好氧颗粒污泥技术具有省地、节能、可资源回收等优势,被视为新一代污水处理技术,但该技术历经近30 a研究,目前仍未得到大规模普遍应用。该技术的产业化是环保行业普遍关心的问题。依据水处理技术创新与产业化发展的历史数据,对好氧颗粒污泥技术的发展现状及所处阶段进行分析,判定好氧颗粒污泥技术正处于早期开拓的末期,即将进入大规模接受的前期,现阶段是企业参与产业化的良好时机。为加速技术创新,按照价值驱动与危机驱动两种创新发展模式对好氧颗粒污泥技术的应用场景进行分析,指出长期定位于水质改善的价值驱动是导致好氧颗粒污泥技术产业化发展缓慢的主要原因,碳中和愿景下基于资源回收与省地特性的危机驱动有望加快好氧颗粒污泥技术的产业化进程。同时,基于创新扩散理论对好氧颗粒污泥技术进行了产业化路径分析,提出了准确定位好氧颗粒污泥技术应用场景、降低技术风险、加大人才培养与产业创新的策略,以加速好氧颗粒污泥技术产业化进程。
多环芳烃(PAHs)是难降解有机污染物之一,如不妥善处理会对生态环境造成影响,严重威胁人类健康。光催化与生物降解紧密耦合(ICPB)技术集合了光催化与生物降解的优点,可提高对难降解污染物的去除率,降低中间产物毒性,具有操作简单、能耗低、处理效率高等优点。归纳了ICPB技术的技术原理、发展及其在去除废水中PAHs方面的应用,总结了不同类型PAHs在不同反应体系下可能的降解途径,提出了目前针对ICPB技术研究中仍未解决的科学问题,并对未来发展进行了展望。通过进一步研究ICPB技术的作用机制并加快新型光催化剂的研究、筛选获得对光催化环境适应性强的微生物,将有效拓展该技术在实际大规模废水处理中的应用前景。
高级氧化法因其催化降解环境污染物的能力强,且简单快速而备受瞩目。然而该方法虽然催化效率高、适用性强,但仍有很多局限之处亟待解决,如运行成本高、后续处理较复杂等。近年来金属有机框架材料(MOFs)结合高级氧化降解环境污染物的研究增多,可以解决高级氧化法的一些弊病。简要概述了MOFs的分类和合成策略,着重介绍了高级氧化降解污染物的原理以及MOFs催化高级氧化反应的作用原理。系统总结了MOFs结合高级氧化反应在处理环境污染物中的应用,提出了不同种类的MOFs及其复合物可以通过提升分散性、增加不饱和配位数、促进电荷转移等途径以提高其对污染物的去除效果。此外,还对MOFs材料在高级氧化中的发展趋势进行了展望,指出在MOFs性能、复合材料设计以及丰富高级氧化催化方式等方面具有研究前景。
光催化技术降解污染物在环境修复和催化领域具有显著优势,针对传统金属氧化物存在禁带宽度大和电子-空穴对复合率高等缺点,导电聚合物改性成为提高金属氧化物光催化活性的一种有效方式。在导电聚合物/金属氧化物光催化剂的分类、制备方法和表征方式等基础上,综述了导电聚合物/金属氧化物的光催化机理及应用。导电聚合物/金属氧化物光催化活性的增强机制为导电聚合物的光敏化作用、导电聚合物和金属氧化物的协同作用。最后,阐明了导电聚合物/金属氧化物光催化剂研究面临的挑战,包括金属氧化物的能带调控、导电聚合物/金属氧化物光催化剂禁带宽度-能带结构与光敏化-协同作用的相互关系、导电聚合物官能团对导电聚合物/金属氧化物光催化活性的影响,并从光催化过程氧化机制、构效关系、理论模拟和新表征手段等方面进行了展望,以期为高效光催化剂的设计和应用提供有效理论支撑。
喹诺酮类抗生素的大量排放对人体健康和生态环境产生了严重危害。光催化降解可将喹诺酮类抗生素转化为易于生物降解的化合物或者毒性较小的无机分子。掺杂或构建异质结等方式可以提高光催化剂的稳定性、扩大激发光波长范围及抑制光生电子-空穴对的复合。综述了光催化的基本原理、常用半导体光催化材料的特性及其对几种常见喹诺酮类抗生素(环丙沙星、诺氟沙星、左氧氟沙星等)的降解。总结了不同光催化材料降解喹诺酮类抗生素的效率,分析了光催化材料产生自由基的机制及抗生素降解的中间产物。针对光催化法面临的一些问题提出了未来的研究方向:完善光催化降解反应的处理工艺,降低材料自身的潜在风险;探索高效光催化剂的合成方法,减少光催化材料的使用局限性;加快新型光催化剂的研发等。
