前置缺氧AAO工藝與其他工藝的比較

支夢婷+吳鵬旭

摘要：前置缺氧AAO脫氮除磷工藝，其要點是確保供氧量滿足生物處理單元動態(tài)變化的O2需要并維持一個期望的混合液DO濃度，同時最大程度地減小曝氣能耗。生物反應(yīng)單元中的DO不足將抑制微生物活性，影響污水處理效果，同時，過度曝氣會浪費能量，同時也不利于生物除磷。

一、前置缺氧AAO脫氮除磷工藝

流程的生物池部分為缺氧池1—厭氧池—缺氧池2—好氧池

該流程中污水的10%～20%進入缺氧池1，80～90%流入污泥厭氧池，沿管路進入缺氧池2，好氧池，最后進入二沉池進行泥水分離。前置缺氧池是為了其中先去除一部分的硝氮，隨后水進入?yún)捬醭剡M行去氮釋磷反應(yīng)，這樣可以更好的去除污水中的磷。

此過程中生化池由四段組成：即前置缺氧池，厭氧池、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，使厭氧段釋磷更充分；在厭氧段，聚磷菌缺氧而釋放出磷酸鹽，同時有機物得到一定的去除。缺氧段雖不供氧，但有好氧池混合液回流供給NO3-N作為電子受體從而反硝化脫氮。在好氧池中，好氧微生物進行硝化和大量去除有機物，也大量吸收溶解性磷酸鹽，并將其貯藏在體內(nèi)，通過排放剩余污泥達到除磷效果。好氧池中通過曝氣進行攪拌，不需要另設(shè)水下推進裝置，曝氣攪拌功率能達到活性污泥處于懸浮狀態(tài)。缺氧池回流混合液需要水下推進裝置設(shè)備輸送，回流比為300%

優(yōu)點：

1）出水水質(zhì)比AAO工藝更高、脫氮除磷效果好、節(jié)省化學(xué)藥劑的使用。

2）總水力停留時間少于其他同類工藝。

3）厭氧、好氧交替運行，能有效地抑制污泥膨脹。

4）污泥沉降性能好，無污泥膨脹問題，出水水質(zhì)好，并具有一定的耐沖擊負(fù)荷能力，運行穩(wěn)定，管理簡便。

5）采用鼓風(fēng)曝氣，氧利用率高，耗電量較低。

6）設(shè)計水深較大，可減少曝氣池占地。

7）機械設(shè)備相對較多。

二、其他工藝流程簡介

1、傳統(tǒng)活性污泥法

活性污泥法處理城市污水的典型工藝，其特點是好氧微生物在曝氣池中以活性污泥的形態(tài)出現(xiàn)，并通過鼓風(fēng)曝氣供給微生物所必須的足夠氧量，促使微生物生存和繁殖以分解污水中的有機物。混合液經(jīng)沉淀分離后，活性污泥大量被回流到曝氣池中。生物氧化作用主要在這一級曝氣程序中完成。該法一般BOD5污泥負(fù)荷率為0.2～0.4kgBOD5/kgMLSS？d，曝氣池停留時間約為4～6小時。

我國在污泥法的研究，有多種形式，如深井曝氣、純氧曝氣、射流曝氣等，其目的都是為了提高氧的轉(zhuǎn)移率，從而提高氧氣的利用率，增加曝氣池中氧的濃度。活性污泥法研究方向有很多，采用的方法有：a.培養(yǎng)細(xì)菌，使活性污泥與其它處理方法相結(jié)合；b.活性污泥法與缺氧厭氧工藝結(jié)合起來進行脫氮除磷等，最典型的工藝是 A/A/O（厭氧—缺氧—好氧）法；c.和化學(xué)法結(jié)合，多用來提高磷的去除效果。

優(yōu)點：（a）處理污水效果好，BOD5的去除率可達90%；（b）有豐富的技術(shù)資料和成熟的額管理經(jīng)驗；（c）適宜處理大量污水，運行可靠，水質(zhì)穩(wěn)定。

缺點：（a）運行費用高，由于在曝氣池的末端造成的浪，故提高了運行成本；（b）基建費用高，占地面積大；（c）對外界條件的適應(yīng)性差

2、厭氧池+Carrousel氧化溝工藝

流程為：厭氧池—氧化溝—二沉池

厭氧生物處理法是近年來興起的厭氧生物處理法，慢慢發(fā)展成熟如厭氧生物濾池、厭氧接觸氧化、厭氧轉(zhuǎn)盤，它們的原理都是依靠微生物間相互凝聚的特性來處理污水。由于厭氧生物處理法單獨使用不易使污水達標(biāo)，最常用的是和其它生物處理方法聯(lián)用。厭氧生物處理法還朝著處理低濃度有機污水，能夠脫磷脫氮且運行維護方便經(jīng)濟等方面發(fā)展。

