阿克苏地处塔里木盆地北缘，水资源时空分布不均，城市供水与污水处理压力逐年攀升。作为区域公用事业主力军，新疆阿克苏水务环保集团股份有限公司（以下简称“阿克苏水务环保集团”）近年来对旗下污水处理厂实施系统性提标改造，核心目标是将出水水质从《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准稳定提升至地表水准IV类。这一改造并非简单增加药剂投加量，而是对工艺路线的整体再设计。

原工艺瓶颈与改造切入点

原有CASS工艺在应对低碳氮比进水时，总氮去除效率常徘徊在65%～70%之间，尤其在冬季水温低于12℃时，硝化速率显著衰减。我们通过连续30天的水质监测发现，出水COD均值虽能达标，但氨氮波动幅度超过±40%，这直接倒逼工艺升级。改造方案摒弃了“头痛医头”的思路，转而采用“分段进水+多点碳源投加”的预缺氧区设计，将反硝化碳源利用效率提升约22%。

核心技术：改良型A²O-MBBR耦合工艺

核心改造路线是引入悬浮载体生物膜强化脱氮技术。在好氧区投加聚氨酯生物填料，填充率控制在25%～30%，使活性污泥与生物膜形成双菌群协同系统。实测数据显示，悬浮填料挂膜成功后，系统内总生物量增加1.8倍，氨氮容积负荷从0.05 kg/(m³·d)提升至0.09 kg/(m³·d)。同时，将原有内回流比从200%调整至300%～400%，并结合精确曝气控制系统，使溶解氧浓度稳定在1.5～2.5 mg/L的窄幅区间。

针对冬季低温硝化乏力问题，我们在缺氧区末端增设了生物增效应急投加系统。当水温低于10℃时，自动投加冷藏保存的嗜冷硝化菌剂，投加浓度按池容的0.5‰计算。2023年11月至2024年2月的运行记录显示，该措施使出水氨氮稳定低于1.5 mg/L，较改造前同期下降67%。

运行效能与能耗数据对比

• 出水水质：COD平均浓度由38 mg/L降至22 mg/L；总磷去除率从82%提升至96%以上；SS稳定在5 mg/L以下。
• 能耗指标：吨水电耗由0.32 kWh降至0.27 kWh，降幅达15.6%。这得益于磁悬浮鼓风机替换罗茨风机，以及精确曝气系统对气水比的动态优化。
• 药剂成本：聚合氯化铝（PAC）单耗下降18%，碳源（乙酸钠）投加量反而增加12%，但综合药剂成本基本持平，因为碳源利用率提高后，后端深度处理药剂消耗明显减少。

在冬季最冷时段（1月），改造后系统的TN去除率仍能维持在78%～82%，而改造前同期仅为58%～63%。这一数据直接验证了生物膜工艺对低温冲击的耐受性优势。值得一提的是，改造期间我们利用停水检修窗口，将原有CASS池改造为连续流A²/O池，仅新增了内回流泵和填料支架，土建投资比新建方案节省约35%。



对区域水务体系的支撑作用

阿克苏水务环保集团的业务版图覆盖城市自来水供应、污水处理运营、城区集中供热、供排水管网工程、水质检测服务五大板块。污水处理厂的提标改造不仅降低了排入塔里木河的污染负荷，更通过中水回用系统为城区集中供热系统提供补充水源。目前再生水回用率已达28%，主要用于冷却塔补水和绿化灌溉。水质检测中心同步扩项至106项全指标分析能力，为工艺调控提供了分钟级的数据回传支持。

该项目的实际意义在于，它证明了在西北干旱地区，通过精细化的工艺设计与运行管理，完全可以以较低增量成本实现准IV类水质。对于同样面临水资源紧缺和排放标准升级压力的兄弟单位，这条技术路径具备可复制性。后续我们计划在污泥减量化和光伏辅助供电方面继续探索，进一步降低全生命周期碳足迹。