随着人们生活水平的**，城市污水中氮磷的含量越来越高，氮磷已成为当今水体中的主要污染源。由氮磷污染造成的水体富营养化现象日趋严重，不仅影响水体的使用功能，破坏生态环境，还会危害人体健康，氮磷已成为污水处理厂主要控制指标。
在可持续性污水处理发展模式的倡导下，鉴于目前我国城市污水中氮磷污染严重，而现有污水处理厂普遍存在运行费用高、处理效率低等一系列问题，亟待开发和研究更加高效的新工艺。反硝化脱氮除磷工艺可以有效解决目前污水处理过程中面临的各项难题，相比传统脱氮除磷工艺更加节能。
1、反硝化脱氮除磷的原理
20世纪80年代，就有研究发现在缺氧条件下出现磷浓度下降的现象，之后的研究表明聚磷菌能在缺氧环境下以硝酸盐为电子受体进行吸磷，且该现象相续被证实。20世纪90年代，KubaT等发现在厌氧/缺氧运行的环境条件下，可以富集一种能够以硝酸盐或者氧气为电子受体的兼性厌氧微生物，该微生物在反硝化的出现微量吸磷反应，被定义为反硝化聚磷菌。
关于聚磷菌反硝化除磷的原理，目前通常流行两种观点：
①一类PAO观点，该观点认为在传统生物除磷系统中只存在一类聚磷菌，其反硝化脱氮除磷的强弱取决于周围环境的诱导作用，如果聚磷菌受到周围环境厌氧/缺氧的诱导作用，则表现出反硝化除磷性能，所受到的诱导作用越强烈其反硝化除磷作用越明显;若周围环境没有厌氧/缺氧的运行方式，则不表现反硝化除磷现象。
②分类PAO观点，该观点认为传统聚磷菌分为两类，一类在生物除磷反应过程中只能以氧气作为电子受体，另一类则既能以氧气又能以硝酸盐为电子受体，在以硝酸盐为电子受体进行反硝化的则表现出吸磷作用。
针对两种假说，目前普遍接受和认可的是分类PAO观点。据此以硝酸盐为电子受体对反硝化聚磷菌开展了大量研究，Vlekke等分别就厌氧/缺氧污泥系统与生物膜反应器进行了验证性研究，结果表明通过厌氧/好氧交替的运行方式可以富集反硝化聚磷菌，该反硝化聚磷菌以硝酸盐为电子受体，在反硝化的过程中完成吸磷。王琦等采用实际生活污水对反硝化聚磷菌的反硝化除磷现象进行了验证性研究，结果表明硝酸盐可以作为电子受体完成反硝化除磷，但其吸磷效率较以氧气为电子受体要低。赵伟华等采用双污泥SBR工艺研究了以硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌，得出通过厌氧/好氧交替运行方式可以富集反硝化聚磷菌，其占总聚磷菌的比例约为73.4%。王梅香等采用A2N2双污泥工艺处理实际生活污水，得出通过控制适当的条件可以培养驯化以硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌，且工艺对TN、TP、COD与氨氮的去除率分别达到72%、94%、81.9%和，取得了较好的去除效果。
车间产生的水洗水、甩干水等生产废水由管路收集后经捞毛机捞取废水中残留的羽绒和毛屑，用于回收再加工，可产生一定的经济效益；捞毛机出水进入新调节池中(将原有调节池与混凝沉淀池合并为新的调节池)，在新调节池内设置穿孔曝气系统，在此池中均匀水质、调节水量。尔后，出水经泵**至气浮装置，利用加压溶气气浮作用去除废水中绝大部分悬浮的、胶体的羽绒、毛屑等污染物，可视情况投加药剂去除废水中污染物；气浮出水自流进入好氧池。尔后自流至MBR池，MBR系统无需设置二沉池，由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水水质稳定，膜分离也使微生物完全被截流在生物反应器内，使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但**了对污染物的整体去除效率，也保证了良好的出水水质，对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水。MBR出水经泵抽吸至回用水箱。
在处理过程中，每天都有物化和生化污泥产生；气浮产生的泥、浮渣自流进入污泥污泥池，MBR池产生的污泥通过污泥泵排至污泥池，浓缩后的污泥通过加药调理，使污泥更容易被脱水，经厢式压滤机脱水成泥饼后按当地环保局要求外运处置，因该污泥无毒，可作有机肥加以利用。
