中水站高氨氮進(jìn)水調(diào)研及FCR 工藝處理效能分析

王家祥朱兆亮郝連杰溫璐菁

(1.山東建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250101；2.山東國辰實(shí)業(yè)集團(tuán)，山東 濟(jì)南 250300；3.光大水務(wù)(濟(jì)南)有限公司，山東 濟(jì)南 250031)

0 引言

近年來，特別是“十四五”規(guī)劃提出以來，國家將生態(tài)環(huán)境保護(hù)貫穿到高質(zhì)量發(fā)展的各個(gè)方面，并提出持續(xù)減少主要污染物排放總量和明顯改善城鄉(xiāng)人居環(huán)境的目標(biāo)，污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到大力發(fā)展[1-2]。 山東省政府為改善村鎮(zhèn)水環(huán)境，大力建設(shè)村鎮(zhèn)污水管網(wǎng)和區(qū)域中水站。 但在中水站的運(yùn)行過程中，出現(xiàn)了原水氨氮(NH4-N)、總氮(Total Nitrogen，TN)值遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)值的現(xiàn)象，增加了中水站的處理難度，也大大提高了處理成本。

生活污水是居民生活活動(dòng)所產(chǎn)生的污水，來源于廁所、洗滌和洗澡。 總體污染物的濃度不是很高，可生化性較好，凱氏氮約為40 mg/L(其中有機(jī)氮和NH4-N 約為15、25 mg/L)。 高氨氮污水一般來源于工業(yè)排放，化肥廢水、味精廢水、焦化廢水、垃圾滲濾液、煤氣廢水等都具有高氨氮的特點(diǎn)[3]。 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，未被利用的氮肥＞50%，流失到江河湖泊和地下水中，形成農(nóng)業(yè)灌溉廢水，其中就含有很高的NH4-N[4]。 進(jìn)水NH4-N 超標(biāo)會(huì)對(duì)中水站正常運(yùn)行產(chǎn)生的影響有:(1) 會(huì)對(duì)生化反應(yīng)池里的有機(jī)物降解菌和硝化菌產(chǎn)生抑制作用，對(duì)生化處理設(shè)施造成沖擊，并使原生和后生動(dòng)物為適應(yīng)高氨氮環(huán)境形成胞囊[5]；(2) 中水站需增大曝氣量來強(qiáng)化硝化反應(yīng)[6]；(3) 用于去除總氮的碳源不足，必須加大碳源的投加量[7]。 針對(duì)生活污水高氨氮的問題，已經(jīng)有學(xué)者做出調(diào)研和分析:賈軍峰等[5]認(rèn)為隨著人們生活水平提高和生活習(xí)慣的改變，生活污水普遍存在高氨氮、低碳氮比的情況；謝東[8]通過對(duì)縣城高氨氮水質(zhì)調(diào)研和監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)排水系統(tǒng)雨污分流建設(shè)不徹底和個(gè)別工業(yè)企業(yè)對(duì)工業(yè)污水不達(dá)標(biāo)偷排，是導(dǎo)致污水處理廠氨氮負(fù)荷高的主要原因；程興罡[9]認(rèn)為高氨氮、 低化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD)水質(zhì)在工業(yè)生活污水中較常出現(xiàn)，工業(yè)生產(chǎn)中無組織排放氮源混雜入生活污水中，可導(dǎo)致污水中氨氮濃度指標(biāo)明顯增高；肖春等[10]在包頭市展開了對(duì)污水廠進(jìn)水高氨氮和高COD 原因的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)用水量的差異及不同的排水體制是造成進(jìn)水水質(zhì)有差異的主要原因。

文章通過對(duì)小區(qū)中水站原水來源的走訪調(diào)研、水質(zhì)監(jiān)測和問卷調(diào)查，并經(jīng)過數(shù)據(jù)分析查找高氨氮水質(zhì)的原因；同時(shí)，針對(duì)該街道中水站采用的匈牙利立體生態(tài)污水處理技術(shù)——食物鏈反應(yīng)器(Food Chain Reactor，F(xiàn)CR)工藝，通過對(duì)中水站主要構(gòu)筑物的出水進(jìn)行取樣、化驗(yàn)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和整理分析，研究FCR 在高氨氮原水質(zhì)情況下的處理效能。

