1.4.3　低温污水处理技术研究现状

低温水指温度低于15℃的水。水温的下降主要影响活性污泥的吸附性能、沉降性能、微生物增殖和种类等。建设在户外的城市污水厂，其主要处理单元微生物相受水温的干扰极大。国外一些水厂通过强化低温季节排污点源的治理技术降低水体污染，采用投加耐冷菌提高低温水处理效果。为了保证冬季低温污水的处理效果，我国寒冷地区工程中一般采用降低污泥负荷、增加污泥回流比、延长水力停留时间或将一些构筑物建于室内保证出水水质。这些措施的缺点是增加工程建设费用，而投加耐冷菌停留在实验室阶段，工程上经常采用复合工艺。

美国BROOMFIELD市政污水处理厂采用生物膜-活性污泥复合工艺去除有机物和氨氮，出水水质达到一级B标准。Christine H等在一个中试规模的连续流活性污泥系统中，研究了温度在5～20℃变化时，温度对生物除磷效果的影响。Head M A等则考察了10℃条件下，向SBR反应器中投加20℃下驯化的硝化细菌，采取不断投加的方式，可显著提高脱氮效果，但若停止投加，硝化效果急剧下降。该工艺利用流动床生物膜，载体比表面积大，反应器污泥浓度高，生长了世代时间长的硝化细菌和高营养级的原生动物，提高了脱氮效果，同时利用悬浮污泥氧化有机物。当水温5℃时，生物除磷效果依然达标，虽然厌氧释磷量减少，生物吸磷仍维持在较高的水平。

国外对微生物固定化脱氮技术进行了大量研究，日本市村等以PVA与海藻酸钠结合包埋固定硝化菌，在1.78L流化床中进行了硝化试验，氨氮容积负荷达2kg/（m3·d），而且固定化硝化细菌具有耐低温的能力，低温相对提高了硝化细菌对基质的亲和力；同时固定化载体反应受扩散控制，扩散对温度的敏感程度较低。日本下水道事业团用固定化硝化菌在流化床中进行了一年半的生产性实验，氨氮去除率达到90%以上。

东北和西北是我国寒冷地区，也是工农业重要基地，探索低温条件下强化脱氮具有重要意义。白晓慧、王宝贞等以大庆乘风庄污水厂为研究对象，通过一系列研究，摸索出低水温条件下实现高效生物硝化的运行控制条件。

吉林建筑大学采用SBR工艺处理寒冷地区污水，提出了5～10℃工艺运行效果好的操作条件，实现了温度为5℃和COD负荷高达0.35mg/L时，COD去除率达到85%，氨氮去除率达到90%以上。姜安玺、韩晓云等在低温条件下分离了耐冷菌，采用软性聚氨酯泡沫为固定载体，投到低温复合反应器中，运行30d左右，系统出水指标如下：COD<60mg/L，TP出水<0.5mg/L，TN出水<15mg/L，达到一级排放标准。当季节变化时，低温生物膜中微生物群落也发生演替。温度升高时，同时出现耐冷菌和中温菌，温度再次降低时，中温菌被淘汰，耐冷菌仍为优势菌，只是数量和种群上有轻微的变化。温度的影响受到有机负荷的干扰，当有机负荷较低时，温度的影响相对较小，有机负荷较高时，温度影响较大。