厌氧处理技术是处理有机废物、生产清洁能源的有效技术,而传统厌氧技术存在挥发性脂肪酸(VFA)积累、甲烷产率低、微生物生长速度慢、反应器运行不稳定等问题,使得能源消耗和处理成本不断增加。近年来,碳基导电材料和铁基导电材料因具有比表面积大、导电性能良好、经济环保等优点,被广泛应用于废水厌氧处理领域。导电材料可促进共营养细菌和产甲烷古菌之间的直接种间电子转移(DIET),从而促进污染物高效降解并提升产甲烷效能。在讨论导电材料性质的基础上,从提高COD去除率、促进VFA消耗、促进产甲烷以及改善微生物群落角度,论述了导电材料对厌氧处理技术的强化作用,在厌氧处理过程中添加导电材料可以加速和稳定有机废物向甲烷的转化,并对未来的发展前景提出了一些建议,以期为先进导电材料的开发及其工程应用提供参考。
随着工业的高速发展,含锑废水引发的环境问题日益引起关注。含锑废水具有水质成分复杂、水量大和毒性强等特点,若处理不当将会给人类健康带来很大威胁。混凝法凭借其易于操作、高效经济等优势,成为含锑废水处理中应用最广泛的方法之一。在日益严格的工业废水排放标准下,进一步探究混凝法除锑的机理、运行参数及联用工艺等具备一定现实价值。总结了工业含锑废水的基本情况,阐述了混凝除锑的机理;结合最新研究报道,梳理分析了影响混凝除锑效果的因素,并介绍了混凝法与其他工艺联用除锑的案例;最后基于目前混凝除锑存在的问题,对未来研究方向进行了展望,以期为混凝法处理含锑废水提供参考。
磷是导致水体富营养化的主要因素,目前我国污水总磷排放要求不断提高。电絮凝法和传统混凝法是常用的化学除磷方法,基于生命周期评价和生命周期费用,对比了在不同出水磷浓度时,采用铝电极的电絮凝法和以聚合氯化铝(PAC)为混凝剂的传统混凝法的环境影响、费用和生态效率。结果表明,在出水磷浓度相同时,电絮凝法和传统混凝法除磷的生命周期影响相近,电絮凝法生命周期费用低、生态效率高。两种方法对环境影响贡献最大的分别是电絮凝法运行过程中消耗的铝电极和传统混凝法运行过程中消耗的PAC,对费用贡献最大的是污泥处理处置过程。出水要求的磷浓度越低,电絮凝法和传统混凝法的环境影响、费用升高,生态效率下降。电絮凝法费用低、生态效率高、占地小、池体构造简单、操作简便、易于控制,且除磷效果优于传统混凝法,具有替代传统混凝法用于深度除磷的优势。
为探究高盐废水中除硬和除硅的最佳条件,分别进行了双碱法混凝除硬实验和铝剂混凝除硅实验,结合单独除硬和除硅结果进行了加药混凝同时除硬除硅的实验,并研究了同步加药法和分步加药法对除硬除硅效果的影响。结果表明,双碱法混凝除硬的最优条件为NaOH、Na2CO3投加量分别为450、1 100 mg/L,Ca2+、Mg2+去除率分别为91.5%和83.5%;铝剂混凝除硅的最优条件为pH=8、NaAlO2投加量为600 mg/L,全硅、Sia和Sic的去除率分别为90%、92%和80%;同步加药法中Ca2+、Mg2+去除率与单独除硬实验基本一致,而全硅、Sia和Sic去除率分别仅为39.8%、37.3%、40.3%;分步加药法先加入除硅药剂去除SiO2,再加入除硬药剂去除硬度,全硅、Sia和Sic去除率与单独除硅实验基本保持一致,而Ca2+、Mg2+去除率分别为91.5%和88.3%,Mg2+去除率较单独除硬实验略有上升。分步加药法可高效同时去除高盐废水中的硬度和硅,在实际工业应用中具有较好前景。
