針對C/N比＜3的低碳氮比生活污水，采用短程硝化-厭氧氨氧化（PN/A）-硫自養反硝化組合工藝，在無需外加碳源條件下實現總氮去除率＞90%，出水TN＜10mg/L，運行成本較傳統AO工藝降低50%以上，滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準（TN≤15mg/L）。

核心工藝設計

• 短程硝化（PN）系統

• 控制參數：DO 0.5-1.0mg/L，溫度25-30℃，FA 1-5mg/L

• 亞硝化率＞90%，氨氧化速率＞1.2kgN/(m3·d)

• 抗沖擊能力：耐受C/N比波動至1.5-5.0

• 厭氧氨氧化（Anammox）反應器

• 載體填料：聚氨酯海綿+火山巖（比表面積＞600m2/m3）

• 脫氮負荷：0.5-1.0kgN/(m3·d)，TN去除貢獻率＞70%

• AnAOB菌富集：菌種濃度＞1500mg/L，倍增時間20-30天

• 硫自養深度脫氮

• 硫磺/石灰石濾床（硫粒徑2-5mm），C/N=0

• 反硝化速率＞0.3kgN/(m3·d），TN降至＜10mg/L

• 副產物控制：硫酸鹽生成量＜200mg/L

關鍵技術參數

• 碳源替代：硫自養反硝化節約碳源100%，減少污泥產率40%

• 智能控制：在線NH?-N/NO??監測+自動堿度補償系統

• 污泥特性：Anammox段SRT≥50天，MLSS≥6000mg/L

工程應用案例

• 某市政污水廠（5萬噸/日）改造項目

• 進水水質：C/N=2.5，TN 45mg/L，COD 110mg/L

• 處理效果：出水TN 8.5mg/L，噸水電耗0.3-0.5kWh

• 經濟效益：年節約碳源費用180萬元，減少碳排放320噸

• 運行優勢

• 抗低溫性能：15℃工況下TN去除率仍＞80%

• 占地節省：較AO工藝池容減少35%

• 無二次污染：無N?O氣體逸散（監測值＜1ppm）

技術創新方向

• 菌種固定化：海藻酸鈉微膠囊包埋AnAOB菌，活性提升25%

• 光伏供能：驅動在線監測與控制系統，實現零碳運行

• 智慧運維：基于ML的工藝參數優化模型，預測精度＞90%