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提高AAO工藝處理效果的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)！
來源：科柏盛環(huán)保 發(fā)布時(shí)間：2021-01-20
傳統(tǒng)活性污泥法是應(yīng)用*早的工藝，它去除有機(jī)物的效率很高，近20年來，水體富營養(yǎng)化的危害越來越嚴(yán)重，去除氮、磷列入了污水處理的目標(biāo)，于是出現(xiàn)了活性污泥法的改進(jìn)型AO工藝和AAO工藝。AO工藝有兩種，一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝，一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝；AAO工藝則是既脫氮又除磷的工藝。
1、AAO工藝原理及過程
A-A-O生物脫氮除磷工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合。在該工藝流程內(nèi)，BOD、SS和以各種形式存在的氮和磷將一并被去除。該系統(tǒng)的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌組成，專性厭氧和一般專性好氧菌群均基本被工藝過程所淘汰。在好氧段，硝化細(xì)菌將入流中的氨氮及由有機(jī)氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氪髿庵校瑥亩_(dá)到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機(jī)物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷去除。
在以上三類細(xì)菌均具有去除BOD的作用，但BOD的去除實(shí)際上以反硝化細(xì)菌為主。以上各種物質(zhì)去除過程 可直觀地用圖所示的工藝特性曲線表示。污水進(jìn)入曝氣池以后，隨著聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段好氧生物分解，BOD濃度逐漸降低。在厭氧段，由于聚磷菌釋放磷，TP濃度逐漸升高，至缺氧段升至*高。在缺氧段，一般認(rèn)為聚磷菌既不吸收磷，也不釋放磷，TP保持穩(wěn)定。在好氧段，由于聚磷菌的吸收，TP迅速降低。在厭氧段和缺氧段，氨氮濃度穩(wěn)中有降，至好氧段，隨著硝化的進(jìn)行，氨氮逐漸降低。在缺氧段，NO3－N瞬間升高，主要是由于內(nèi)回流帶入大量的NO3－N，但隨著反硝化的進(jìn)行，硝酸鹽濃度迅速降低。在好氧段，隨著硝化的進(jìn)行，NO3－N濃度逐漸升高。
2、AAO工藝參數(shù)和影響因素
A-A-O生物脫氮除磷的功能是有機(jī)物去除、脫氮、除磷三種功能的綜合，因而其工藝參數(shù)應(yīng)同時(shí)滿足各種功能的要求。如能有效去除脫氮或除磷，一般也能同時(shí)高效地去除BOD，但除磷和脫氮往往是相互矛盾的，具體體現(xiàn)在某些參數(shù)上，使這些參數(shù)只能局限在某一狹窄的范圍內(nèi)，這是A-A-O系統(tǒng)工藝控制較為復(fù)雜的主要原因。
1）F/M和SRT
完全的生物硝化，是高效生物脫氮的前提，因而F/M越低SRT越高，脫氮效率越高，而生除磷則要求高F/M低SRT。A-A-O生物脫氮除磷是運(yùn)行較靈活的一種工藝，可以以脫氮為重點(diǎn)，也可以以除磷為重點(diǎn)，當(dāng)然也可以二者兼顧。如果既要求一定的脫氮效果，也要求一定的除磷效果，F(xiàn)/M一般控制在0.1～0.18kgBOD5/(kgMLVSS•d)，SRT一般應(yīng)控制在8～15天。
2）水力停留時(shí)間
水力停留時(shí)間與進(jìn)水濃度、溫度等因素有關(guān)。厭氧段水力停留時(shí)間一般在1～2小時(shí)范圍；缺氧段水力停留時(shí)間1.5～2小時(shí)；好氧段水力停留時(shí)間一般應(yīng)在6小時(shí)。
3）內(nèi)回流與外回流
內(nèi)回流比r一般在200～500％之間，具體取決于進(jìn)水TKN濃度，以及所要求脫氮效率，一般認(rèn)為，300～500％時(shí)脫氮效率*佳。外回流比R一般在50～100％的范圍內(nèi)，在保證二沉池不發(fā)生反硝化及二次釋放磷的前提下，應(yīng)使R降至*低，以免將大多的NO3－N帶回厭氧段，干擾磷的釋放，降低除磷效率。
