A_2_O工艺的改进及应用_李楠

2010年2月（上）1传统A2/O工艺简介传统的A2/O凭借其工艺流程简单，占地少，药剂费用省，处理效果好等优点，普及迅速。其同步脱氮除磷工艺，可很好的实现出水达标。A2/O（A/A/O）法是既除氮又除磷的工艺，该工艺具有脱氮除磷的功能，是一种深度二级处理工艺。该工艺在厌氧—好氧除磷工艺(A／O)中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。1.1A2/O法的机制A2/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制（DO<0.7mg/L），由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。1.2传统A2/O工艺存在的问题和不足A从作用机制上来说,聚磷菌和硝化菌、反硝化菌等多种微生物共同生长在一个系统内，不同功能的微生物均不能在各自最佳的生长条件下生长。硝化菌由于其代谢产能低，特点是生长速率慢、世代期长，在系统内要保持较高浓度的硝化菌，就要求在较长的泥龄下运行。系统除磷的主体聚磷菌多为短世代微生物，可以在较短的泥龄下正常生长，因此在较短的泥龄下运行时可获得较高的除磷效率。显然，在运行泥龄上，传统A2/O工艺在脱氮与除磷之间存在着矛盾。B从工程应用上来说：1）混合液回流方式工程上不好处理，如用泵回流则电耗较高。不仅如此，混合液回流给污水厂日常生产运行、生化池结构布置及曝气管路布置等均带来不便。2）回流污泥富含的硝酸盐对生物除磷的不利影响。回流污泥中含有大量的硝酸盐，回流到厌氧池中会影响厌氧环境，氮的反硝化与厌氧放磷相互竞争，对除磷不利。3）碳源不足导致氮的去除率不高。碳氮比小，反硝化所需碳源不足，反硝化不彻底，影响脱氮效果。以上问题有的是传统A2/O工艺本身固有的，有的则是由于外界条件如进水水质影响所造成。在出水标准越来越严格的今天，有必要对常规生物脱氮除磷工艺的布置进行改良。目前，发展及应用较好的有倒置A2/O工艺和A+A2/O工艺。2倒置A2/O工艺2.1倒置A2/O工艺流程将传统A2/O工艺的厌氧、缺氧环境倒置过来，污水在缺氧池和厌氧池分段进水，进水量由氮磷的去除程度计算；进入缺氧池的污水和循环污泥，硝化液经充分混合后一起进入缺氧区。污泥中的硝酸盐，残余的溶解氧，在反硝化菌的作用下进行反硝化反映，实现了系统的前置脱氮。污泥经过缺氧反硝化以后进入厌氧区，避免了硝酸盐对厌氧环境的不利影响。在好氧区，有机污染物进一步被降解，硝化菌将污水中存在的氨氮转化为硝酸盐氮，同时聚磷菌利用在厌氧条件下产生的动力进行过度吸磷。2.2倒置A2/O工艺的特点工艺的特点是缺氧区位于厌氧区之前。脱氮效果好的原因一是污泥回流比大；二是缺氧段位于工艺的首端，反硝化可优先获得碳源。除磷效果好的原因一是污泥回流比大，且所有回流污泥全部经历完整的厌氧（释磷）～好氧（吸磷）过程，排放的剩余污泥含磷更高；二是缺氧区在前，消除了硝酸盐的不利影响；三是厌氧池在好氧池之前，微生物厌氧释磷后直接进入好氧环境，其在厌氧条件下形成的吸磷动力可以得到更充分利用。参与循环的微生物全部经历了完整的厌氧-好氧过程，具有“群体效应”，因而显著提高了系统的氮磷脱除能力。3A+A2/O工艺3.1A+A2/O工艺流程该工艺在传统A2/O法的厌氧池之前设置回流污泥反硝化池，来自二沉池的回流污泥和10%左右的进水进入该池（另90%左右的进水直接进入厌氧池），停留时间为20～30分钟，微生物利用10%进水中的有机物作碳源进行反硝化，去除回流污泥带入的硝酸盐，消除硝态氮对厌氧池放磷的不利影响，保证除磷效果。该工艺只需在厌氧池中分出一格作回流污泥反硝化池即可。3.2A+A2/O工艺的特点工艺的特点是两个阶段的污泥分别回流，A段具有很高的有机负荷，在缺氧条件下工作，水力停留时间短，对有机物有快速吸附作用。在A段作用下，A2/O工艺在较低负荷下运行更加效的脱氮除磷，在运行效率，稳定性及投资运行费用上，都比传统工艺更有优势。4结论1）很多工程实例表明，在COD去除能力与常规A2/O工艺相当的情况下，倒置A2/O工艺的脱氮除磷功能明显优于常规A2/O工艺。2）在目前条件下，如城市污水浓度较高（如北方城市），有脱氮除磷要求，建议采用A+A2/O工艺。该工艺成熟、可靠，解决了回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的不利影响，不失为一种实用的改良A2/O工艺。3）如城市污水浓度较低，对氮的排放要求不高，采用A2/O工艺及其改进型要慎重。如水质较好，采用A/O除磷活性污泥法是一种较好的选择。需要注意的是该工艺也要采取措施消除硝态氮对放磷的不利影响。A2/O工艺的改进及应用李楠1樊超2陈环宇3（1.石家庄市桥东