1.4 工艺设计参数
(1)捞毛机：一台，处理量Q=60m3/h，功率N=3.0kW，尺寸为5.0mx1.5mx1.2m。主要功能为除去废水中大量细小羽毛等杂质，并回收羽毛、绒。
(2)调节池：1座，地埋式钢栓结构(原调节池与混凝沉淀池改造)，有效容积250m3，HRT=4.2h。主要功能起到均质、均量的作用。配套设备有：穿孔曝气系统，风机与好氧池共用，潜水泵2台，1用1备，单台**Q=60m3/h，扬程=15m，功率N=4.0kW，浮球液位开关1个。
(3)气浮装置：1套，地上式成套装置，尺寸为7.5mx2.8mx2.1m。有效容积36m3，HRT二0.6h处理量Q=60m3/h，功率N二11.0kW，主要功能是通过部分加压溶气气浮的浮除作用，去除废水中油类、悬浮态、胶体态等污染物，从而降低后续处理负荷。配套设备有：1m3聚合氯化铝自动搅拌加药装置一套，1m3聚丙烯酰胺自动搅拌加药装置一套。
(4)好氧池：1座，地上式钢栓结构。尺寸为10.0mx5.0mx4.5m，有效容积200m3，HRT二3.3h。利用好氧池中好氧微生物去除污水中绝大部分有机污染物。配套设备有：罗茨风机2台，1用1备，(与调节池共用)，单台风量：7.47m3/min，功率11kW。微孔曝气盘128个。
(5)MBR池：1座，地上式钢栓结构，尺寸为3.0mx10.0mx4.5m，有效容积120m3，HRT=2.0h。主要功能是通过MBR膜组件截留活性污泥，使MBR池内维持较高的活性污泥浓度，从而大限度的**污染物去除效率，通过膜组件过滤后的出水，出水水质优，透明度高，可满足生产回用要求。MBR工艺具有传统生物工艺无法比拟的优势，得到高质量的产水，且剩余污泥量少。配套设备有：中空纤维模组件4组，MBR不锈钢膜架4套；出水自吸泵2台，1用1备，**为72m3/h，扬程13m，功率5.5kW；MBR反冲洗水泵1台，**89.5m3/h，扬程15m，功率5.5kW；罗茨风机2台，单台风量：7.47m3/min，功率11kW；100m3/h袋式保安过滤器1套；500L加药系统1套；污泥泵2台，1用1备，单台**Q=120m3/h，扬程=7m，功率N=3.7kW；浮球液位开关1个。
(6)MBR清洗池：1座，地上式钢栓结构。尺寸为3.0mx2.0mx2.5m。主要功能是用于MBR模组离线清洗。
(7)回用水箱(原有)：一套，地上式成套装置，尺寸为10.0mx5.0mx3.0m，有效容积125m3，HRT=2.08h。
(8)污泥池：1座，地上式钢栓结构。尺寸为3.0mx3.0mx4.5m，有效容积150m3。主要功能是收集气浮产生的浮渣及好氧产生的剩余污泥等。配套设备有：3kW框式搅拌机1台；气动隔膜泵2台，1用1备，**12m3/h；3kW厢式压滤机1台；7.5kW空压机1台。
2、工艺调试
工程于2019年5月完成设备安装，进入调试阶段。
2.1 气浮系统调试
气浮投加药剂：聚合氯化铝(PAC)，聚丙烯酰胺(PAM)，通过计量泵投加至气浮前端。PAC配制浓度为10%，每天加药量约500L；PAM浓度为1%，每天加药量约100L。
气浮溶气泵出口压力控制在0.4~0.5MPa，设置刮渣机运行间隔时间为：运行1min，间隔30min。气浮处理效果明显，COD去除率在50%-60%。
2.2 好氧MBR系统调试
为加快微生物培养速度，好氧系统内投加附近扬州市汤汪水处理厂含水率80%的脱水污泥，约4吨。逐步加入少量污水进行闷曝培养，因污泥培养初期污泥絮凝行较差，风机风量调整为正常风量的1/2左右。五天后活性污泥颜色由黑色转为黄褐色，且测得MBR池污泥浓度在4000mg/L，此时出水量设置在设计**的1/3~1/2左右。培养两周后MBR池污泥浓度在6000-8000mg/L，调整出水量达到设计值。调试第三周MBR池污泥浓度基本维持在7000mg/L，絮体紧实，出水COD<50mg/L，满足设计要求。
