杜 鹏，南 林，郑靓靓，赵红伟，王立军，李 涛
（安阳化学工业集团有限责任公司，河南 安阳455133）
［摘 要］安阳化学工业集团有限责任公司终端污水处理站采用A/O工艺（东/西2套生化处理系统并联运行，其工艺路线及污水处理能力相同），所接收的工业废水氨氮和总氮较高、有机质含量居中或偏低。2018年6月污水处理站出口新增总氮在线监测装置，测得出水总氮含量在20～80 mg/L，达不到河南《省辖海河流域水污染物排放标准》（DB 41/777—2013）排水总氮含量15 mg/L以内的要求。分析认为，污水中自含碳源不足，COD∶TN的浓度比在（1～2）∶1之间，造成反硝化碳源不足。为此，2018年7—9月分阶段在东/西线生化处理系统实施了以淀粉、醋酸钠、甲醇为外加碳源的总氮去除效果对比试验。试验结果表明，选择甲醇作为外加碳源最为有效、方便、经济。2019年3月份安化公司污水处理站实现甲醇（自产粗甲醇）的连续投加，在线监测显示排水总氮含量基本上在10 mg/L以下。
［关键词］污水处理站；A/O工艺；总氮排放限值；反硝化碳源不足；碳源投加试验；运行情况
［中图分类号］X703.5 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2021）06-0067-03
0 引 言
安阳化学工业集团有限责任公司（简称安化公司）主要产品有24种，主导产品产能为合成氨320 kt/a、尿素470 kt/a、乙二醇200 kt/a、甲胺/DMF 160 kt/a、甲醇85 kt/a、氨水40 kt/a、DMAC 20 kt/a、甲醇钠3 000 t/a。安化公司终端污水处理站接收的工业废水量平均约500 t/h，废水氨氮和总氮较高、有机质含量居中或偏低。污水处理站排水指标原来主要监测氨氮、总磷、COD；2018年6月污水处理站出口新增总氮在线监测装置，在线监测显示出水总氮含量在20～80 mg/L。总氮（TN）一般是指在水体中以各种形式存在的无机氮和有机氮的总含量，无机氮包括NO3-、NO2-、NH4+等，有机氮包括蛋白质、氨基酸、有机胺等，总氮指标常用来表征自然界水体受营养物质污染的程度。
我国的绝大多数工业废水中，90%以上化工企业所排放的污水受化工产品和上游各种原料以及园区所产生的生活污水的影响，污水化学成分比较复杂。以氮肥产品为主的化工企业，所排污水的理化特点主要表征为氨氮、总氮含量高，有机化合物多样。近年来国家对三废排放的要求日趋严格，2018年河南省首次要求将废水处理后的总氮指标纳入省内所有企业废水排放管理中，按照河南《省辖海河流域水污染物排放标准》（DB 41/777—2013），总氮排放限值15 mg/L。类似要求对于国内合成氨企业，特别是以生产尿素为主的氮肥企业而言，面临着严峻的环保考验，将是其能否生存与发展的前提与基础。
氮肥企业污水处理工艺多采用A/O工艺，使用活性污泥去除污水中的氨氮和COD，并利用排泥除去系统内的总磷、悬浮物和剩余污泥，处理过程中，微生物（活性污泥）往往不能较好地去除总氮。对安化公司化工园区进终端污水处理站的污水水质进行分析：污水中总氮含量在50～200 mg/L之间，且相当部分是以氨氮形式存在的，污水中自含碳源不足，COD∶TN（浓度比）在（1～2）∶1之间，造成反硝化碳源不足。因此，如何在反硝化阶段投加碳源以有效降低系统内的总氮成为亟需解决的问题，通过试验考察不同外加碳源（淀粉、醋酸钠和甲醇）对污水中总氮的去除效果，以选择最佳碳源，成为重要的课题。以下对有关情况作一简介。
1 外加碳源试验基础条件
1.1 进排水指标及污水水质情况
废水来源主要为安化公司合成氨和尿素装置区废水和厂区所有的生活污水，应用终端污水处理站A/O生化系统中的反硝化厌氧去氮和好氧硝化系统进行的动态生产系统，缺氧段和好氧段的水力停留时间分别为12.54 h和40.92 h。正常生产情况下，污水处理站进水水质指标为氨氮40～150 mg/L、总氮50～200 mg/L、总磷0.1～1.0 mg/L、COD 50～550 mg/L、pH=5～10，污水处理站排水水质指标为氨氮 0～5 mg/L、总氮0～15 mg/L、总磷0～0.5 mg/L、COD 0～50 mg/L、pH=6.5～9.0。
2018年6月份之前，安化公司污水处理站仅在污泥发生老化或中毒时适当外加淀粉培养新的活性污泥，以2018年6月份为例，污水处理站进水总氮含量在60～160 mg/L之间（大多数时候在90～130 mg/L）、出水总氮含量大致在20～80 mg/L之间（大多数时候在40～60 mg/L），总氮去除率平均仅约53%。可见，单纯利用生化处理系统，在没有外加碳源的情况下总氮去除率较低，不能满足DB 41/777—2013要求的出水总氮≤15 mg/L，需外加碳源以提高总氮去除率。
1.2 仪器设备及外加碳源简况
（1）本次试验分析仪器主要有COD消解仪、总氮测定仪、分光光度计、电子天平。
（2）在外加碳源的选择上，由于业内污水处理厂有使用淀粉和醋酸钠去除总氮的成功经验，且其采购方便；而甲醇（粗甲醇）为安化公司产品之一，无需外购。因此，优先选用这三种外加碳源进行试验。三种碳源投加情况见表1。
2 试验过程与结果分析
2.1 试验总体思路
更多内容详见《中氮肥》2021年第6期