我们在“低温微生物篇”中介绍了低温对微生物的影响等问题，了解到了低温会严重影响微生物酶的活性和生物膜对营养物质的吸收和运输，而这两个方面对反硝化过程中碳源的吸收、利用速率都会带来不利影响，因此我国北方污水处理厂常面临季节性总氮超标的问题。此外，受制于市政污水低碳氮比的水质特性，冬季碳源反硝化效果和成本也成为北方各污水厂密切关注的重点。

本期案例为2020年冬季某大型集团公司旗下市政污水厂总氮项目，此项目需要解决两个问题：8~10℃水温情况下出水总氮长期连续超标；碳源（乙酸钠）实际用量远超过理论用量。

基本信息

市政污水处理厂，采用AAO主体处理工艺，设计规模4万m3/d，采用乙酸钠（25万COD含量）作为外加碳源，并额外辅助投加面粉碳源。

运行情况

冬季水温一般在10℃~12℃，12月份至1月份水温降至 8℃~10℃；低温期间出水总氮数据维持在18~20mg/L左右，超出出水总氮指标排放要求（不超过15mg/L）；过量投加乙酸钠碳源，总氮下降趋势不明显。

问题分析

（1）该污水厂冬季进水总氮一般在50~80mg/L，相对普通市政污水厂来说明显偏高；

（2）缺氧池、厌氧池池容偏小，停留时间内无法满足如此高负荷的总氮去除要求；

（3）根据客户实际操作证明现场通过提高乙酸钠碳源投加量或更换普通碳源已经无法满足反硝化速率的需求，只能从其他方面考虑如何进一步提高反硝化速率以解决现场问题。

调试思路

通过使用具备生物增效功能的普罗碳源替换现场乙酸钠碳源，在水温（8℃~11℃）条件下提高反硝化速度，增加单位时间内总氮去除量，以满足达标需求。

调试过程

调试过程

（1）12月7日之前系统主要使用乙酸钠碳源进行反硝化脱氮，出水总氮维持在18~20mg/L，因反硝化速率低，通过过量投加碳源等方式仍然无法降低总氮指标。

（2）12月7日开始切换成普罗碳源，至12月12日属于碳源适应阶段，出水总氮与乙酸钠阶段基本相同。

（3）12月13日至20日属于普罗碳源调整期，这个阶段反硝化系统已经完全适应普罗碳源，出水总氮已经可以稳定达标（低于15mg/L），为了确定碳源最佳投加量，降低碳源投加量至出水总氮接近超标状态，摸索确定普罗碳源最佳投加量。

（4）12月21日至24日属于系统稳定期，普罗碳源投加量和出水总氮数据处于稳定状态，实际上该污水厂冬季后续持续使用普罗碳源，即使水温在8℃的情况下仍有稳定的反硝化效果。

结果分析

根据上图数据显示：

（1）在12月7日至12日碳源适应阶段，出水总氮与乙酸钠阶段数据（18~20mg/L）基本相符。

（2）12月13日生物系统已经适应普罗碳源，出水总氮数据有跌落式下降，进入调整期阶段，出水总氮数据随着碳源投加量的多少有明显的正相关变化，出水总氮最低接近10mg/L。

（3）根据调整期相关数据，提升普罗碳源使用量后，出水总氮数据仍有明显下降趋势，而减少普罗碳源投加量，出水总氮则有明显升高趋势，从侧面证明了普罗碳源对脱氮效果起关键性作用。

（4）自12月21日开始，控制普罗碳源投加量维持稳定状态，成功替换了乙酸钠碳源，同时取消了面粉碳源的使用，出水总氮数据能够稳定在13mg/L左右。

案例结论

对于本案例来说，碳源的投加量已不再是限制反硝化速率的因素，其成功的关键是从生物增效的角度提高了系统反硝化速率，从而在既定的停留时间内增加了系统的总氮去除量，彻底解决了该系统低温环境下出水总氮超标的问题。

技术总结

技术总结

（1）本案例采用的普罗碳源，是一款搭载了普罗生物微碳技术和促生技术的高效液体碳源，主要组分为小分子有机酸、醇类、糖类以及藻类提取物等，相比于普通碳源来说，普罗碳源不仅仅是一种“碳源”，同时也是一种微生物增效产品。

（2）普罗碳源采用的微碳技术和促生技术能够从微生物的角度突破普通碳源的限制瓶颈，强化微生物活性，提高低温等恶劣环境下的反硝化速率。

（3）普罗碳源含有多种生物活性酶和不同成份的碳源物质，能够有效激活不同种类有机物的反硝化利用途径，提高反硝化菌对进水COD的有效利用率，降低碳源投加成本。

结语

普罗生物始终以先进的技术与产品相结合的服务模式，为客户提供全方面的技术指导和服务，在解决污水处理系统低温运行的各类问题方面，积累了丰富的经验。我们愿与您共同分享点点滴滴，下期将带来“污水处理生化系统冬季低温运行之应急处置篇”，欢迎持续关注。

往期回顾

◆污水处理生化系统冬季低温运行之低温微生物篇

◆污水处理生化系统冬季低温运行之运行管理篇