為進一步提高工藝精細化運營水平，提升項目運營效益，東莞市水務集團凈水有限公司（下稱：凈水公司）以工藝優(yōu)化為工作主線，選定東城溫塘水質(zhì)凈化廠、萬江流涌尾水質(zhì)凈化廠為工藝運行精細化試點項目。

凈水公司東引運河片區(qū)分公司派出技術骨干，協(xié)同東城溫塘水質(zhì)凈化廠組成項目團隊，圍繞東城溫塘水質(zhì)凈化廠一期項目（下稱：溫塘一期）的生產(chǎn)近況，結合來水水質(zhì)和生化系統(tǒng)處理能力，多方面探索項目生產(chǎn)運營的創(chuàng)新性調(diào)控措施，選定以生化系統(tǒng)溶解氧的精細化管控開展“生化系統(tǒng)低溶解氧運行”專題研究，經(jīng)過9個月的反復試驗，取得顯著成效。

【前期準備】提前謀劃定方案

“生化系統(tǒng)低溶解氧運行”專題研究于去年第二季度正式啟動，項目團隊以出水穩(wěn)定達標為必要前提條件，制定了溫塘一期生化系統(tǒng)低溶解氧運行試驗實施方案，經(jīng)充分討論后，分采集指標數(shù)據(jù)和現(xiàn)場試驗兩個階段進行，確保試驗結果更貼合溫塘一期的實際狀況，并能推廣應用。

（“低溶解氧”實驗方案前期制定討論會）

【小試試驗】掌握現(xiàn)行階段下的生產(chǎn)規(guī)律

項目團隊對溫塘一期生化系統(tǒng)工藝段全過程設置了13個監(jiān)控點位，每日進行定點、定時、定量采樣，并對采集水樣進行“氨氮”、“硝氮”和“總氮”等污染物指標濃度的化驗測定，通過結合污水停留時間和進水儀表數(shù)據(jù)，推算管網(wǎng)來水濃度。經(jīng)過15天的數(shù)據(jù)采集記錄，項目團隊逐步梳理出在初始階段溶解氧水平下，上述污染物指標在生化系統(tǒng)過程中的去除效率和去除規(guī)律，為下一步生產(chǎn)實驗提供有效且準確的化驗數(shù)據(jù)支撐。

（技術人員開展化驗室小試工作）

【現(xiàn)場調(diào)控】階梯式試驗分析去除效果

正式開啟現(xiàn)場生產(chǎn)實驗。項目團隊將生化系統(tǒng)溶解氧進行階梯性下調(diào)，將生化系統(tǒng)溶解氧水平分為三個階段，每階段溶解氧下調(diào)控低量為初始階段總量的15-20%，每個階段的維持運行時長均為一周，現(xiàn)場實驗總時長約為三周?，F(xiàn)場生產(chǎn)實驗開展期間，項目團隊需同步開展不同溶解氧水平下的污染物去除效率和去除規(guī)律小試試驗，實時掌握污染物濃度情況，確保為生產(chǎn)提供及時且準確的技術指引。

（技術管理人員在現(xiàn)場測試溶解氧水平）

【應急應對】輕松應對來水波動保出水

溫塘一期在管網(wǎng)來水水質(zhì)正常的情況下，項目團隊嚴格按照試驗方案開展低溶解氧試驗工作，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達標。當遇到來水水質(zhì)波動時，項目團隊會根據(jù)污水停留時間和小試所掌握的污染物去除規(guī)律，及時回調(diào)整曝氣水平，從而保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達標。

【試驗成果】出水穩(wěn)定 提升運營效益

實驗結果表明，在進水水質(zhì)較為穩(wěn)定，并且已經(jīng)掌握一定時間內(nèi)不同溶解氧水平下污染物去除效率和去除規(guī)律的情況下，生化系統(tǒng)低溶解氧運行是具有一定的可操作性的。

（一）水質(zhì)方面

通過對生化系統(tǒng)曝氣供氧量的精準有效調(diào)控，生化系統(tǒng)的污水回流情況得到改善，項目反硝化作用（脫氮過程，即反硝化菌將污水中氮類污染物通過反應還原為無害氮氣逸散，從而實現(xiàn)去除污水中氮類污染物的過程）效果得到一定程度的增強。

在項目進水總氮污染物指標持續(xù)同比上漲的背景下，出水總氮污染物指標實現(xiàn)穩(wěn)定達標排放，同時下半年總氮月均去除率有明顯的同比上漲（如圖一所示）。

（圖一）

項目開展“低溶解氧”試驗期間，各項重要出水水質(zhì)指標穩(wěn)定達標。在適當控低生化系統(tǒng)曝氣供氧量后，系統(tǒng)內(nèi)硝化反應（在好氧條件下，硝化菌將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程。）效果穩(wěn)定。同時，在生化系統(tǒng)環(huán)境得到優(yōu)化改善后，出水氨氮指標月均值呈現(xiàn)環(huán)比下降趨勢。

（二）效益方面

1．電耗方面。項目實驗期間的處理負荷較為穩(wěn)定，2023年第三季度和第四季度整體噸水電耗同比2022年分別下降1.74%和13.06%。同時分析2023年數(shù)據(jù)可得，項目下半年整體噸水電耗和曝氣系統(tǒng)噸水電耗環(huán)比上半年分別下降14.12%和14.04%。以上數(shù)據(jù)表明在合理范圍內(nèi)控低生化系統(tǒng)溶解氧水平，可有效降低曝氣系統(tǒng)電耗，相應減少運營電費成本。

2．污泥方面。試驗期間生化系統(tǒng)污泥性狀未發(fā)生較大變化或不良影響。降低曝氣和溶解氧水平后，污水與氧氣同樣可得到充分混合，而減少過量氧氣供給后，微生物繁殖速率得到遏制，污泥產(chǎn)率呈下降趨勢，進一步減少運營污泥處置成本。

3．藥劑方面。因項目污泥濃度降低，生化系統(tǒng)運行環(huán)境得到改善，日常投加混凝劑、碳源等藥耗也呈環(huán)比下降。其中，2023年下半年混凝劑藥耗同比下降22.9%，進一步減少藥劑投加成本。

（圖二）

綜上所述，溫塘一期開展的“生化系統(tǒng)低溶解氧運行”專題研究，在確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達標前提下，不僅能較好地解決來水總氮污染物環(huán)比上漲的問題，提高總氮污染物去除率，同時還提升運營效益。這一實驗成果為凈水公司其他運營項目的工藝調(diào)控和高質(zhì)量發(fā)展提供寶貴的借鑒經(jīng)驗。