4）溶解氧DO
厭氧段DO應(yīng)控制在0.2mg/l以下，缺氧段DO應(yīng)控制在0.5mg/l以下，而好氧段DO應(yīng)控制在2～3mg/l之間。
5）COD/TKN與COD/TP
對于生物脫氮來說，COD/TKN應(yīng)大于4.0，而生物除磷則要求COD/TP大于20。如果不能滿足上述要求，應(yīng)向污水中投加有機(jī)物。為了提高COD/TKN值，宜投加甲醇做營養(yǎng)源，為了提高COD/TP值，宜投加乙酸等低級脂肪酸。
6）PH和堿度
A-A-O生物除磷脫氮系統(tǒng)中，污泥混合液的PH應(yīng)控制在7.0之上，如果PH小于6.5時(shí)，可提高堿度。
7）溫度的影響
溫度越高，對生物脫氮越有利，當(dāng)溫度低于15℃時(shí)，生物脫氮效率將明顯下降。而當(dāng)溫度下降時(shí)，則極可能對除磷有利。
8）毒物及抑制物質(zhì)
某些重金屬離子、絡(luò)合陰離子及一些有機(jī)物隨著工業(yè)廢水入處理系統(tǒng)后，如果超過一定的濃度，會導(dǎo)致活性污泥中毒，會使某些生物活性受到抑制。反硝化細(xì)菌和聚磷菌對毒物及抑制物質(zhì)的反應(yīng)，同傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的污泥基本一致，其中毒或抑制劑量見下表。與異養(yǎng)菌類相比，硝化細(xì)菌更易受到毒物抑制。一些對異養(yǎng)菌無毒的物質(zhì)會對硝化細(xì)菌形成抑制。而同一種抑制物質(zhì)，在某一濃度水平下，對異養(yǎng)菌無毒性，而對硝化細(xì)菌卻可能有抑制作用。
3、提高AAO工藝處理效果的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
一般A2/O工藝流程當(dāng)脫氮效果好時(shí),則除磷效果較差，反之亦然，很難同時(shí)獲得好的脫氮除磷的效果，所以特對A2/O工藝提出改進(jìn)措施，以提高該工藝的整體處理效果。
1）在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，保證污泥回流比為(60~100)%，一般回流到厭氧段的污泥回流比為(10~20)%，其余的則回流到缺氧段。這樣就減少了進(jìn)入到厭氧段的硝酸鹽和溶解氧量，*大限度地維持了其厭氧環(huán)境，同時(shí)又保證了所需的污泥濃度。
2）原污水應(yīng)能同時(shí)進(jìn)入到厭氧段和缺氧段，據(jù)脫氮除磷生化反應(yīng)對有機(jī)碳源的需要，通過閘門調(diào)節(jié)其進(jìn)入?yún)捬醵魏腿毖醵蔚奈鬯髁俊Ｓ嘘P(guān)研究表明，如要獲得較高的脫氮除磷效果，可按1/3污水流入缺氧段來設(shè)計(jì)。
3）回流污泥的提升用潛污泵代替螺旋泵，同時(shí)回流污泥和污水進(jìn)入?yún)捬醵魏腿毖醵尉捎醚蜎]式入流，以減少復(fù)氧。
4）厭氧段和缺氧段水下攪拌器的功率一般按3~5W/m3來設(shè)計(jì)過大則會在池內(nèi)產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致混合液溶解氧升高，影響脫氮除磷效果；但攪拌功率過小則混合液中的污泥可能沉積下來。
5）取消消化池，將剩余污泥直接經(jīng)濃縮壓濾成泥餅，避免了A2/O工藝高磷剩余污泥在消化過程中磷被重新釋放和溶出，影響磷的去除效果。
6）A2/O工藝的污泥齡取值應(yīng)兼顧脫氮除磷二方面的要求，一般污泥齡為15~20d為宜。
7）混合液回流比的取值應(yīng)兼顧A2/O工藝脫氮率要求較高和降低運(yùn)行費(fèi)用二個(gè)方面，一般取(300~400)%為宜，此時(shí)脫氮率可達(dá)70%以上，運(yùn)行費(fèi)用也不會太高。如果將缺氧池和好氧池設(shè)計(jì)成同心圓式，外圓為環(huán)形好氧池，采用轉(zhuǎn)刷曝氣推流；同心圓的中間是圓形缺氧反硝化池，用潛水?dāng)嚢杵鲾嚢柰屏鳌?br />
從厭氧段出來的混合液通過缺氧池圓形隔墻上的開口進(jìn)入好氧段，而好氧段混合液則通過隔墻上的旋轉(zhuǎn)門回流到缺氧段，混合液的回流量由控制旋轉(zhuǎn)門的開啟度來調(diào)節(jié)，使回流混合液不需用泵提升，大大節(jié)約了能耗，又保證了較高的脫氮率。我國昆明第二污水廠就是采用該種結(jié)構(gòu)，效果良好。
