（一）工艺介绍

在A2/O工艺中，回流污泥中 NOx-N回流至厌氧段，干扰了聚磷菌细胞体内磷的厌氧释放，降低磷的去除率。为了避免A2/O工艺工艺中这个缺点，南非开普敦大学开发出类似于A2/O工艺的一种脱氮除磷工艺，被称为UCT工艺，其工艺流程见下图。

UTC工艺流程

具体工艺流程为：回流污泥首先回流至缺氧段，污泥带回的NOx-N在缺氧段被反硝化脱氮，然后将缺氧段出流混合液一部分再回流至厌氧段，就可以避免了NOx- N对厌氧段聚磷菌释磷的干扰，提高了磷的去除率，也对脱氮没有影响。该工艺对氮和磷的去除率都大于70%。对于需要处理污水，如果BOD5/TKN 或BOD5/TP较低时，为了防止NOx-N回流至

厌氧段产生反硝化脱氮，发生反硝化细菌与聚磷菌争夺溶解性BOD5而降低除磷效果，此时 就应采用UCT工艺。

UCT工艺与A2/O工艺不同之处在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厌氧池，这样可以防止由于硝酸盐氮进入厌氧池，破坏厌氧池的厌氧状态而影响系统的除磷率；同时增加了从缺氧池到厌氧池的混合液回流 ，由缺氧池向厌氧池回流的混合液中含有较多的溶解性BOD,而硝酸盐很少，为厌氧段内所进行的有机物水解反应提供了最优的条件。在实际运行过程中，当进水中TKN与COD的比值高时，需要降低混合液的回流比以防NOx - N进人厌氧池。但是如果回流比太小，会增加缺氧反应池的实际停留时间。有实验证明，如果缺氧反应池的实际停留时间超过1h , 污泥的沉降性能会恶化。

C/N与C/P是影响生物脱氮除磷的重要因素，一般来讲，C/N 值> 4时反硝化反应才能正常运行；而生物除磷要取得理想的效果，要求C/P值≥20。

（二）工艺参数

(1)污泥负荷：0. 05~0. 15kgBOD5/kgMLVSS;

(2)污泥浓度：2000~4000mg/L;

(3)污泥龄：10~18d;

(4)污泥回流：40%~100% , 好氧池（区）混合液回流：100%~400% , 缺氧池（区）混合液回流100%~200% ;

(5)厌氧池（区）水力停留时间：1~2h, 缺氧池（区）水力停留时间：2~3h, 好氧池（区）水力停留时间：6~14h。

（三）工程实例

1. 案例 1

山东省东明县污水处理厂一期设计规模为6 X 104 m³/d, 采用UCT工艺，主要处理城市生活污水（约占40% )和工业废水（约占60%)。其水质情况如下表所示。

污染物	COD	BOD5	SS	氨氮	TP
进水浓度/(mg/L)	616	262	374	43	9
排放标准/(mg/L)	≤60	≤20	≤20	≤15	≤1

其工艺流程为：原水一粗格栅一细格栅一旋流沉砂池一进入并联的2组生化处理系统。 生化处理系统情况如下：

(1)生化处理系统为2组，系统并联使用，每组处理规模为3 X 104 m³/d;

(2)反应池前段为厌氧区和缺氧区，池内设置水下推流搅拌器，依靠推流作用防止污泥沉淀，并使回流污泥与进水充分混合；

(3)厌氧/缺氧区为4级串联式，前3级每池设置1台水下搅拌器，后一级除设置1台水下搅拌器外，并设微孔曝气系统；

(4)曝气区设微孔曝气系统，污泥回流比为50%。

其构筑物设计参数见下表：

构筑物	水力停留时间/h		池体尺寸
初沉池	0.9		φ20m×4m
生化池	厌氧段	1.5	110m×40m×6m
	缺氧段	4.3
	好氧段	12.3
二沉池	4.5		φ45m×4m

UCT工艺参数构筑物设计参数（处理规模30000m³/d）

该污水处理厂在水量、水质波动大、进水营养源不足、低温运行等不利条件下，仍具备高效的污水处理能力。出水指标达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918- 2002)的一级B标准。

