石灰、明礬成分，所以在本質的角度上來說三次化學污泥屬于污染性極強的一種物質，所以需要對此污泥進行處理。但傳統工藝所產生的污泥量巨大，其多數采用單污泥系統來進行污水處理，而此項處理技術的能耗、運行難度較高，嚴重的限制了污水處理的性能。而本文為了突破傳統工藝的局限性，針對三污泥系統理論，設計了一種活性污泥法三污泥自養脫氮和強化生物除磷工藝。

2、三污泥系統設計材料與方法

2.1 試驗裝置

本文將采用三污泥系統模型作為試驗裝置，該模型主要由前除磷系統、中間半亞硝化系統、后ANAMMXO系統組成，具體如圖1所示。

基于圖1，本文設計的三污泥系統當中，首先除磷系統主要由A/O反應器與二沉池組成，反應器材質主要為有機玻璃，其中主要被分為了6個區域，每區域溶劑為4L，區域當中共有2個厭氧區、4個好氧區；二沉池方面主要采取豎流式，容積為12L，在應用時其進水量可以達到156L/d，污泥回流比例為75%，泥齡為4~5d；曝氣裝置方面，主要采用砂塊曝氣頭，并通過轉子流量計來對氣量進行統計、控制。

2.2 試驗原水

本文設計當中所采用的試驗原水主要為某污水處理廠初沉池的出水，此廠出水當中，每7.0~7.8cm3范圍內，pH值為7.5；每61.6~309.2cm3范圍內，就平均含有166.7COD；每43.6~60.7cm3范圍內，就平均含有55.4TN等。

2.3 設計各反應器啟動

（1）A/O反應器啟動：本文設計當中的A/0反應器主要屬于系統前處理流程，其功能在于除磷、降解。在實際啟動當中，首先將接種種泥作為其回流污泥，接種量為5L，污泥濃度為12000mg/L。在啟動當中，為了實現除磷的高效性，本文將SRT控制在3~5d區間當中，因此區間適合聚磷菌的生長，在通過2~4個SRT區間之后，系統中的硝化菌已經產生系統化，從而消除了反應器的硝化能力，使得污泥種群得到優化，在此前提下就突破了傳統工藝中除磷菌、硝化菌因STR不同而造成的脫氮、除磷難以兼顧的局限性，同時為之后半亞硝化系統提供了良好的基礎。

（2）半亞硝化反應器啟動：本文主要采用接種混合污泥的方式來啟動半亞硝化反應器，啟動當中的混合污泥主要由兩種不同成分的污泥所融合組成，主要為短程硝化污泥、全程硝化污泥，融合比例方面接種短程硝化污泥15L、全程硝化污泥5L。最終形成的混合污泥總量為12000mg/L。在啟動之后，主要通過FISH技術來對混合污泥當中的氨氧化細菌、亞硝酸氧化細菌進行檢測，并基于檢測結果進行統計，統計當中顯示氨氧化細菌、亞硝酸氧化細菌的種群生物量質量分數為8.00%、3.24%。在接種之后半亞硝化反應器的混合污泥為4000mg/L，在啟動之后通過結果看出，亞硝氮累積率穩步提高，原水在通過A/O處理之后，其COD降解十分充分，因此說明本文設計使得半亞硝化系統污泥種群得到了優化。

（3）ANAMMOX反應器啟動：本文所采用的ANAMMOX反應器因為來自于高氨氮廢水研究工作，所以其本身的處理能力已經得到了驗證，所以本文沒有對其進行啟動，直接以半亞硝化反應器出水作為進水，以此對ANAMMOX反應器的低氨氮城市污水的脫氮性能處理能力進行研究，研究顯示ANAMMOX反應器的低氨氮城市污水的脫氮性能較高。

3、設計系統結果分析

3.1 A/O反應器運行結果分析

本文A/O反應器的HRT為3.6h，其中混合污泥均值為3200mg/L，在此前提下其進出水的TP變化為4.7~8.1mg/L，均值為5.8mg/L，整體來看，其出水TP值數為0.8~3.3mg/L，在出水初期波動較大；TP去除率方面，其由原本的80%提高至95%以上，說明本文設計的除磷效率高于傳統工藝，主要是因為A/O反應器的厭氧段沒有回流硝氮和亞硝氮的影響，所以厭氧區的效果得到了保證，同時在厭氧區效果發揮良好的前提下，避免了聚磷菌爭奪碳源的反硝化作用，所以，本文系統的原水當中的可生化降解有機物，能夠給聚磷菌提供較好的吸收基質。

3.2 半亞硝化反應器運行結果分析

本文的半亞硝化反應器的進水量NH4+-N均值在50mg/L，而NO2、NO3的均值均維持在1mg/L范圍內，在比較之下NH4+-N以及NO2的表現相對穩定，而此兩者的濃度比例大約在1.0左右在半亞硝化反應器運行一段時間之后，NH4+-N以及NO2的出水濃度得到了優化，從初期的20mh/L降至10mg/L，所以半亞硝化反應器的TN消除率提高了50%，高于傳統的10~20%。

3.3 ANAMMOX反應器運行結果分析

本文ANAMMOX反應器的HRT為1.4h，進水NH4+-N以及NO2為1.0，在運行的初期NH4+-N以及NO2的濃度值達到了20mg/L左右，但在持續運行之后，NH4+-N以及NO2的濃度值有所下降，進而逐步穩定在10mg/L左右，說明本文ANAMMOX反應器處理性能得到了優化。

4、結語

本文主要對城市污水三污泥系統自養脫氮與強化生物除磷功能進行了研究，研究主要將傳統工藝的功能參數作為比較，設計了一種活性污泥法三污泥自養脫氮和強化生物除磷工。設計首先將三污泥系統模型作為設計模型，之后介紹了本文的試驗原水，再后針對系統內的各類反應器進行啟動，最終對反應器啟動后的變化進行統計，證實本文設計突破了傳統工藝的局限性。（來源：安徽國禎環保節能科技股份有限公司）