8）A2/O工藝設(shè)計(jì)中，要取得較好的處理效果和比較靈活的運(yùn)行條件，一般采用設(shè)計(jì)參數(shù)：厭氧段污泥負(fù)荷率>0.10kgBOD5/kgMLSS·d；厭氧段進(jìn)水S-P/S-BOD5<0.06；缺氧段C/N>6。
好氧段污泥負(fù)荷率<0.10kgBOD5/kgMLSS·d；好氧段TKN/MLSS<0.15kgTKN/kgMLSS·d。
9）A2/O工藝中水力停留時(shí)間一般為6~8h，三段水力停留時(shí)間適宜的比例為厭氧∶缺氧∶好氧=1∶1∶(3~4)
1、AAO工藝原理及過程
A-A-O生物脫氮除磷工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合。在該工藝流程內(nèi)，BOD、SS和以各種形式存在的氮和磷將一并被去除。該系統(tǒng)的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌組成，專性厭氧和一般專性好氧菌群均基本被工藝過程所淘汰。在好氧段，硝化細(xì)菌將入流中的氨氮及由有機(jī)氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氪髿庵校瑥亩_(dá)到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機(jī)物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷去除。
在以上三類細(xì)菌均具有去除BOD的作用，但BOD的去除實(shí)際上以反硝化細(xì)菌為主。以上各種物質(zhì)去除過程 可直觀地用圖所示的工藝特性曲線表示。污水進(jìn)入曝氣池以后，隨著聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段好氧生物分解，BOD濃度逐漸降低。在厭氧段，由于聚磷菌釋放磷，TP濃度逐漸升高，至缺氧段升至*高。在缺氧段，一般認(rèn)為聚磷菌既不吸收磷，也不釋放磷，TP保持穩(wěn)定。在好氧段，由于聚磷菌的吸收，TP迅速降低。在厭氧段和缺氧段，氨氮濃度穩(wěn)中有降，至好氧段，隨著硝化的進(jìn)行，氨氮逐漸降低。在缺氧段，NO3－N瞬間升高，主要是由于內(nèi)回流帶入大量的NO3－N，但隨著反硝化的進(jìn)行，硝酸鹽濃度迅速降低。在好氧段，隨著硝化的進(jìn)行，NO3－N濃度逐漸升高。
2、AAO工藝參數(shù)和影響因素
A-A-O生物脫氮除磷的功能是有機(jī)物去除、脫氮、除磷三種功能的綜合，因而其工藝參數(shù)應(yīng)同時(shí)滿足各種功能的要求。如能有效去除脫氮或除磷，一般也能同時(shí)高效地去除BOD，但除磷和脫氮往往是相互矛盾的，具體體現(xiàn)在某些參數(shù)上，使這些參數(shù)只能局限在某一狹窄的范圍內(nèi)，這是A-A-O系統(tǒng)工藝控制較為復(fù)雜的主要原因。
1）F/M和SRT
完全的生物硝化，是高效生物脫氮的前提，因而F/M越低SRT越高，脫氮效率越高，而生除磷則要求高F/M低SRT。A-A-O生物脫氮除磷是運(yùn)行較靈活的一種工藝，可以以脫氮為重點(diǎn)，也可以以除磷為重點(diǎn)，當(dāng)然也可以二者兼顧。如果既要求一定的脫氮效果，也要求一定的除磷效果，F(xiàn)/M一般控制在0.1～0.18kgBOD5/(kgMLVSS•d)，SRT一般應(yīng)控制在8～15天。
2）水力停留時(shí)間
水力停留時(shí)間與進(jìn)水濃度、溫度等因素有關(guān)。厭氧段水力停留時(shí)間一般在1～2小時(shí)范圍；缺氧段水力停留時(shí)間1.5～2小時(shí)；好氧段水力停留時(shí)間一般應(yīng)在6小時(shí)。
3）內(nèi)回流與外回流
內(nèi)回流比r一般在200～500％之間，具體取決于進(jìn)水TKN濃度，以及所要求脫氮效率，一般認(rèn)為，300～500％時(shí)脫氮效率*佳。外回流比R一般在50～100％的范圍內(nèi)，在保證二沉池不發(fā)生反硝化及二次釋放磷的前提下，應(yīng)使R降至*低，以免將大多的NO3－N帶回厭氧段，干擾磷的釋放，降低除磷效率。
4）溶解氧DO
厭氧段DO應(yīng)控制在0.2mg/l以下，缺氧段DO應(yīng)控制在0.5mg/l以下，而好氧段DO應(yīng)控制在2～3mg/l之間。
5）COD/TKN與COD/TP
對于生物脫氮來說，COD/TKN應(yīng)大于4.0，而生物除磷則要求COD/TP大于20。如果不能滿足上述要求，應(yīng)向污水中投加有機(jī)物。為了提高COD/TKN值，宜投加甲醇做營養(yǎng)源，為了提高COD/TP值，宜投加乙酸等低級脂肪酸。