1 中水站進(jìn)水高氨氮原因調(diào)查

1.1 中水站水質(zhì)現(xiàn)狀

選擇了濟(jì)南市孝里街道污水處理中水站，其規(guī)模為4 000 m3/d，污水來源為附近21 個(gè)小區(qū)內(nèi)的生活污水，中水站設(shè)計(jì)階段參考常規(guī)生活污水水質(zhì)，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)見表1。 然而，中水站運(yùn)維階段水質(zhì)實(shí)際測驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，進(jìn)水NH4-N、TN 分別為60～120 和80～140 mg/L，遠(yuǎn)高于常規(guī)生活污水正常的NH4-N 值和TN 值。 為此，開展中水站原水高氨氮原因調(diào)研。

表1 中水站設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)表

1.2 調(diào)研策略

調(diào)研方式包括小區(qū)住戶交流、水樣收集測驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析、中水站運(yùn)營單位座談、鎮(zhèn)政府與水務(wù)單位走訪交流等[11]。

1.2.1 管線及小區(qū)巡查

參考該鎮(zhèn)街道污水管網(wǎng)的布置圖，依次巡視主干管、干管；確定每個(gè)小區(qū)的檢查井位置及化糞池設(shè)置情況；調(diào)查農(nóng)田水利和排水設(shè)施的分布；調(diào)研周邊工業(yè)企業(yè)以及養(yǎng)殖企業(yè)狀況。

1.2.2 取樣測驗(yàn)

走訪小區(qū)居民，調(diào)查作息時(shí)間。 洗漱做飯的時(shí)間為小區(qū)污水量最大的時(shí)間，這段時(shí)間取樣最具代表性。 取樣時(shí)間定為8:00—9:30 和18:00—19:00，對(duì)每個(gè)小區(qū)的出水總井進(jìn)行取樣。 取樣次數(shù)為兩次，上午、下午各1 次，混合兩次樣品作為待測水樣。

1.2.3 監(jiān)測方法

使用污水取樣器(北京市格雷斯普科技開發(fā)公司)進(jìn)行取樣，采樣位置在構(gòu)筑物出水口水深1/2處。 取樣后倒入燒杯靜置10 min。 沉淀后取上清液，用濾紙和漏斗過濾，對(duì)過濾后的樣品進(jìn)行COD、NH4-H、TN 和TP 的測驗(yàn)，每個(gè)樣品進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)[12]。 用COD、NH4-H、TN 和TP 在線自動(dòng)分析儀(無錫富機(jī)自動(dòng)化儀表有限公司)測定各污染物的質(zhì)量濃度。 由于中水站原水過濾后的各項(xiàng)水樣質(zhì)量濃度過大，采用超純水稀釋10 倍后再進(jìn)行測試。

1.3 調(diào)研結(jié)果及數(shù)據(jù)

通過管線及小區(qū)巡視，未發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)沿線有工業(yè)企業(yè)，也不存在工業(yè)污水偷排的污水管道和農(nóng)業(yè)灌溉廢水混入的情況。 小區(qū)每棟樓均至少設(shè)置一座化糞池。 中水站收集的污水來自A、B、C 和D 片區(qū)的21 個(gè)小區(qū)，其水樣測驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

表2 濟(jì)南市某街道21 個(gè)小區(qū)污染物質(zhì)量濃度表單位:mg·L-1

由表2 中數(shù)據(jù)可知:(1) A06、A07 小區(qū)NH4-N和TN 數(shù)值遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)進(jìn)水的NH4-N、TN 值，COD值也低于其余19 個(gè)小區(qū)。 其余小區(qū)的NH4-N 和TN 數(shù)值多數(shù)明顯高于生活污水的常規(guī)數(shù)值。(2) A08、 A10 和A12 小區(qū)的COD、NH4-N、TN 和TP 的數(shù)值都極高，3 個(gè)小區(qū)的取水樣品呈黑褐色，臭味很大，含有大量的懸浮固體和沉淀固體。(3) A01、A10、A12、A13、B03 的NH4-N 指標(biāo)是中水站設(shè)計(jì)NH4-N 指標(biāo)的3 倍以上；A01、A08 和A13 的TN 指標(biāo)是設(shè)計(jì)指標(biāo)的3 倍以上，D01 的TN 指標(biāo)甚至超過4 倍。 可見，各小區(qū)污水普遍存在NH4-N、TN 超標(biāo)的問題。

