前置缺氧AAO工艺与其他工艺的比较

摘要：前置缺氧AAO脱氮除磷工艺，其要点是确保供氧量满足生物处理单元动态变化的O2需要并维持一个期望的混合液DO浓度，同时最大程度地减小曝气能耗。生物反应单元中的DO不足将抑制微生物活性，影响污水处理效果，同时，过度曝气会浪费能量，同时也不利于生物除磷。

一、前置缺氧AAO脱氮除磷工艺

流程的生物池部分为缺氧池1—厌氧池—缺氧池2—好氧池

该流程中污水的10%～20%进入缺氧池1，80～90%流入污泥厌氧池，沿管路进入缺氧池2，好氧池，最后进入二沉池进行泥水分离。前置缺氧池是为了其中先去除一部分的硝氮，随后水进入厌氧池进行去氮释磷反应，这样可以更好的去除污水中的磷。

此过程中生化池由四段组成：即前置缺氧池，厌氧池、缺氧池、好氧池。在前置缺氧池中，主要作用是去除二沉池的回流污泥中含有的硝酸根，使厌氧段释磷更充分；在厌氧段，聚磷菌缺氧而释放出磷酸盐，同时有机物得到一定的去除。缺氧段虽不供氧，但有好氧池混合液回流供给NO3-N作为电子受体从而反硝化脱氮。在好氧池中，好氧微生物进行硝化和大量去除有机物，也大量吸收溶解性磷酸盐，并将其贮藏在体内，通过排放剩余污泥达到除磷效果。好氧池中通过曝气进行搅拌，不需要另设水下推进装置，曝气搅拌功率能达到活性污泥处于悬浮状态。缺氧池回流混合液需要水下推进装置设备输送，回流比为300%

优点：

1）出水水质比AAO工艺更高、脱氮除磷效果好、节省化学药剂的使用。

2）总水力停留时间少于其他同类工艺。

3）厌氧、好氧交替运行，能有效地抑制污泥膨胀。

4）污泥沉降性能好，无污泥膨胀问题，出水水质好，并具有一定的耐冲击负荷能力，运行稳定，管理简便。

5）采用鼓风曝气，氧利用率高，耗电量较低。

6）设计水深较大，可减少曝气池占地。

7）机械设备相对较多。

二、其他工艺流程简介

1、传统活性污泥法

活性污泥法处理城市污水的典型工艺，其特点是好氧微生物在曝气池中以活性污泥的形态出现，并通过鼓风曝气供给微生物所必须的足够氧量，促使微生物生存和繁殖以分解污水中的有机物。混合液经沉淀分离后，活性污泥大量被回流到曝气池中。生物氧化作用主要在这一级曝气程序中完成。该法一般BOD5污泥负荷率为0.2～0.4kgBOD5/kgMLSS？d，曝气池停留时间约为4～6小时。

我国在污泥法的研究，有多种形式，如深井曝气、纯氧曝气、射流曝气等，其目的都是為了提高氧的转移率，从而提高氧气的利用率，增加曝气池中氧的浓度。活性污泥法研究方向有很多，采用的方法有：a.培养细菌，使活性污泥与其它处理方法相结合；b.活性污泥法与缺氧厌氧工艺结合起来进行脱氮除磷等，最典型的工艺是 A/A/O（厌氧—缺氧—好氧）法；c.和化学法结合，多用来提高磷的去除效果。

优点：（a）处理污水效果好，BOD5的去除率可达90%；（b）有丰富的技术资料和成熟的额管理经验；（c）适宜处理大量污水，运行可靠，水质稳定。

缺点：（a）运行费用高，由于在曝气池的末端造成的浪，故提高了运行成本；（b）基建费用高，占地面积大；（c）对外界条件的适应性差

2、厌氧池+Carrousel氧化沟工艺

流程为：厌氧池—氧化沟—二沉池

厌氧生物处理法是近年来兴起的厌氧生物处理法，慢慢发展成熟如厌氧生物滤池、厌氧接触氧化、厌氧转盘，它们的原理都是依靠微生物间相互凝聚的特性来处理污水。由于厌氧生物处理法单独使用不易使污水达标，最常用的是和其它生物处理方法联用。厌氧生物处理法还朝着处理低浓度有机污水，能够脱磷脱氮且运行维护方便经济等方面发展。