对兰州新区某化工厂高浓度硝基苯(NB)废水进行双铝电极电絮凝-气浮工艺处理,探讨了该工艺处理高浓度硝基苯废水的技术参数及硝基苯类有机物的降解过程。结果表明,在溶液初始pH为9、电流密度为10 mA/cm2、极板间距为3 cm、反应时间为100 min时,硝基苯和COD的平均去除率分别为60.34%和12.10%。通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析反应前后废水中特征污染物的降解情况,发现电絮凝-气浮工艺对原水中硝基苯类和苯酚类有机物有着显著的去除效果,主要产物为苯胺类和偶氮苯类。电絮凝-气浮工艺虽不能实现高浓度硝基苯废水COD的大幅降低,但可实现硝基苯类有机物向可生化性较好的苯胺类有机物的有效转化,改变废水的可生物降解性能,为后续进一步处理提供有利条件。
生姜切片废水具有COD高、成分复杂、难降解、微生物抑制性等特点,利用铌基掺硼金刚石(Nb-BDD)电极构建电化学氧化工艺对其进行处理,采用单因素法考察了电解时间、支持电解质种类、电流密度、pH、废水初始浓度对COD去除效果的影响,通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测最优电解条件下经电化学氧化法处理前后废水中有机污染物的组成变化,并分析了电化学氧化法的经济可行性。结果表明,初始COD为600 mg/L的生姜切片废水,在溶液初始pH=7、支持电解质为0.5 mol/L NaCl、电流密度为65 mA/cm2、反应时间为160 min的条件下,COD去除率可达82.72%;电化学氧化反应后生姜切片废水中特征污染物6-姜酚被完全去除,主要污染物种类由原来的15种减至3种。采用电化学氧化法处理1 m3生姜切片废水的运行费用为22.22元,1 g COD的处理成本为0.02元。
生物炭来源广泛、成本低,可活化过硫酸盐实现吸附和催化降解水中污染物的功能。然而,生物炭吸附和催化性能较低、回收性较差、孔道易堵塞等缺点限制了其推广应用。提出了利用椰壳生物炭(CB)吸附耦合过二硫酸盐(PDS)再生实现去除水中腐殖酸(HA)的方法。结果表明,CB本身可通过吸附或催化PDS实现HA降解,而经PDS再生后CB的吸附和催化速率分别提高了2.4和3.2倍;循环利用4次后,CB仍保持有较高的吸附和催化活性。PDS再生丰富了CB表面的孔隙结构及活性位点,有效活化了CB,促进了HA在其表面的吸附,进而促进了催化过程。体系中碱性含氮和含氧官能团是吸附催化体系的有效活性位点,发挥降解作用的主导活性氧物种为SO4 ·-和1O2,吡啶氮和吡咯氮相比石墨氮在非自由基氧化去除HA体系中起到更有效的贡献。CB吸附耦合PDS再生能实现对HA的高效去除,且该方法成本低廉、简单可行,具有良好应用价值。
为有效降解工业废水中的甲基紫,采用纳米TiO2对现有同轴式介质阻挡放电装置进行改进,并分别探讨了输入电压、处理时间与放电气体对甲基紫降解效果的影响。结果表明,甲基紫降解率随处理时间与输入电压的增大而提高;在同等条件下,氧气等离子体对甲基紫的脱色效果明显优于空气等离子体,在输入电压为30 V、工作气体为氧气时,改进后装置只需2 min即可达到90%的甲基紫降解率,所需时间比改进前装置缩短了33.3%;在工作气体为空气时,处理2 min后改进后装置对甲基紫的降解率相比原装置提高了7%。对比了改进前后装置的发射光谱与电压-电流波形图,发射光谱结果表明改进后的放电装置能产生更多的激发态粒子;电压-电流波形图表明改进后装置的放电更剧烈,产生的丝状电流更大。利用纳米TiO2对等离子体放电装置进行改进,可强化放电过程,使其产生更多活性物质,从而达到提高甲基紫降解效果的目的。