1.4 原因分析

通過與小區(qū)物業(yè)管理公司、街道政府和自來水公司進(jìn)行座談交流，收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并采用問卷方式進(jìn)行調(diào)研，總結(jié)中水站進(jìn)水中NH4-N 和TN 較高的原因。

該街道小區(qū)總戶數(shù)為11 531 戶，常住人口每戶人數(shù)約為3 人。 小區(qū)居民均是附近農(nóng)村遷建項(xiàng)目搬遷的農(nóng)民。 在農(nóng)村生活時(shí)，農(nóng)戶用水水費(fèi)價(jià)格很低，甚至免費(fèi)，但在搬到遷建小區(qū)后，居民全部用上自來水，水費(fèi)的價(jià)格比農(nóng)村用水高了很多。 遷建來的居民收入水平與城鎮(zhèn)居民相比較低，并且小區(qū)住戶的年輕勞力大部分都在外打工。 小區(qū)常住人口的70%為60 歲以上的老人，平時(shí)在生活上一直比較節(jié)儉，所以節(jié)約用水的習(xí)慣比較普遍。 查驗(yàn)小區(qū)用水量，推算居民用水量約為77 L/(人· d)，低于山東地區(qū)城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)(85～140 L/(人· d))，日用水量明顯偏少。

對(duì)小區(qū)居民展開關(guān)于節(jié)約用水的調(diào)查問卷，采用隨機(jī)抽樣調(diào)查，問卷形式為線下問卷，現(xiàn)場發(fā)放并回收問卷，樣本數(shù)量為1 000 份。 由于存在調(diào)研對(duì)象年齡過大和理解力較低的現(xiàn)象，篩選問卷，共剔除無效問卷132 份，有效問卷共計(jì)868 份，問卷有效率為86.8%。 調(diào)查問卷情況見表3。

表3 調(diào)查問卷情況表

分析調(diào)研問卷發(fā)現(xiàn)，82.49%的小區(qū)居民認(rèn)為節(jié)約用水是有必要的，且居民的節(jié)水意識(shí)較好。 在日常生活中，洗澡是用水量最大的。 68.43%的住戶洗澡時(shí)間＜15 min，24.31%洗澡時(shí)間為15 ～25 min，僅有7.26%的居民洗澡時(shí)間＞25 min。 所以，住戶節(jié)約用水習(xí)慣是該街道生活污水中NH4-N 和TN 偏高的主要原因。

A06、A07 小區(qū)水樣污染物質(zhì)量濃度低，可能因?yàn)槿舆x在大雨后第二天，下雨導(dǎo)致雨水溢流至污水管道中，稀釋了各項(xiàng)污染物，致使檢測的數(shù)據(jù)偏低。 但是，兩個(gè)小區(qū)TP 被稀釋后，濃度依然較高，推測是由于大量使用含磷洗滌劑所致。 另外，A08、A10、A12 小區(qū)內(nèi)存在做鹵肉熟食的商戶，食物殘?jiān)约胞u水等餐廚垃圾排入小區(qū)內(nèi)污水管網(wǎng)，造成該區(qū)COD、TN、TP 和NH4-N 較高。 餐廚垃圾含有蛋白質(zhì)、氨基類、腈類、嘌呤、嘧啶和硝基化合物等[13]，有機(jī)氮含量比較高；同時(shí)，商戶清洗用水時(shí)需要使用大量的肥皂、洗潔精一類的洗滌劑，會(huì)產(chǎn)生大量的洗滌廢水，這些洗滌劑大部分含磷量較高，也是這3 個(gè)小區(qū)COD 和TP 偏高的原因之一。 由于A01、A13、B03 和D01 這4 個(gè)小區(qū)居民十分密集、人員多、廁所使用頻率高、糞尿量比較大，導(dǎo)致NH4-N 及尿素等有機(jī)氮較高。

因此，小區(qū)居民的節(jié)約用水習(xí)慣，洗滌劑的大量使用以及糞尿量相對(duì)集中都是導(dǎo)致該區(qū)域生活污水NH4-N、TN 偏高的原因。

2 中水站污水處理FCR 工藝處理效能

2.1 立體生態(tài)污水處理技術(shù)

為解決21 個(gè)小區(qū)污水收集和處理問題，街道政府建設(shè)了4 000 m3/d 的中水站，處理后的水質(zhì)達(dá)到GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)[14]，可用于社區(qū)綠化噴灌、道路澆灑及沖廁等。

