在污水處理過程中，碳源成本往往是運營支出的 “大頭”。如何在保證處理效果的同時降低碳源消耗？不少污水處理廠已經(jīng)探索出了一套實用技巧，既能節(jié)省成本，又能提升處理效率。今天就為環(huán)保及水行業(yè)企業(yè)分享這些經(jīng)過實踐驗證的 “降本秘籍”。

一、食品廢水變 “碳源寶藏”，政企雙贏的新路徑

一邊是食品企業(yè)高有機物濃度的廢水處理難題，一邊是污水處理廠碳源緊缺的困境 —— 兩者的 “結(jié)合”，竟成了降本關(guān)鍵。

長沙望城經(jīng)開區(qū)及寧鄉(xiāng)經(jīng)開區(qū)的試點給出了答案：20 多家食品企業(yè)（包括頂津食品、中糧可口可樂、旺旺食品等）的廢水直接排入污水處理廠，替代傳統(tǒng)碳源。初步估算，參與試點的 18 家老企業(yè)每年減少運營成本超 1000 萬元，5 家新企業(yè)節(jié)約建站成本約 1680 萬元，而污水處理廠每年可節(jié)省碳源費用約 220 萬元，還能減少碳排放 4340 噸。

以啤酒廢水為例，其 CODcr 達 1000-2500mg/L，BOD5 達 700-1500mg/L，且無毒無害、可生化性強。研究顯示，向低 C/N 生活污水中投加啤酒廢水（最佳投量以 COD 計為 70mg/L），AAO 系統(tǒng)的 COD、總氮、氨氮、磷去除率分別可達 94.95%、82.39%、98.25%、72.25%，效果與傳統(tǒng)碳源相當(dāng)，但成本大幅降低。

不過需注意，啤酒廢水投加量過大會影響系統(tǒng)運行，實際應(yīng)用中需根據(jù)脫氮除磷需求精準(zhǔn)控制。

二、3 個 “微調(diào)” 對策，現(xiàn)有工藝也能降碳源消耗

若周邊沒有合適的食品企業(yè)，污水處理廠也能通過優(yōu)化現(xiàn)有工藝降低碳源成本。某采用 A2/O 工藝的污水處理廠（以生活污水為水源，原用甲醇為碳源），通過 3 項調(diào)整實現(xiàn)了碳源成本大降：

1. 調(diào)整碳源投加點，減少無效消耗

傳統(tǒng)將甲醇投加在厭氧段時，部分碳源會在厭氧階段被消耗，無法用于缺氧段反硝化。將投加點改至缺氧段后，甲醇可全部用于反硝化，日均用量減少 45.9%，且出水水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)。

2. 改變內(nèi)回流流向，強化脫氮除磷環(huán)境

原工藝中，內(nèi)回流同時進入?yún)捬醵魏腿毖醵?，?dǎo)致厭氧段 DO 升高（抑制釋磷）、缺氧段環(huán)境不穩(wěn)定（影響反硝化）。關(guān)閉厭氧段內(nèi)回流后，硝化液全部進入缺氧段，反硝化效率提升；同時消除了硝酸鹽對聚磷菌的抑制，厭氧釋磷、好氧吸磷能力增強，脫氮除磷效果雙提升。

3. 優(yōu)化內(nèi)回流比，平衡效率與能耗

內(nèi)回流比越高，脫氮效率理論上越好，但過高會導(dǎo)致缺氧段 DO 升高、停留時間縮短、能耗增加。實踐表明，該污水廠內(nèi)回流比 300% 時，出水 TN 達一級 A 標(biāo)準(zhǔn)，且反硝化時間充足，是兼顧效率與能耗的最佳選擇。

三、8 個優(yōu)化措施，不依賴外加碳源也能達標(biāo)

對于低碳源污水（如城鎮(zhèn)生活污水），通過工藝優(yōu)化和技術(shù)升級，可減少甚至擺脫對外加碳源的依賴，具體可從以下 8 個方向入手：

1. 分段進水（多點進水）

通過將進水分配至不同處理段，既能增加脫氮除磷段的碳源含量，又能消耗污泥回流、硝化液回流攜帶的剩余 DO，優(yōu)化反應(yīng)環(huán)境。某污水廠采用改良型 UCT 工藝實現(xiàn)多點進水，效果顯著。

2. 增設(shè)厭氧水解酸化池

在氧化溝前設(shè)置前置缺氧池和厭氧池，讓 10% 進水直接進入前置缺氧池為回流污泥提供碳源；厭氧池則將大分子有機物轉(zhuǎn)化為易降解物質(zhì)，為聚磷菌供碳。實踐證明，該方式可補充反硝化碳源，提升脫氮效率（需結(jié)合建設(shè)運行成本及污水特性因地制宜）。

3. 優(yōu)化初沉池設(shè)置

• 取消初沉池

  適用于進水 SS 濃度低且穩(wěn)定的污水廠（如延時曝氣氧化溝工藝），減少有機物損失，增加后續(xù)碳源。

• 設(shè)置超越管

  進水 SS 波動大時，高 SS 時啟用初沉池，低 SS 時通過超越管直接進入生物池，靈活保留碳源。

• 縮短水力停留時間

  將初沉池停留時間從 1-2h 減至 0.5-1h（或延長沉砂池停留時間），平衡碳源保留與 SS 去除。

4. 改進傳統(tǒng)水處理工藝

• AAO 工藝改進

  在沉降區(qū)旁設(shè)厭氧除磷區(qū)和低氧曝氣區(qū)，利用空氣壓力推流減少能耗；通過溶解氧精準(zhǔn)控制，強化 COD、TN、TP 去除，適配低碳源污水。

• SBR 工藝改進

  增設(shè)預(yù)缺氧區(qū)，將外回流帶來的亞硝酸在此反硝化，為厭氧釋磷創(chuàng)造更優(yōu)環(huán)境；同時促進原水有機物水解，提升聚磷菌利用率，優(yōu)化碳源分配。

5. 應(yīng)用前沿脫氮技術(shù)

• 短程硝化反硝化

  篩選亞硝化細(xì)菌成為優(yōu)勢菌群，縮短脫氮流程，比傳統(tǒng)工藝減少約 40% 碳源消耗。

• CANON 工藝

  利用亞硝酸細(xì)菌與厭氧氨氧化菌協(xié)同作用，在無機環(huán)境中完成氨氮脫除，無需外加碳源，還可減少 66% 供氣量。

• 厭氧氨氧化技術(shù)

  在低 DO 環(huán)境下，通過細(xì)菌代謝使氨與亞硝酸鹽反應(yīng)生成氮氣，無需有機碳源，且能耗低、污泥產(chǎn)量少（需注意：厭氧氨氧化菌培養(yǎng)難度大，對環(huán)境要求嚴(yán)格）。

這些 “降本秘籍” 的核心，在于通過精準(zhǔn)控制、工藝優(yōu)化和資源循環(huán)，讓碳源 “用在刀刃上”。對于環(huán)保及水行業(yè)企業(yè)而言，結(jié)合自身污水特性和工藝條件靈活應(yīng)用，既能降低運營成本，又能提升處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性 —— 何樂而不為？