近年来,利用光催化剂还原Cr(Ⅵ)的研究受到广泛关注。利用水热法制备了Bi2S3-BiOI异质结光催化剂,对比分析了Bi2S3、BiOI及Bi2S3-BiOI异质结在可见光下去除Cr(Ⅵ)的效果。研究发现,Bi2S3和BiOI结合为异质结后,光催化还原Cr(Ⅵ)的效率得到大幅提升,在最佳条件(制备pH为8,Na2S2O3·5H2O添加量为2 mmol,污染物pH为3,催化剂投加量为0.5 g/L)下,Bi2S3-BiOI异质结可在12 min内实现100%的Cr(Ⅵ)去除率,光还原Cr(Ⅵ)的一级反应速率常数分别为Bi2S3和BiOI的40.3倍和116.6倍。通过一系列表征分析,揭示了Bi2S3-BiOI异质结的形成过程和光电性能,并提出了Bi2S3-BiOI异质结光催化还原Cr(Ⅵ)的机理。Bi2S3-BiOI异质结具有良好的稳定性和重复利用性,重复利用5次后仍能有效去除Cr(Ⅵ)。本研究合成的新型Bi2S3-BiOI异质结光催化剂为高效去除水中Cr(Ⅵ)提供了一个新思路。
利用水热法和光辅助还原法构筑具有高光催化活性的Ag/BiVO4&Bi4V2O11复合材料,通过XRD、SEM、BET表征手段对催化剂的形貌和结构进行表征,利用罗丹明B(RhB)的可见光催化降解实验对材料的光催化活性进行评估。结果表明,当Ag负载量(质量分数)为0.76%时,Ag/BiVO4&Bi4V2O11复合材料对5 mg/L的RhB溶液光催化降解80 min时,RhB降解率为92.7%;相比BiVO4/Bi4V2O11,Ag沉积后的复合材料对RhB的降解效果提高了85.9%;复合材料Ag/BiVO4&Bi4V2O11光催化降解RhB的过程符合一级动力学反应。Ag/BiVO4/Bi4V2O11复合材料光催化降解RhB活性增强可归因于金属Ag的沉积不仅增加了复合材料的比表面积,且Ag的等离子体(SPR)效应有效抑制了光生电子(e-)和空穴(h+)的复合。
通过等离子改性和离子印迹技术制备聚丙烯(PP)基Cr(Ⅵ)印迹纤维并进行表征,考察了印迹纤维吸附Cr(Ⅵ)过程中的影响因素,并与非印迹纤维的吸附效果进行对比。傅里叶红外光谱和亲水性分析结果表明PP纤维上成功接枝了丙烯酸(AA)和三乙烯四胺(TETA)单体,制得I-PP-g-AA-TETA印迹纤维。印迹纤维对Cr(Ⅵ)的吸附量随pH的增加先略增大后降低,在pH=3时达到最高167 mg/g。印迹纤维对Cr(Ⅵ)的吸附速率很快,35 min时即可达到饱和。随Cr(Ⅵ)平衡浓度增大,印迹纤维对Cr(Ⅵ)的吸附量先增大后平缓,吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线更接近Freundlich模型。与非印迹纤维相比,印迹纤维在竞争离子存在时对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附选择性,Scatchard模型拟合结果表明印迹纤维同时存在特异性和非特异性结合位点,印迹纤维存在Cr(Ⅵ)特异性空腔且这种特异性能够加强纤维和离子的相互作用。
为提高硅藻土对污泥脱水性能的改善效果,利用壳聚糖对硅藻土进行了改性。结果表明,当单位质量污泥(以干污泥计)的硅藻土投加量为200 mg/g时,经原硅藻土和复配硅藻土调理后,污泥含水率分别降至77.66%和75.60%,污泥比阻(SRF)分别降至1.198×1013 m/kg和1.100×1013 m/kg;而经壳聚糖改性硅藻土调理后,污泥含水率和SRF分别降至72.51%和8.69×1012 m/kg。壳聚糖改性硅藻土表面携带大量疏水基团,经调理后污泥自由水去除率较原硅藻土更高;经壳聚糖改性硅藻土调理后,污泥絮体粒径增大,形成了更为致密的多孔结构,有助于污泥中水分的滤出,从而有利于提升污泥的脱水效率。此外,污泥滤饼中的重金属含量也显著降低。壳聚糖改性硅藻土比原硅藻土和壳聚糖复配硅藻土对污泥脱水的改善效果更明显,但污泥泥饼处置利用前需进一步降低重金属含量。
