A_2_O工艺的影响因素研究_李明

缺氧池回液污泥(含磷污泥)混合液内池(内循环)进水剩余污泥出水厌氧池好氧池沉淀池→→→↓↓↑→→目前,A2/O工艺是污水生物脱氮除磷的主流技术,系统由厌氧池、缺氧池和好氧池三个功能区组成。经初沉池沉淀后的废水和回流污泥进入厌氧池,循环硝化液由好氧池用泵送入缺氧池。在厌氧池进行磷的释放,在缺氧池进行反硝化脱氮,在好氧池进行硝化和磷的摄取,出水经二沉池沉淀后排放[1]。由于该工艺的流程较为简单,运行费用较低且具有同步脱氮除磷的功效,因此成为污水处理领域应用较多的工艺。由于A2/O系统兼具脱氮、除磷和降解有机物的功能,因此系统中微生物种类繁多。各种微生物之间既相互联系又相互影响,加上水质、参数条件、运行管理等多种因素共同作用,其运行的稳定性仍有待进一步提高[2]。本文通过国内外A2/O系统的相关研究,总结出影响A2/O系统处理功能平衡的主要因素,以期为A2/O系统更好地应用于实践提供一定的科学依据。1A2/O工艺机理首段厌氧池内主要进行磷的释放。由于厌氧条件对聚磷菌的抑制作用,促使其以溶解磷的形式释放在好氧池中富集的磷,并大量吸收挥发性有机碳源,为在好氧池中过量吸磷准备条件;缺氧池的首要功能是脱氮。在此反应器中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将内循环混合液中带入的大量NO3--N和NO2--N还原为N2,并释放到空气中;好氧池具有多种功能:首先,有机物被微生物生化氧化,降低污水中有机物含量;其次,有机氮被氨化继而被硝化,NH3-N浓度显著下降,而磷则随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速率下降。图1A2/O工艺流程图2A2/O工艺处理效果的影响因素及分析2.1温度的影响温度是影响A2/O工艺脱氮效果的主要因素,且温度对脱氮的影响比对除磷的影响大[3]。在好氧段,硝化反应在5~35℃时,其反应速率随温度升高而加快,适宜的温度范围为30~35℃。当低于5℃时,硝化菌的生命活动几乎停止。有人提出硝化细菌比增长速率μ与温度的关系为:μ=μ0θ(T20),式中μ0为20℃时最大比增长速率,θ为温度系数,对亚硝酸菌θ为1.12、对硝酸菌为1.07[4]。缺氧段的反硝化反应可在5~27℃时进行,反硝化速率随温度升高而加快,适宜的温度范围为15~25℃。厌氧段,温度对厌氧释磷的影响不太明显,在5~30℃除磷效果均较好[5]。2.2pH值的影响在厌氧段,生物除磷系统适宜的pH范围与常规生物处理相同,为中性或微碱性,最适宜的pH值为6~8[6],对pH不合适的工业废水,处理前须先进行调节,以避免污泥中毒。而在兼氧段,反硝化细菌脱氮适宜的pH值为6.5~7.5。在耗氧反硝化段,一般认为亚硝化细菌的最佳pH值为8.0~8.4,若pH过高,A2/O工艺的影响因素研究李明黄民生谢冰高尚扬州市自来水公司(扬州222500)华东师范大学环境科学系(上海200062)第一作者简介:李明男1972年生工程师在职硕士研究生主要研究方向为水污染控制环境保护第32卷第12期2007年12月上海化工ShanghaiChemicalIndustry摘要A2/O工艺通过厌氧、兼氧和好氧三种环境的交替运行,从而实现脱氮除磷以及去除有机物的功能,但这三个功能区域既密切联系,又相互制约和影响。通过分析影响A2/O工艺的几种主要因素,为提高其处理功能提供一定依据。关键词A2/O工艺影响因素脱氮除磷中图分类号X5221··DOI:10.16759/j.cnki.issn.1004-017x.2007.12.007上海化工第32卷则NH4+!NH3平衡被打破,NH3浓度增加,由于硝化细菌对NH3极敏感,结果必会影响到硝化作用的速率。2.3溶解氧的影响溶解氧的存在会抑制异养硝化盐还原反应,其作用机理为:(1)氧阻抑硝酸盐还原酶的形成(有些反硝化细菌必须在厌氧和有硝酸盐存在的条件下才能诱导合成硝酸盐还原酶);(2)氧可作为电子受体,竞争性地阻碍硝酸盐的还原[7]。A2/O系统在实际运行时,为获得更高的脱氮效果,常采用较大的内回流比,使更多的NO3-进入到兼氧池进行反硝化处理,造成回流混合液中溶解氧破坏了缺氧硝化环境,阻断反硝化反应的进行[8]。因此为调和兼氧池中溶解氧量与内回流比的矛盾,对一个确定的A2/O工艺系统,应根据兼氧池中溶解氧量与内回流比的关系,正确选择恰当的内回流比。同样,厌氧池中的溶解氧也是影响生物释磷的因子之一,氧的存在使混合液的氧化还原电位提高,抑制聚磷细菌的释磷作用[9],同时微生物耗氧呼吸消耗了一部分可生物降解的挥发性有机基质,使聚磷细菌可吸收利用的有机物大大减少,降低了其在好氧条件下吸收并储存磷的能力[10]。因此曝气池中溶解氧含量并非越高越好,过量的溶解氧随活性污泥进入到厌氧池,因此A2/O系统的曝气量应根据功能需要进行优化调控。2.4C/N比的影响在A2/O系统中,C