6）PH和堿度
A-A-O生物除磷脫氮系統(tǒng)中，污泥混合液的PH應(yīng)控制在7.0之上，如果PH小于6.5時(shí)，可提高堿度。
7）溫度的影響
溫度越高，對生物脫氮越有利，當(dāng)溫度低于15℃時(shí)，生物脫氮效率將明顯下降。而當(dāng)溫度下降時(shí)，則極可能對除磷有利。
8）毒物及抑制物質(zhì)
某些重金屬離子、絡(luò)合陰離子及一些有機(jī)物隨著工業(yè)廢水入處理系統(tǒng)后，如果超過一定的濃度，會導(dǎo)致活性污泥中毒，會使某些生物活性受到抑制。反硝化細(xì)菌和聚磷菌對毒物及抑制物質(zhì)的反應(yīng)，同傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的污泥基本一致，其中毒或抑制劑量見下表。與異養(yǎng)菌類相比，硝化細(xì)菌更易受到毒物抑制。一些對異養(yǎng)菌無毒的物質(zhì)會對硝化細(xì)菌形成抑制。而同一種抑制物質(zhì)，在某一濃度水平下，對異養(yǎng)菌無毒性，而對硝化細(xì)菌卻可能有抑制作用。
3、提高AAO工藝處理效果的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
一般A2/O工藝流程當(dāng)脫氮效果好時(shí),則除磷效果較差，反之亦然，很難同時(shí)獲得好的脫氮除磷的效果，所以特對A2/O工藝提出改進(jìn)措施，以提高該工藝的整體處理效果。
1）在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，保證污泥回流比為(60~100)%，一般回流到厭氧段的污泥回流比為(10~20)%，其余的則回流到缺氧段。這樣就減少了進(jìn)入到厭氧段的硝酸鹽和溶解氧量，*大限度地維持了其厭氧環(huán)境，同時(shí)又保證了所需的污泥濃度。
2）原污水應(yīng)能同時(shí)進(jìn)入到厭氧段和缺氧段，據(jù)脫氮除磷生化反應(yīng)對有機(jī)碳源的需要，通過閘門調(diào)節(jié)其進(jìn)入?yún)捬醵魏腿毖醵蔚奈鬯髁俊Ｓ嘘P(guān)研究表明，如要獲得較高的脫氮除磷效果，可按1/3污水流入缺氧段來設(shè)計(jì)。
3）回流污泥的提升用潛污泵代替螺旋泵，同時(shí)回流污泥和污水進(jìn)入?yún)捬醵魏腿毖醵尉捎醚蜎]式入流，以減少復(fù)氧。
4）厭氧段和缺氧段水下攪拌器的功率一般按3~5W/m3來設(shè)計(jì)過大則會在池內(nèi)產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致混合液溶解氧升高，影響脫氮除磷效果；但攪拌功率過小則混合液中的污泥可能沉積下來。
5）取消消化池，將剩余污泥直接經(jīng)濃縮壓濾成泥餅，避免了A2/O工藝高磷剩余污泥在消化過程中磷被重新釋放和溶出，影響磷的去除效果。
6）A2/O工藝的污泥齡取值應(yīng)兼顧脫氮除磷二方面的要求，一般污泥齡為15~20d為宜。
7）混合液回流比的取值應(yīng)兼顧A2/O工藝脫氮率要求較高和降低運(yùn)行費(fèi)用二個(gè)方面，一般取(300~400)%為宜，此時(shí)脫氮率可達(dá)70%以上，運(yùn)行費(fèi)用也不會太高。如果將缺氧池和好氧池設(shè)計(jì)成同心圓式，外圓為環(huán)形好氧池，采用轉(zhuǎn)刷曝氣推流；同心圓的中間是圓形缺氧反硝化池，用潛水?dāng)嚢杵鲾嚢柰屏鳌?br />
從厭氧段出來的混合液通過缺氧池圓形隔墻上的開口進(jìn)入好氧段，而好氧段混合液則通過隔墻上的旋轉(zhuǎn)門回流到缺氧段，混合液的回流量由控制旋轉(zhuǎn)門的開啟度來調(diào)節(jié)，使回流混合液不需用泵提升，大大節(jié)約了能耗，又保證了較高的脫氮率。我國昆明第二污水廠就是采用該種結(jié)構(gòu)，效果良好。
8）A2/O工藝設(shè)計(jì)中，要取得較好的處理效果和比較靈活的運(yùn)行條件，一般采用設(shè)計(jì)參數(shù)：厭氧段污泥負(fù)荷率>0.10kgBOD5/kgMLSS·d；厭氧段進(jìn)水S-P/S-BOD5<0.06；缺氧段C/N>6。
好氧段污泥負(fù)荷率<0.10kgBOD5/kgMLSS·d；好氧段TKN/MLSS<0.15kgTKN/kgMLSS·d。
9）A2/O工藝中水力停留時(shí)間一般為6~8h，三段水力停留時(shí)間適宜的比例為厭氧∶缺氧∶好氧=1∶1∶(3~4)