以蒸氨废水中筛选获得的高效好氧反硝化菌假单胞菌(Pseudomonas sp. LV2)为研究对象,系统研究了LV2菌株的好氧反硝化特性,以及不同碳源、培养温度、C/N、转速等因素对菌株脱氮效果的影响,并通过反硝化关键酶活性测定、气体检测及氮平衡实验推测菌株的好氧反硝化路径。结果表明,LV2菌株表现出高效的NO3 --N去除能力,24 h时NO3 --N去除率可达到98%以上;LV2菌株最佳脱氮条件为以丙酮酸钠为碳源,温度30 ℃,C/N=16,转速120 r/min。在LV2菌株脱氮过程中检测到气态产物N2,并检测出反硝化过程中的关键酶硝酸盐还原酶(NR)和亚硝酸盐还原酶(NIR),推测部分NO3 --N作为营养物质被直接吸收到细胞中,部分NO3 --N则通过好氧反硝化作用转化为N2。好氧反硝化菌LV2在实际废水的NO3 --N污染生物治理方面具有很大的应用前景。
针对污泥干化冷凝液这类高氨氮、高油分工业废水,设计了一套“隔油-气浮-A2O-MBR-臭氧催化氧化”联用工艺对其进行深度处理。常规工况下COD、TN、NH3-N和TP的去除率均能达到99%以上,但TN与NH3-N指标仍然超出地表Ⅲ类水标准。针对A2O模块的进水流量、回流比进行调控,建立多模块组合工艺的Optimal(custom) Design模型,模拟理论出水TN与NH3-N低于1.0 mg/L的工况,并通过14 d连续稳定运行验证了出水TN与NH3-N最低工况的合理性。对冷凝液处理过程中油分的沿程分布进行了探索,其中物理隔油对油分的去除率为84.42%,剩余油分由A2O+MBR的生物消耗与污泥吸附去除。分离获得的油分热值为37.26 MJ/kg,与煤按比例掺烧后可用于电厂发电,解决火电厂废油处置问题的同时又提高了燃煤放热量。
为提高PA/PDA/PVDF(聚酰胺/聚多巴胺/聚偏氟乙烯)纳滤膜选择层的疏松程度,在水相单体多巴胺(DA)与聚乙烯亚胺(PEI)中添加β-环糊精(β-CD),通过β-CD与均苯三甲酰氯(TMC)聚合生成的聚酯(PET)调控PA/PDA选择层的微观结构,从而制得PA/PET/PDA/PVDF复合疏松纳滤膜。考察了β-CD添加量对复合纳滤膜微观结构、表面粗糙度与过滤性能的影响,并对复合纳滤膜化学结构和膜表面亲水性进行了表征,同时对复合纳滤膜处理模拟活性黑5(RB5)染料废水的效果进行了探讨。结果表明,β-CD能明显改善PA/PET/PDA/PVDF复合纳滤膜选择层的疏松程度和亲水性;随β-CD添加量增加,复合纳滤膜表面粗糙度增大,亲水性、纯水和染料通量增加,对染料和盐的截留率逐渐降低。综合考虑β-CD浓度对模拟RB5溶液通量和截留率的影响,β-CD的最佳质量浓度为1 g/L,在最佳条件下制备的纳滤膜对RB5的截留率达96.4%,对NaCl的截留率仅为2.9%,染料与盐的分离因子为33.2。
深海油田开采过程由于存在低温高压条件,管道中会因形成水合物而造成堵塞。设计并合成了新型水合抑制剂聚N-甲氧基-N-甲基丙烯酰胺(polyMEHAMs),以实现延缓水合物形成的目的。结果表明,polyMEHAMs在相对分子质量达到2.51×106(polyMEHAMs-6)时,具有明显的抑制水合物效果,其在去离子水中的浊点为63 ℃;在烷烃水体积比为1∶4、polyMEHAMs-6抑制剂投加量为2 500 mg/L、初始压力为4.0 MPa条件下,过冷度为10.8 ℃和12.3 ℃时polyMEHAMs-6抑制水合物的诱导时间分别为10.7 h和13.7 h,其在过冷度12.3 ℃下对水合物的抑制性能优于10.8 ℃。机理探索实验表明,疏水性—OCH3基团与酰胺O C—NHCH3基团形成的O C—NCH3—OCH3结构具有延缓水合物形成的能力。
