曝氣系統(tǒng)中的活性污泥法A/O工藝詳解

A/O是Anoxic/Oxic的縮寫，它的優(yōu)越性是除了使有機(jī)污染物得到降解之外，還具有一定的脫氮除磷功能，是將厭氧水解技術(shù)用為活性污泥的前處理，所以A/O法是改進(jìn)的活性污泥法。

基本原理：

A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起，A段DO(溶解氧)不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機(jī)物水解為有機(jī)酸，使大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物，當(dāng)這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進(jìn)入好氧池進(jìn)行好氧處理時(shí)，提高污水的可生化性，提高氧的效率;在缺氧段異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進(jìn)行氨化(有機(jī)鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+)，在充足供氧條件下，自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-，通過回流控制返回至A池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)污水無害化處理。

主要工藝缺點(diǎn)：

缺氧池在前，污水中的有機(jī)碳被反硝化菌所利用，可減輕其后好氧池的有機(jī)負(fù)荷，反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償好氧池中進(jìn)行硝化反應(yīng)對(duì)堿度的需求。好氧在缺氧池之后，可以使反硝化殘留的有機(jī)污染物得到進(jìn)一步去除，提高出水水質(zhì)。BOD5的去除率較高可達(dá)90～95%以上，但脫氮除磷效果稍差，脫氮效率70～80%，除磷只有20～30%。

盡管如此，由于A/O工藝比較簡單，也有其突出的特點(diǎn)，目前仍是比較普遍采用的工藝。該工藝還可以將缺氧池與好氧池合建，中間隔以檔板，降低工程造價(jià)，所以這種形式有利于對(duì)現(xiàn)有推流式曝氣器池的改造。

影響因素：

A/O工藝運(yùn)行過程控制不要產(chǎn)生污泥膨脹和流失，其對(duì)有機(jī)物的降解率是較高的(90～95%)，缺點(diǎn)是脫氮除磷效果較差。

如果原污水含磷濃度<3mg/L，則選用A/O工藝是合適的，為了提高脫氮效果，A/O工藝主要控制幾個(gè)因素：

1)MLSS一般應(yīng)在3000mg/L以上，低于此值A(chǔ)/O系統(tǒng)脫氮效果明顯降低。

2)TKN/MLSS負(fù)荷率(TKN─凱式氮，指水中氨氮與有機(jī)氮之和)：在硝化反應(yīng)中該負(fù)荷率應(yīng)在0.05gTKN/(gMLSS•d)之下。

3)BOD5/MLSS負(fù)荷率：在硝化反應(yīng)中，影響硝化的主要因素是硝化菌的存在和活性，因?yàn)樽责B(yǎng)型硝化菌最小比增長速度為0.21/d;而異養(yǎng)型好氧菌的最小比增殖速度為1.2/d。前者比后者的比增殖速度小得多。要使硝化菌存活并占優(yōu)勢(shì)，要求污泥齡大于4.76d;但對(duì)于異養(yǎng)型好氧菌，則污泥齡只需0.8d。在傳統(tǒng)活性污泥法中，由于污泥齡只有2～4d，所以硝化菌不能存活并占有優(yōu)勢(shì)，不能完成硝化任務(wù)。要使硝化菌良好繁殖就要增大MLSS濃度或增大曝氣池容積，以降低有機(jī)負(fù)荷，從而增大污泥齡。其污泥負(fù)荷率(BOD5/MLSS)應(yīng)小于0.18KgBOD5/KgMLSS•d

4)污泥齡 ts：為了使硝化池內(nèi)保持足夠數(shù)量的硝化菌以保證硝化的順利進(jìn)行，確定的污泥齡應(yīng)為硝化菌世代時(shí)間的3倍，硝化菌的平均世代時(shí)間約3.3d(20℃)若冬季水溫為10℃，硝化菌世代時(shí)間為10d，則設(shè)計(jì)污泥齡應(yīng)為30d

5)污水進(jìn)水總氮濃度：TN應(yīng)小于30mg/L，NH3-N濃度過高會(huì)抑制硝化菌的生長，使脫氮率下降至50%以下。

6)混合液回流比：R的大小直接影響反硝化脫氮效果，R增大，脫氮率提高，但R增大增加電能消耗增加運(yùn)行費(fèi)。

7)缺氧池BOD5/NOx--N比值：H>4以保證足夠的碳/氮比，否則反硝化速率迅速下降;但當(dāng)進(jìn)入硝化池BOD5值又應(yīng)控制在80mg/L以下，當(dāng)BOD5濃度過高，異養(yǎng)菌迅速繁殖，抑制自養(yǎng)菌生長使硝化反應(yīng)停滯。

8)硝化池溶解氧：DO>2mg/L，一般充足供氧DO應(yīng)保持2～4mg/L，滿足硝化需氧量要求，按計(jì)算氧化1gNH4+需4.57g氧。

9)水力停留時(shí)間：硝化反應(yīng)水力停留時(shí)間>6h;而反硝化水力停留時(shí)間2h，兩者之比為3:1，否則脫氮效率迅速下降。

10)pH：硝化反應(yīng)過程生成HNO3使混合液pH下降，而硝化菌對(duì)pH很敏感，硝化最佳pH =8.0～8.4，為了保持適宜的PH就應(yīng)采取相應(yīng)措施，計(jì)算可知，使1g氨氮(NH3-N)完全硝化，約需堿度7.1g(以CaCO3計(jì));反硝化過程產(chǎn)生的堿度(3.75g堿度/gNOx--N)可補(bǔ)償硝化反應(yīng)消耗堿度的一半左右。反硝化反應(yīng)的最適宜pH值為6.5～7.5，大于8、小于7均不利。

11)溫度：硝化反應(yīng)20～30℃，低于5℃硝化反應(yīng)幾乎停止;反硝化反應(yīng)20～40℃，低于15℃反硝化速率迅速下降。因此，在冬季應(yīng)提高反硝化的污泥齡ts，降低負(fù)荷率，提高水力停留時(shí)間等措施保持反硝化速率。