氧化溝則在20世紀(jì)中葉開始慢慢形成，是現(xiàn)在應(yīng)用的熱門工藝，有多種形式，有代表性的有一下幾種：帕式（Passveer）簡稱單溝式、奧式（Orbal）簡稱同心圓式）、卡式（Carrousel）簡稱循環(huán)折流式、三溝式氧化溝。一般來說，氧化溝法能同時達到脫氮除磷效果，應(yīng)用也較為廣泛。

厭氧池+Carrousel氧化溝工藝是生物反應(yīng)池的組合工藝。能同時生物脫氮除磷。該工藝能對污水中的氨氮通過硝化和反硝化達到脫氮目的；磷則通過厭氧-好氧系統(tǒng)中的聚磷菌過量吸收磷儲存在污泥中，通過排放剩余富磷污泥來達到除磷的目的。整套工藝的主要有缺點如下：

優(yōu)點：

（a）當(dāng)SS/BOD小于1.5時，可省去初沉池。

（b）BOD負(fù)荷低，與活性污泥的延時曝氣系統(tǒng)相似

缺點：

（a）氧化溝的占地面積過大

（b）多采用表面機械曝氣，易造成污泥沉淀，使其應(yīng)用受到一定的限制。

（c）在氧化溝的彎道出，由于橫向環(huán)流的存在，使彎道局部阻力增加，邊墻超高加大，能耗增加，且造成大量的污泥沉積。

3、AAO法脫氮除磷工藝

也稱為厭氧-缺氧-好氧活性污泥脫氮除磷方法。在可用且效果良好的的污水處理工藝中，AAO由于其能同時脫氮除磷而經(jīng)常被應(yīng)用。AAO工藝在過去30年中已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各城市污水處理廠。A/A/O法能達到深度的二級處理，可獲得優(yōu)質(zhì)出水。該法有兩種功能：一是除磷，厭氧池中聚磷菌釋磷，好氧池中聚磷，然后微生物過量吸收的磷通過剩余污泥排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧池中，在反硝化菌的作用下，來自好氧池中的硝酸鹽被還原成氮氣，從而進行脫氮。對一般污水而言，有效的脫氮除磷范圍是：BOD/TP為16～40、BOD/TKN為1.5～3.5、COD/TKN為3.5～7.0、COD/TP為30～60。

其構(gòu)造是在A/O工藝的厭氧區(qū)后、好氧區(qū)前增設(shè)一個缺氧區(qū)，好氧區(qū)具有硝化功能，并使好氧區(qū)中的混合液回流至缺氧區(qū)進行反硝化，使之脫氮。污水在流經(jīng)三個不同溶解氧的池體中，在不同微生物的作用下，去除水中的有機物、氮和磷。

流程為：厭氧—缺氧—好氧

AAO工藝的優(yōu)點有：

（a）出水水質(zhì)高，能夠同時脫氮除磷、節(jié)省化學(xué)藥劑的使用。

（b）總水力停留時間少于其他同類工藝。

（c）厭氧、好氧交替運行，能有效的抑制污泥膨脹。

AAO工藝的缺點有：

（a）對沉淀池要保留一定的溶解氧，減少水力停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象的出現(xiàn)，但溶解氧濃度也不宜過高，以防止循環(huán)混合液對缺氧反應(yīng)器的干擾。

（b）相比氧化溝而言，多設(shè)初沉池，會增加部分占地面積

（c）脫氮除磷效果在污泥泥齡的選擇上具有一定的矛盾。

三、總結(jié)

改良A2/O工藝是頗有發(fā)展前途的污水處理工藝，改法電耗少，運行費用低并且污泥處理費用也比較少，不僅是節(jié)能污水處理工藝，同時也是經(jīng)濟有效的脫氮除磷較先進的技術(shù)。該工藝在控制水體富營養(yǎng)化及污水回用等方面也具有廣泛的應(yīng)用前景；預(yù)計在我國污水處理領(lǐng)域中將會迅速的發(fā)展起來。

本改良工藝已有人在研究室里對此工藝在處理攝政污水時對有毒物質(zhì)的處理效果進行了評估，結(jié)果表明，改良AAO工藝在COD和NH3-N之外，還可以有效降低城市污水中有毒物質(zhì)的量。實驗穩(wěn)定污泥回流比在 100%。在上述條件下，NH3-N，COD和BOD5的去除率分別是90.0%，80.0%和81.2%。發(fā)光菌的發(fā)光抑制度減少82.2%。即使是在甲苯濃度高達120.7mg/L的進水條件下，有毒物質(zhì)沖擊負(fù)荷的實驗中有毒物質(zhì)的減少仍然是顯著的。

作者簡介：

支夢婷（1996.2.14-），女，漢族，身份證號：130184199602140629，本科生，河北省石家莊新樂，研究方向：給排水科學(xué)與工程

吳鵬旭（1996.10.11-），男，漢族，身份證號：412822199611210498，本科生，河南省駐馬店泌陽縣，研究方向：給排水科學(xué)與工程endprint