以聚合物驱油为代表的三次采油技术已经在我国各大主力油田逐步推广和应用,随聚合物用量不断增大,油田含聚洗井液的处理量也随之剧增。由于聚合物能够促进油水混合物的乳化,洗井液中的油水分离速率极为缓慢,且含聚洗井液的黏度大,与常规洗井液混合后循环利用将对油田水系统产生诸多不利影响。在分析了油田含聚洗井液组分和常规氧化处理方法的基础上,针对现有联合处理站工艺固化、空间受限以及罐车排放速度快、降解处理时间短等问题,提出了超声-臭氧联合降解聚合物的工艺方法,并搭建了相应的室内试验平台。以含聚洗井液黏度下降率、聚合物浓度为评价指标,分别开展了超声波单独处理、臭氧单独处理、超声-臭氧联合处理的试验研究。结果表明,超声处理3 min后通入臭氧1 min,含聚洗井液黏度下降率可达95%以上,聚丙烯酰胺(PAM)去除率达92%以上,可实现油田含聚洗井液的高效降解。
某合成革生产企业废水深度处理回用系统采用“多介质过滤+臭氧氧化+碳滤+超滤+反渗透”深度处理工艺处理企业的达标外排废水,并将系统产水回用于企业生产。该系统已稳定运行两年多,系统运行情况表明,反渗透产水COD约为11 mg/L,电导率约为135 μS/cm,悬浮物(SS)及色度均为0,系统水回收率约64%。该系统运行稳定,多介质过滤器大幅降低了SS和浊度,臭氧氧化对色度去除效果显著,臭氧氧化和碳滤去除了约25%的COD,超滤起到除浊及降SDI的重要作用。预处理单元对SS、浊度、色度和COD的良好去除效果有效保障了反渗透进水水质,对膜系统的稳定运行有很大作用。反渗透出水水质远优于生产用水水质要求,达到了废水再生利用的目的。废水回用系统产水成本为3.54元/t,为企业节省了排污费用和自来水费,投资回收期为1.8 a。
为保障城市用水安全,某沿海城市依托当地电厂建设规模为30 000 m3/d的海水淡化工程,采用“V型滤池+超滤+海水反渗透+淡水反渗透”全膜法工艺,系统产水最终纳入市政管网。运行结果表明,夏季运行时,淡水反渗透与海水反渗透产水按照1∶2的体积比掺混保证了产水水质的稳定,处理后产水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),且硼质量浓度满足<1 mg/L的要求。采用电解海水淡化后的浓盐水制氯并用于原水杀菌,可减少浓盐水处理费用和药剂费用,降低系统运行成本。本系统工艺流程简单,吨水投资费用约8 000元,吨水运行成本约4.2元,吨水处理能耗约4 kW·h,具有较好的社会效益和经济效益。
火电厂取排水普遍存在不能严格满足机组建设环境影响评价批复和排污许可证等环保要求的问题。针对华北某典型2×600 MW燃煤开式循环冷却型电厂取排水存在的问题,提出了针对性改造方案,并进行了经济性分析。生产水源由水库水更换为中水,新建原水预处理系统,提高循环水浓缩倍率,建设循环水排污水脱盐系统;湿除渣系统基于水量平衡和热量平衡,捞渣机设计为内置式换热实现零溢流;化学车间废水分类收集,完善生活污水收集和处理系统,处理后按质回用;脱硫废水经预处理后,采用旁路烟气干燥工艺实现固化。电厂水资源利用及污染防治改造对废水分质收集、分类处理、梯级利用,实现了中水回用和全厂废水零排放,满足环保要求,项目总投资9 980万元,增加年运行费用1 707.68万元,扣除每年节省取水费1 423万元,单位电价成本增加0.49元/(MW·h)。
某城镇污水处理厂来水主要是工业企业处理后尾水,废水B/C在0.1左右,可生化性差,易造成氧化沟内污泥生长不佳、污泥浓度低,导致出水不能达标排放。针对该污水处理厂现存问题通过中试研究提出了添加碳源与运行调控相结合的技术方案。结果显示,以乙酸钠为补充碳源对氧化沟内的污泥增长、污水处理厂的出水水质以及运行成本等最为有利。经现场调控,确定污水处理厂最终技改方案:1)乙酸钠投加量为135 mg/L,投加位置为污水处理厂缺氧池进水口处;2)在缺氧池前1/3段底部敷设穿孔管,通过曝气使缺氧池内污泥的氧化还原电位(ORP)维持在-50 mV左右。此方案可使污水处理厂氧化沟内的污泥质量浓度维持在2 700~3 000 mg/L,出水COD、NH3-N与TP满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。