中水站處理工藝的選擇考慮了高效低耗、節(jié)省占地面積，同時(shí)兼顧對(duì)周邊環(huán)境的影響，采用匈牙利典尼卡公司食物鏈反應(yīng)器FCR，亦稱為立體生態(tài)污水處理技術(shù)，是固定生物膜活性污泥法(Integrated Fixed-film Activated Sludge，IFAS)的先進(jìn)代表[15]。FCR 是以生物接觸氧化為基礎(chǔ)，同時(shí)兼具人工濕地系統(tǒng)的特點(diǎn)，在池體上部種植根系發(fā)達(dá)的美人蕉、蘆葦、長春花等多種挺水植物，并用植物根系和生物纖維做的人造根須結(jié)構(gòu)作為生物膜載體[16]，工藝末端后置強(qiáng)化脫氮。 中水站FCR 工藝原理圖及現(xiàn)場照片如圖1[17]、2 所示。

圖1 中水站FCR 工藝原理圖

圖2 中水站FCR 工藝現(xiàn)場圖

選用立體生態(tài)污水處理技術(shù)，具有以下優(yōu)勢:

(1) 占地面積小 工藝以發(fā)達(dá)的植物根系和人造纖維根系為生物膜載體，比表面積更大，可高達(dá)12 000 m2/m3[18]。 現(xiàn)場人造纖維根系生物膜載體如圖3 所示。

圖3 現(xiàn)場被生物膜覆蓋的人造纖維根系圖

(2) 抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng) FCR 工藝中參與污水凈化的微生物種類繁多、類型廣泛，其數(shù)量可達(dá)3 000多種，生物的食物鏈長且復(fù)雜，而常規(guī)活性污泥法微生物種類一般為800 多種。 當(dāng)處理水量和水質(zhì)發(fā)生較大變化時(shí)，能很快恢復(fù)生物處理能力，達(dá)到穩(wěn)定的出水效果[19]。 FCR 工藝和活性污泥法的微生物在種類和數(shù)量的比較見表4。

表4 FCR 工藝與活性污泥法的微生物種類和數(shù)量對(duì)比表

(3) 污泥產(chǎn)量低 反應(yīng)器內(nèi)存在著一條有機(jī)物-細(xì)菌-原生動(dòng)物-后生動(dòng)物的食物鏈。 由于原生動(dòng)物和后生動(dòng)物的捕食作用，從而降低了污泥成分中的細(xì)菌與微生物含量[20]。

(4) 生態(tài)景觀優(yōu)美 與傳統(tǒng)的活性污泥污水廠相比，F(xiàn)CR 系統(tǒng)用玻璃房構(gòu)建溫室結(jié)構(gòu)，內(nèi)部種植挺水植物，營造出植物園般的外觀。 中水站運(yùn)營過程基本不產(chǎn)生臭味，生態(tài)處理系統(tǒng)空間高度集約，節(jié)省土地面積，與城市小區(qū)相得益彰。

(5) 處理系統(tǒng)能耗低 反應(yīng)器里的微生物群落全部依附生長在植物根系以及人造根須上面，使污水中的懸浮污泥大大減少，提高了溶解氧在水中的傳遞效率[15]。 所需的曝氣量更少，F(xiàn)CR 工藝與其他方法相比能耗可減少20%～50%。 以活性污泥法能耗100%作為參考，F(xiàn)CR 工藝與活性污泥法、序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process，SBR)、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(Moving-Bed Biofilm Reactor， MBBR) 和膜生物反應(yīng)器(Membrane Bio-Reactor，MBR)能耗對(duì)比如圖4 所示。

圖4 FCR 工藝與其他工藝能耗對(duì)比圖

2.2 中水站工藝流程及設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2.1 中水站工藝流程

中水站工藝流程如圖5 所示。 一級(jí)處理為細(xì)格柵＋調(diào)節(jié)池，主要去除SS 以及均化水質(zhì)和水量。 二級(jí)處理為FCR 池＋二沉池，深度處理采用絮凝池＋盤式過濾器＋消毒池。 消毒劑采用NaClO。