氧化沟则在20世纪中叶开始慢慢形成，是现在应用的热门工艺，有多种形式，有代表性的有一下几种：帕式（Passveer）简称单沟式、奥式（Orbal）简称同心圆式）、卡式（Carrousel）简称循环折流式、三沟式氧化沟。一般来说，氧化沟法能同时达到脱氮除磷效果，应用也较为广泛。

厌氧池+Carrousel氧化沟工艺是生物反应池的组合工艺。能同时生物脱氮除磷。该工艺能对污水中的氨氮通过硝化和反硝化达到脱氮目的；磷则通过厌氧-好氧系统中的聚磷菌过量吸收磷储存在污泥中，通过排放剩余富磷污泥来达到除磷的目的。整套工艺的主要有缺点如下：

优点：

（a）当SS/BOD小于1.5时，可省去初沉池。

（b）BOD负荷低，与活性污泥的延时曝气系统相似

缺点：

（a）氧化沟的占地面积过大

（b）多采用表面机械曝气，易造成污泥沉淀，使其应用受到一定的限制。

（c）在氧化沟的弯道出，由于横向环流的存在，使弯道局部阻力增加，边墙超高加大，能耗增加，且造成大量的污泥沉积。

3、AAO法脱氮除磷工艺

也称为厌氧-缺氧-好氧活性污泥脱氮除磷方法。在可用且效果良好的的污水处理工艺中，AAO由于其能同时脱氮除磷而经常被应用。AAO工艺在过去30年中已经广泛应用于各城市污水处理厂。A/A/O法能达到深度的二级处理，可获得优质出水。该法有两种功能：一是除磷，厌氧池中聚磷菌释磷，好氧池中聚磷，然后微生物过量吸收的磷通过剩余污泥排出系统。二是脱氮，缺氧池中，在反硝化菌的作用下，来自好氧池中的硝酸盐被还原成氮气，从而进行脱氮。对一般污水而言，有效的脱氮除磷范围是：BOD/TP为16～40、BOD/TKN为1.5～3.5、COD/TKN为3.5～7.0、COD/TP为30～60。

其构造是在A/O工艺的厌氧区后、好氧区前增设一个缺氧区，好氧区具有硝化功能，并使好氧区中的混合液回流至缺氧区进行反硝化，使之脱氮。污水在流经三个不同溶解氧的池体中，在不同微生物的作用下，去除水中的有机物、氮和磷。

流程为：厌氧—缺氧—好氧

AAO工艺的优点有：

（a）出水水质高，能够同时脱氮除磷、节省化学药剂的使用。

（b）总水力停留时间少于其他同类工艺。

（c）厌氧、好氧交替运行，能有效的抑制污泥膨胀。

AAO工艺的缺点有：

（a）对沉淀池要保留一定的溶解氧，减少水力停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象的出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。

（b）相比氧化沟而言，多设初沉池，会增加部分占地面积

（c）脱氮除磷效果在污泥泥龄的选择上具有一定的矛盾。

三、总结

改良A2/O工艺是颇有发展前途的污水处理工艺，改法电耗少，运行费用低并且污泥处理费用也比较少，不仅是节能污水处理工艺，同时也是经济有效的脱氮除磷较先进的技术。该工艺在控制水体富营养化及污水回用等方面也具有广泛的应用前景；预计在我国污水处理领域中将会迅速的发展起来。

本改良工艺已有人在研究室里对此工艺在处理摄政污水时对有毒物质的处理效果进行了评估，结果表明，改良AAO工艺在COD和NH3-N之外，还可以有效降低城市污水中有毒物质的量。实验稳定污泥回流比在 100%。在上述条件下，NH3-N，COD和BOD5的去除率分别是90.0%，80.0%和81.2%。发光菌的发光抑制度减少82.2%。即使是在甲苯浓度高达120.7mg/L的进水条件下，有毒物质冲击负荷的实验中有毒物质的减少仍然是显著的。

作者简介：

支梦婷（1996.2.14-），女，汉族，身份证号：130184199602140629，本科生，河北省石家庄新乐，研究方向：给排水科学与工程

吴鹏旭（1996.10.11-），男，汉族，身份证号：412822199611210498，本科生，河南省驻马店泌阳县，研究方向：给排水科学与工程