针对北方缺水城市污水水质浓度相对较高，冬季水温偏低，碳氮偏低，水质水量波动大；已建和多数在建城镇污水处理厂均为二级排放标准，不能满足一级排放标准和氮磷控制目标要求；污水处理厂出水水质与后续再生利用水质要求差距较大；建成区污水处理厂规划设计规模较大，近期功效不足、污水管网及泵站与污水处理能力不够匹配、污水处理设施布局已经形成、城市污泥产量大等问题，由天津创业环保股份有限公司承担的水专项《海河流域典型城市水环境整治技术研究与综合示范》项目的《北方城市大型污水处理厂除磷脱氮和污泥减量化技术研究与工程示范》课题研究开发了城市污水处理能力优化配置技术、大型城市污水处理厂除磷脱氮升级改造技术、污水处理厂升级改造关键设备及产品、城市污水处理厂污泥减量化技术，通过技术集成应用、建立示范工程，实现城市污水处理厂运行负荷率提高和出水达到一级排放标准，促进城市污水再生利用，实现污泥减量化和安全处理处置。

本课题针对北方城市大型污水厂除磷脱氮过程中存在的问题，通过同步硝化反硝化工艺、分点进水工艺、投加填料复合工艺等多种工艺技术试验研究、优化和集成，形成了一套适合北方地区污水厂升级改造的污水处理厂深度除磷脱氮新工艺集成技术。该成果已成功应用于天津市和全国多座污水厂的升级改造项目中，为政府节约资金5.78亿元，为企业节省运行成本0.62亿元/年，取得了较好的经济、社会和环境效益。

该课题全面总结了北方城市污水处理厂深度除磷脱氮工艺集成技术特征，编写了《北方大型城市污水处理厂升级改造集成工艺技术规程》、《北方大型城市污水处理厂除磷脱氮升级改造集成工艺技术方案》等指导性技术规程和设计指南，为北方乃至全国大型城市污水处理厂升级改造工艺设计和达标运行提供了技术支撑。

在课题实施过程中，针对污水处理厂恶臭问题，进行了针对性的研究，形成了城镇污水处理厂全过程除臭技术。该技术与其它除臭技术相比，具有处理系统精简、没有臭气收集和输送环节、占地小、处理效果稳定、投资和运行费用低等优势。目前，该技术已在天津市和国内多座污水厂除臭工程中应用，除臭效果明显，取得了较好的环境、社会和经济效益。

该课题申请国家专利12项，其中《一种污水生物处理硝化工艺》获得了国家发明专利、《一种无臭味产生的污水处理装置》获得了国家实用新型专利，同时在国家核心期刊发表论文16篇。

该课题在天津纪庄子污水厂、天津咸阳路污水厂完成生产性试验，取得了一定效果。该课题在天津市建设的东郊污水处理厂示范工程规模为40万吨/日，示范工程采用了课题研究开发的成果——污水处理厂深度除磷脱氮新工艺集成技术进行升级改造，出水执行城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2008一级A标准，通过第三方检测机构连续半年的检测，东郊污水处理厂出水能够稳定达到一级A标准。目前，东郊污水处理厂升级改造示范工程已经投入运行。

邓彪 张建 彭金利