圖5 中水站工藝流程圖

二級(jí)處理主體工藝為食物鏈反應(yīng)器FCR，包括厭氧池1 段、缺氧池1 段、好氧池1 段、缺氧池2 段、好氧池2 段，如圖6 所示。 厭氧1 聚磷菌在厭氧條件下釋放磷，一些小分子溶解性有機(jī)物被去除，同時(shí)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化。 缺氧1 硝態(tài)氮通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)池輸送到此段，反硝化作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化成N2，完成脫氮。 好氧1 這一反應(yīng)單元是多功能的，去除COD，硝化和聚磷菌吸收磷等均在此處進(jìn)行。缺氧2 異養(yǎng)菌將前3 段反應(yīng)器未除盡中的淀粉、纖維、碳水化合物等污染物及可溶性有機(jī)物水解為有機(jī)酸，使大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物；同時(shí)，在此階段投加CH3COONa，異養(yǎng)菌的反硝化作用將硝態(tài)氮還原為N2，強(qiáng)化脫氮。 好氧2 將缺氧2 段的小分子有機(jī)物好氧分解，通過硝化作用將剩余的NH4-N 氧化為硝態(tài)氮。

圖6 FCR 工藝流程圖

2.2.2 中水站設(shè)計(jì)參數(shù)

中水站各構(gòu)筑物及設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)見表5。

表5 中水站設(shè)計(jì)參數(shù)表

2.3 中水站FCR 工藝運(yùn)行效能

為了研究中水站FCR 工藝面對(duì)高NH4-N、高TN 污水處理效能及工藝的穩(wěn)定性，對(duì)中水站進(jìn)、出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測和分析研究。 一段時(shí)間內(nèi)中水站運(yùn)行穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)如圖7 所示。

圖7 中水站COD、NH4-N、TN 及TP 數(shù)據(jù)分析圖

由圖7 可以看出，中水站出水COD＜30 mg/L、NH4-N ＜1 mg/L、TN ＜15 mg/L、TP 平均約為0.5 mg/L，達(dá)到了一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。

FCR 反應(yīng)池對(duì)NH4-N、TN、COD 的去除率分別＞99%、85%和80%，F(xiàn)CR 工藝的脫氮能力和對(duì)COD的去除能力很強(qiáng)，為水處理微生物創(chuàng)造了適合生長棲息、繁衍的穩(wěn)定環(huán)境。 在FCR 池內(nèi)，根系附著的生物膜和懸浮的少量活性污泥能夠高效互補(bǔ)地進(jìn)行硝化、反硝化作用，達(dá)到凈化污水的效果。 根系附著的微生物不會(huì)像活性污泥法受到強(qiáng)烈的攪拌沖擊，宜于生長增殖，會(huì)使參與凈化反應(yīng)的微生物多樣化，因此污水凈化能力顯著。 參與硝化反應(yīng)的硝化菌和亞硝化菌的世代時(shí)間都比較長，比增殖速度較小。如亞硝化單胞菌屬(Nitrosomonas)、硝化桿菌屬(Nitrobacter)的比增殖速度分別為0.21 和1.12 d-1。在一般生物固體停留時(shí)間較短的活性污泥工藝中，這類細(xì)菌難以存活。 在FCR 處理系統(tǒng)中，生物污泥的污泥齡與污水的停留時(shí)間無關(guān)，有利于硝化菌、亞硝化菌的繁衍和增殖，因而FCR 工藝有著很高的NH4-N、TN 去除率。

FCR 池除磷效果不太穩(wěn)定，最高、最低的去除率分別為90.4%和21.0%。 生物除磷的機(jī)理是聚磷菌(Acinetobacter、Pseudomonas、Aerobacter、Morarella、E.Coli、Mycobacterium和Beggiatoa等)在好氧環(huán)境中超量攝取磷，再排放含磷剩余污泥。 污泥齡的長短對(duì)聚磷菌的攝磷作用和剩余污泥排放量有著直接的影響，污泥齡越長，聚磷菌攝取的磷越少，污泥中的磷含量降低，導(dǎo)致除磷效果降低。 在生物除磷工藝中，一般采取較短的污泥齡(3.5 ～7 d)。 FCR 工藝的污泥齡較長，因此除磷效果一般。

中水站監(jiān)測進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大，進(jìn)水NH4-N 為60～130 mg/L、TN 為80 ～170 mg/L，都遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)值，但中水站出水的NH4-N、TN 指標(biāo)都能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 因此，運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示FCR 工藝對(duì)進(jìn)水水質(zhì)變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性和抗沖擊負(fù)荷能力。 FCR 反應(yīng)池分5 段運(yùn)行，每段都繁衍與進(jìn)入本段污水水質(zhì)相適應(yīng)的微生物，并形成優(yōu)勢種屬，有利于微生物的新陳代謝和對(duì)水質(zhì)波動(dòng)的適應(yīng)。

