【工艺优化】生化系统低溶解氧运行？东城温塘厂给出了答案

为进一步提高工艺精细化运营水平，提升项目运营效益，东莞市水务集团净水有限公司（下称：净水公司）以工艺优化为工作主线，选定东城温塘水质净化厂、万江流涌尾水质净化厂为工艺运行精细化试点项目。

净水公司东引运河片区分公司派出技术骨干，协同东城温塘水质净化厂组成项目团队，围绕东城温塘水质净化厂一期项目（下称：温塘一期）的生产近况，结合来水水质和生化系统处理能力，多方面探索项目生产运营的创新性调控措施，选定以生化系统溶解氧的精细化管控开展“生化系统低溶解氧运行”专题研究，经过9个月的反复试验，取得显著成效。

【前期准备】提前谋划定方案

“生化系统低溶解氧运行”专题研究于去年第二季度正式启动，项目团队以出水稳定达标为必要前提条件，制定了温塘一期生化系统低溶解氧运行试验实施方案，经充分讨论后，分采集指标数据和现场试验两个阶段进行，确保试验结果更贴合温塘一期的实际状况，并能推广应用。

（“低溶解氧”实验方案前期制定讨论会）

【小试试验】掌握现行阶段下的生产规律

项目团队对温塘一期生化系统工艺段全过程设置了13个监控点位，每日进行定点、定时、定量采样，并对采集水样进行“氨氮”、“硝氮”和“总氮”等污染物指标浓度的化验测定，通过结合污水停留时间和进水仪表数据，推算管网来水浓度。经过15天的数据采集记录，项目团队逐步梳理出在初始阶段溶解氧水平下，上述污染物指标在生化系统过程中的去除效率和去除规律，为下一步生产实验提供有效且准确的化验数据支撑。

（技术人员开展化验室小试工作）

【现场调控】阶梯式试验分析去除效果

正式开启现场生产实验。项目团队将生化系统溶解氧进行阶梯性下调，将生化系统溶解氧水平分为三个阶段，每阶段溶解氧下调控低量为初始阶段总量的15-20%，每个阶段的维持运行时长均为一周，现场实验总时长约为三周。现场生产实验开展期间，项目团队需同步开展不同溶解氧水平下的污染物去除效率和去除规律小试试验，实时掌握污染物浓度情况，确保为生产提供及时且准确的技术指引。

（技术管理人员在现场测试溶解氧水平）

【应急应对】轻松应对来水波动保出水

温塘一期在管网来水水质正常的情况下，项目团队严格按照试验方案开展低溶解氧试验工作，确保出水水质稳定达标。当遇到来水水质波动时，项目团队会根据污水停留时间和小试所掌握的污染物去除规律，及时回调整曝气水平，从而保证出水水质稳定达标。

【试验成果】出水稳定 提升运营效益

实验结果表明，在进水水质较为稳定，并且已经掌握一定时间内不同溶解氧水平下污染物去除效率和去除规律的情况下，生化系统低溶解氧运行是具有一定的可操作性的。

（一）水质方面

通过对生化系统曝气供氧量的精准有效调控，生化系统的污水回流情况得到改善，项目反硝化作用（脱氮过程，即反硝化菌将污水中氮类污染物通过反应还原为无害氮气逸散，从而实现去除污水中氮类污染物的过程）效果得到一定程度的增强。

在项目进水总氮污染物指标持续同比上涨的背景下，出水总氮污染物指标实现稳定达标排放，同时下半年总氮月均去除率有明显的同比上涨（如图一所示）。

（图一）

项目开展“低溶解氧”试验期间，各项重要出水水质指标稳定达标。在适当控低生化系统曝气供氧量后，系统内硝化反应（在好氧条件下，硝化菌将污水中的氨氮转化为硝酸盐的过程。）效果稳定。同时，在生化系统环境得到优化改善后，出水氨氮指标月均值呈现环比下降趋势。

（二）效益方面

1．电耗方面。项目实验期间的处理负荷较为稳定，2023年第三季度和第四季度整体吨水电耗同比2022年分别下降1.74%和13.06%。同时分析2023年数据可得，项目下半年整体吨水电耗和曝气系统吨水电耗环比上半年分别下降14.12%和14.04%。以上数据表明在合理范围内控低生化系统溶解氧水平，可有效降低曝气系统电耗，相应减少运营电费成本。

2．污泥方面。试验期间生化系统污泥性状未发生较大变化或不良影响。降低曝气和溶解氧水平后，污水与氧气同样可得到充分混合，而减少过量氧气供给后，微生物繁殖速率得到遏制，污泥产率呈下降趋势，进一步减少运营污泥处置成本。

3．药剂方面。因项目污泥浓度降低，生化系统运行环境得到改善，日常投加混凝剂、碳源等药耗也呈环比下降。其中，2023年下半年混凝剂药耗同比下降22.9%，进一步减少药剂投加成本。

（图二）

综上所述，温塘一期开展的“生化系统低溶解氧运行”专题研究，在确保出水水质稳定达标前提下，不仅能较好地解决来水总氮污染物环比上涨的问题，提高总氮污染物去除率，同时还提升运营效益。这一实验成果为净水公司其他运营项目的工艺调控和高质量发展提供宝贵的借鉴经验。