針對北方缺水城市污水水質濃度相對較高，冬季水溫偏低，碳氮偏低，水質水量波動大；已建和多數在建城鎮污水處理廠均為二級排放標準，不能滿足一級排放標準和氮磷控制目標要求；污水處理廠出水水質與后續再生利用水質要求差距較大；建成區污水處理廠規劃設計規模較大，近期功效不足、污水管網及泵站與污水處理能力不夠匹配、污水處理設施布局已經形成、城市污泥產量大等問題，由天津創業環保股份有限公司承擔的水專項《海河流域典型城市水環境整治技術研究與綜合示范》項目的《北方城市大型污水處理廠除磷脫氮和污泥減量化技術研究與工程示范》課題研究開發了城市污水處理能力優化配置技術、大型城市污水處理廠除磷脫氮升級改造技術、污水處理廠升級改造關鍵設備及產品、城市污水處理廠污泥減量化技術，通過技術集成應用、建立示范工程，實現城市污水處理廠運行負荷率提高和出水達到一級排放標準，促進城市污水再生利用，實現污泥減量化和安全處理處置。

本課題針對北方城市大型污水廠除磷脫氮過程中存在的問題，通過同步硝化反硝化工藝、分點進水工藝、投加填料復合工藝等多種工藝技術試驗研究、優化和集成，形成了一套適合北方地區污水廠升級改造的污水處理廠深度除磷脫氮新工藝集成技術。該成果已成功應用于天津市和全國多座污水廠的升級改造項目中，為政府節約資金5.78億元，為企業節省運行成本0.62億元/年，取得了較好的經濟、社會和環境效益。

該課題全面總結了北方城市污水處理廠深度除磷脫氮工藝集成技術特征，編寫了《北方大型城市污水處理廠升級改造集成工藝技術規程》、《北方大型城市污水處理廠除磷脫氮升級改造集成工藝技術方案》等指導性技術規程和設計指南，為北方乃至全國大型城市污水處理廠升級改造工藝設計和達標運行提供了技術支撐。

在課題實施過程中，針對污水處理廠惡臭問題，進行了針對性的研究，形成了城鎮污水處理廠全過程除臭技術。該技術與其它除臭技術相比，具有處理系統精簡、沒有臭氣收集和輸送環節、占地小、處理效果穩定、投資和運行費用低等優勢。目前，該技術已在天津市和國內多座污水廠除臭工程中應用，除臭效果明顯，取得了較好的環境、社會和經濟效益。

該課題申請國家專利12項，其中《一種污水生物處理硝化工藝》獲得了國家發明專利、《一種無臭味產生的污水處理裝置》獲得了國家實用新型專利，同時在國家核心期刊發表論文16篇。

該課題在天津紀莊子污水廠、天津咸陽路污水廠完成生產性試驗，取得了一定效果。該課題在天津市建設的東郊污水處理廠示范工程規模為40萬噸/日，示范工程采用了課題研究開發的成果——污水處理廠深度除磷脫氮新工藝集成技術進行升級改造，出水執行城鎮污水處理廠污染物排放標準GB18918-2008一級A標準，通過第三方檢測機構連續半年的檢測，東郊污水處理廠出水能夠穩定達到一級A標準。目前，東郊污水處理廠升級改造示范工程已經投入運行。

鄧彪 張建 彭金利