通過對(duì)中水站長期運(yùn)行監(jiān)測，得到的平均數(shù)據(jù)見表6。 由數(shù)據(jù)計(jì)算可知:FCR 池COD 去除率達(dá)86%，中水站整體去除率達(dá)到92.5%；FCR 池NH4-N去除率高達(dá)99.4%，中水站整體去除率為99.8%；FCR 池TN 去除率高達(dá)90.1%，中水站整體去除率為91.3%；FCR 池TP 去除率達(dá)到50.3%，中水站整體去除率為92%。 FCR 反應(yīng)池承擔(dān)了中水站約93%的COD、99.6%的NH4-N、98.7%的TN 和54.7%的TP 去除，是中水站的核心處理構(gòu)筑物。 中水站平均進(jìn)水NH4-N為94.1 mg/L、TN 為124.5 mg/L，遠(yuǎn)超常規(guī)生活污水的正常NH4-N、TN 值，進(jìn)水的沖擊負(fù)荷很大。 FCR 反應(yīng)池使出水NH4-N、TN 分別降低至0.56和12.3 mg/L，脫氮效能穩(wěn)定高效。

表6 中水站長期監(jiān)測平均數(shù)據(jù)表 單位:mg·L-1

2.4 中水站投資運(yùn)行費(fèi)用

工程總投資約為2 300 萬元，其中土建費(fèi)為800 萬元，設(shè)備材料安裝費(fèi)為1 500 萬元。 中水站運(yùn)營費(fèi)用主要包括藥劑費(fèi)、電費(fèi)、人工費(fèi)，其中為保障氮排放達(dá)標(biāo)，藥劑費(fèi)中所需碳源投加量占比大，現(xiàn)場用CH3COONa作為外加碳源，按去除1 kg NO3-N 投加5 kg碳源(以COD 計(jì))，碳源費(fèi)用約為1.47 元/t，其他藥劑費(fèi)約為0.30 元/t，電費(fèi)約為1.11 元/t，中水站按2 人值班，人工費(fèi)為0.23 元/t，總運(yùn)營費(fèi)約為3.11 元/t。

3 結(jié)論

通過以上研究，得到以下結(jié)論:

(1) 中水站進(jìn)水NH4-N、TN 質(zhì)量濃度超高的主要原因是小區(qū)居民節(jié)約用水的習(xí)慣，生活洗滌劑的大量使用以及糞尿量相對(duì)較高。 此外，部分小區(qū)內(nèi)存在做鹵肉熟食的小作坊，食物殘?jiān)约安蛷N垃圾排入小區(qū)污水管網(wǎng)，造成小區(qū)內(nèi)COD、NH4-N 和有機(jī)氮質(zhì)量濃度偏高。

(2) 在居民小區(qū)生活污水的NH4-N、TN 質(zhì)量濃度較高的狀況下，中水站設(shè)計(jì)選用的FCR 技術(shù)對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)性和抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，脫氮效能顯著。 在進(jìn)水NH4-N 為60 ～130 mg/L 時(shí)，仍然能保持極高的脫氮效果，使出水的NH4-N＜5 mg/L、TN＜15 mg/L。在中水站長期運(yùn)行的過程中，能使NH4-N、COD、TN、TP 去除率分別達(dá)到99.8%、92.5%、91.3%、92.0%，F(xiàn)CR 技術(shù)在應(yīng)對(duì)高氨氮、高總氮污水方面顯示了強(qiáng)大的處理能力。

(3) FCR 技術(shù)用溫室內(nèi)的植物園式設(shè)施群替代了水泥建筑群式的傳統(tǒng)污水處理廠，將充分體現(xiàn)大自然魅力的設(shè)計(jì)融入到城市的全景之內(nèi)，且?guī)缀醪划a(chǎn)生臭氣，完美符合未來“新概念污水處理廠”的理念，能夠做到與社區(qū)居民融合。 較低的污泥產(chǎn)生率、相對(duì)傳統(tǒng)污水廠較低的能耗和立體空間節(jié)約用地和基建，能夠帶來低成本效益，使中水站污水處理低碳高效。