前置缺氧AAO工藝與其他工藝的比較

支夢(mèng)婷+吳鵬旭

摘要：前置缺氧AAO脫氮除磷工藝，其要點(diǎn)是確保供氧量滿足生物處理單元?jiǎng)討B(tài)變化的O2需要并維持一個(gè)期望的混合液DO濃度，同時(shí)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(shí)，過度曝氣會(huì)浪費(fèi)能量，同時(shí)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(jìn)入缺氧池1，80～90%流入污泥厭氧池，沿管路進(jìn)入缺氧池2，好氧池，最后進(jìn)入二沉池進(jìn)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(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)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(shí)有機(jī)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(jìn)行硝化和大量去除有機(jī)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(dá)到除磷效果。好氧池中通過曝氣進(jìn)行攪拌，不需要另設(shè)水下推進(jìn)裝置，曝氣攪拌功率能達(dá)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(jìn)裝置設(shè)備輸送，回流比為300%

優(yōu)點(diǎn)：

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(shí)間少于其他同類工藝。

3）厭氧、好氧交替運(yùn)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(yùn)行穩(wěn)定，管理簡(jiǎn)便。

5）采用鼓風(fēng)曝氣，氧利用率高，耗電量較低。

6）設(shè)計(jì)水深較大，可減少曝氣池占地。

7）機(jī)械設(shè)備相對(duì)較多。

二、其他工藝流程簡(jiǎn)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(diǎn)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(jī)物?；旌弦航?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(jí)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(shí)間約為4～6小時(shí)。

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

缺點(diǎn)：（a）運(yùn)行費(fèi)用高，由于在曝氣池的末端造成的浪，故提高了運(yùn)行成本；（b）基建費(fèi)用高，占地面積大；（c）對(duì)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(dú)使用不易使污水達(dá)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(jī)污水，能夠脫磷脫氮且運(yùn)行維護(hù)方便經(jīng)濟(jì)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(jiǎn)稱單溝式、奧式（Orbal）簡(jiǎn)稱同心圓式）、卡式（Carrousel）簡(jiǎn)稱循環(huán)折流式、三溝式氧化溝。一般來說，氧化溝法能同時(shí)達(dá)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(shí)生物脫氮除磷。該工藝能對(duì)污水中的氨氮通過硝化和反硝化達(dá)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(chǔ)存在污泥中，通過排放剩余富磷污泥來達(dá)到除磷的目的。整套工藝的主要有缺點(diǎn)如下：

優(yōu)點(diǎn)：

（a）當(dāng)SS/BOD小于1.5時(shí)，可省去初沉池。

（b）BOD負(fù)荷低，與活性污泥的延時(shí)曝氣系統(tǒng)相似

缺點(diǎn)：

（a）氧化溝的占地面積過大

（b）多采用表面機(jī)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(shí)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(dá)到深度的二級(jí)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?dú)?，從而進(jìn)行脫氮。對(duì)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(gè)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(jìn)行反硝化，使之脫氮。污水在流經(jīng)三個(gè)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(jī)物、氮和磷。

流程為：厭氧—缺氧—好氧

AAO工藝的優(yōu)點(diǎn)有：

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

（b）總水力停留時(shí)間少于其他同類工藝。

（c）厭氧、好氧交替運(yùn)行，能有效的抑制污泥膨脹。

AAO工藝的缺點(diǎn)有：

（a）對(duì)沉淀池要保留一定的溶解氧，減少水力停留時(shí)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(duì)缺氧反應(yīng)器的干擾。

（b）相比氧化溝而言，多設(shè)初沉池，會(huì)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(yùn)行費(fèi)用低并且污泥處理費(fèi)用也比較少，不僅是節(jié)能污水處理工藝，同時(shí)也是經(jīng)濟(jì)有效的脫氮除磷較先進(jìn)的技術(shù)。該工藝在控制水體富營(yíng)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(jì)在我國(guó)污水處理領(lǐng)域中將會(huì)迅速的發(fā)展起來。

本改良工藝已有人在研究室里對(duì)此工藝在處理攝政污水時(shí)對(duì)有毒物質(zhì)的處理效果進(jìn)行了評(píng)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(shí)驗(yàn)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(dá)120.7mg/L的進(jìn)水條件下，有毒物質(zhì)沖擊負(fù)荷的實(shí)驗(yàn)中有毒物質(zhì)的減少仍然是顯著的。

作者簡(jiǎn)介：

支夢(mèng)婷（1996.2.14-），女，漢族，身份證號(hào)：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(hào)：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