2. UCT工艺案例2

马头岗污水处理厂采用了多功能UCT工艺，设计处理能力为30万m³/d ,计进、出水水质见下表。

项目	COD	BOD5	SS	NH3-N	TP
进水	480	220	350	55	7
出水	≤80	≤20	≤30	≤20	≤3

设计进出水指标

具体工艺流程与参数如下：进水一粗格栅一提升泵一细格栅一旋流沉淀池一初沉池一UCT生化池一二沉池一消毒一排放。进水首先经粗格栅去除大颗粒悬浮固体，然后由进水泵房提升流经细格栅、旋流沉砂池进一步去除悬浮固体和细小的砂粒，之后进入UCT反应池，最后经二沉池沉淀后排外。

1)粗格棚

在进水前池设置了钢丝绳式粗格棚6台，安装角度为75°, 栅条长度为5m, 栅条间距25mm, 安装深度为17m。

2)细格栅

设7台(5用2备）螺旋式细格栅，功率为1. 5kW, 格栅直径为1. 8m,栅条间距为6mm, 安装角度为35, 要求过栅流速0. 8m/s, 单台格栅最大流量3060m³/h。每台细格栅前后各设一闸门，细格栅前后液位差≤10cm。

3)旋流沉砂池及巴式计量槽

沉砂池直径为6m , 深为3. 2m , 共有4座，单池设计高峰处理量为4063m³/h。每座沉砂池设进、出水闸门各一个；池内设有的轴流搅拌器4套，功率为1. 5kW/ 台；配套罗茨鼓风机4台，每台功率为7.5kW,流量为180m³/h, 出口压力为170kPa。沉砂池出水经4条喉宽为1m、单条设计流量为3125m³/h 的巴氏计量槽后进入初沉池。

4)初沉池

设4座辐流式中进周出沉淀池，单池直径为40m, 池边水深为4. 3m ,池底坡度为8. 33% ; 池容为5400m³, 设计表面负荷为1.96 m³/(㎡•h),停留时间为1. 24h; 每座初沉池均设有直径为40m的刮泥机1台，刮泥机每小时运行一周。初沉池可以去除约50%的悬浮物与25%的BOD5。

5) UCT生化反应池

生化反应池4座。单座池长×宽×深= 160m×62m×6m,有效池容为57370m³, 由厌氧段、缺氧段和好氧段组成，好氧段预留一机动区。其中厌氧段池容为9120 m³, 缺氧段池容为9900 m³,好氧段池容为38350 m³。全池总停留时间为15h,泥龄为12d, 气水比为7. 6: 1,污泥负荷为0. 104kgBOD5/( kgMLVSS•d);每座反应池安装刚玉曝气器约500个；设搅拌器8台，叶轮直径为650mm、功率为5kW的推进器16台；叶轮直径为2200mm、功率为4kW内回流泵6台。反应池池型采用完全混合式和推流式相结合的流态布置，其中厌氧段和缺氧段采用完全混合循环流方式，机动区和好氧段采用推流式。

生化池可根据需要通过改变进水及内外回流的位置，将工艺调整为常规UCT、改良UCT、A2/O、倒置A2/O等四种运行工艺。

6)二沉池

设8座辐流式周进周出沉淀池，单池直径为45m, 池边水深为4. 5m,单池容约为7150m³。停留时间为3. 6h,表面水力负荷为1. 28m³/(㎡•h)。二沉池底部设有直径为45m的单管穿孔刮吸泥机1台，刮泥机每小时运行一周，中心驱动。

7)污泥处理系统

污泥处理系统由回流及剩余污泥泵房、污泥浓缩脱水机房和污泥干化车间组成。主要设备有：流量为40m³/h、扬程为60kPa的回流污泥轴流泵4台；流量为97m³/h、扬程为140kPa的剩余污泥泵1台；功率为5kW的搅拌器1台。采用全封闭的浓缩脱水机和封闭式的污泥输送及干化设备，使污泥含水率降到75%~80%。

该污水处理厂自运行以来，已根据水质、水量的变化以及季节的不同将系统 灵活调整为常规UCT、改良UCT、A2/O和倒置A2/O等四种不同的处理工艺，从而保证了在不同的环境条件下均能达到最佳的运行工况。