徐州市铜山区环境保护局 江苏铜山 221000
摘要：近年来，随着水环境治理工作的需要，城市污水处理厂已逐步向县、区级，乃至镇、村级发展，其中由于污水处理A2O工艺具有流程简单、运行灵活、基建和运行费用低等优点，该工艺被广泛采用，但随着科技的发展，A2/O工艺也存在着一些待以解决的问题。因此，研究城镇污水处理厂A2/O工艺，使A2/O工艺的处理效果达到更好甚至完善，对于更好的处理城镇污水，节约日益紧张的水资源有着深刻而重大的意义。
关键词：A2/O工艺；污水处理厂；处理工艺
1．A2/O工艺应用简介及特点
A2/O工艺是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。在该工艺流程内，BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷将被一一去除。A2/O生物脱氮除磷工艺的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。A2/O工艺在厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和种类微生物菌群的有机配合下，同时去除有机物、脱氮除磷，具有在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，污泥中磷含量高，不会发生污泥膨胀等特点，且在脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺费用低流程简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。
2.A2/O工艺存在问题及影响因素
就目前而言，A2/O工艺仍然存在脱氮除磷效率难以同步提升的问题，除系统存在脱氮与除磷的碳源竞争问题外，还存在厌氧段和好氧段存在微生物释磷和吸磷能力较低的问题，其影响A2/O处理工艺的因素有很多：（1）污泥回流比。回流污泥是从二沉池底流回到厌氧池，靠回流污泥维持各段污泥浓度，使之进行生化反应。如回流比太小，则影响各段的生化反应速率，反之回流比太高，导致回流污泥将大量NOx-N带入厌氧池，引起反硝化菌和聚磷菌产生竞争，反硝化速度大于磷的释放速度，有利于脱氮但不利于除磷。（2）污水中生物降解有机物对脱氮除磷的影响。可生物降解有机物对A2/O工艺中的三种生化过程的影响是复杂的、相互制约甚至是相互矛盾的。在厌氧池中，聚磷菌本身是好氧菌，能在其细胞内贮存PHB和聚磷酸基，在利用有机物的竞争中比其它好氧菌占优势，聚磷菌成为厌氧段的优势菌群。因此，污水中可生物降解有机物对聚磷菌厌氧释磷起着关键性的作用。在缺氧段，异养型兼性反硝化菌成为优势菌群，反硝化菌利用污水中可降解的有机物作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体，将回流混合液中的硝态氮还原成N2而释放，从而达到脱氮的目的。污水中的可降解有机物浓度高，则C/N比高，反硝化速率大，反之，则反硝化速率小。可见污水中的C/N比值较低时，则脱氮率不高。通常只要污水中的COD/TKN>8时，氮的去除率可达80%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在好氧段，当有机物浓度高时污泥负荷也较大，降解有机物的异养型好氧菌超过自养型好氧硝化菌，使氨氮硝化不完全，氮的去除效率大大降低。由此可见，在厌氧池，要有较高的有机物浓度；在缺氧池，应有充足的有机物；而在好氧池的有机物浓度应较小。（3）DO的影响。在好氧段，DO升高，硝化速度增大，但当DO>2mg/L后其硝化速度增长趋势减缓，高浓度的DO会抑制硝化菌的硝化反应。同时，好氧池过高的溶解氧会随污泥回流和混合液回流分别带至厌氧段和缺氧段，影响厌氧段聚磷菌的释放和缺氧段的NOx-N的反硝化，对脱氮除磷均不利。相反，好氧池的DO浓度太低也限制了硝化菌的生长率，否则将导致硝化菌从污泥系统中淘汰，严重影响脱氮效果。在缺氧池，DO对反硝化脱氮有很大影响。这是由于溶解氧与硝酸盐竞争电子供体，同时还抑制硝酸盐还原酶的合成和活性，影响反硝化脱氮。在厌氧池严格的厌氧环境下，聚磷菌才能从体内大量释放出磷而处于饥饿状态，为好氧段大量吸磷创造了前提，从而才能有效地从污水中去除磷。但由于回流污泥将溶解氧和NOx带入厌氧段，很难保持严格的厌氧状态，所以一般要求DO<0.2 mg/L，这对除磷影响不大。（4）污泥龄的影响。A2/O工艺污泥系统的污泥龄受二方面的影响。首先是好氧池，因自养型硝化菌比异养型好氧菌的最小比增殖速度小得多，要使硝化菌存活并成为优势菌群，则污泥龄要长。但另一方面，A2/O工艺中磷的去除主要是通过排出含高磷的剩余污泥而实现的，天数过长，含磷剩余污泥量少，达不到除磷效率，同时过高的污泥龄会造成磷从污泥中重新释放。（5）温度的影响：好氧段，硝化反应在5~35℃时，其反应速率随温度升高而加快。缺氧段，反硝化反应可在5~27℃进行，反硝化速率随温度升高而加快。厌氧段，温度对厌氧释磷的影响不太明显。
3.提高A2/O工艺处理效果的措施
一般A2/O工艺流程当脱氮效果好时，则除磷效果较差，反之亦然，很难同时获得好的脱氮除磷的效果。所以针对以上几点，对A2/O工艺提出改进措施，以提高该工艺的整体处理效果。（1）在设计和运行中，保证污泥回流比为（60~100）%。一般回流到厌氧段的污泥回流比为（10~20）%，其余的则回流到缺氧段。这样就减少了进入到厌氧段的硝酸盐和溶解氧量，最大限度地维持了其厌氧环境，同时又保证了所需的污泥浓度。（2）原污水应能同时进入到厌氧段和缺氧段。根据脱氮除磷生化反应对有机碳源的需要，通过闸门调节其进入厌氧段和缺氧段的污水流量，可按1/3污水流入缺氧段来设计。（3）回流污泥的提升用潜污泵代替螺旋泵，同时回流污泥和污水进入厌氧段和缺氧段均采用淹没式入流，以减少复氧。（4）A2/O工艺的污泥龄取值应兼顾脱氮除磷二方面的要求，一般污泥龄为15~20 天为宜。（5）混合液回流比的取值应取（300~400）%为宜，此时脱氮率可达70%以上。如果将缺氧池和好氧池设计成同心圆式，外圆为环形好氧池，内圆为缺氧反硝化池，采用转刷曝气推流，用潜水搅拌器搅拌推流。A2/O工艺设计中，要取得较好的处理效果和比较灵活的运行条件，一般采用设计参数：厌氧段污泥负荷率>0.10 kgBOD5/kgMLSS·d；厌氧段进水S-P/S-BOD5<0.06；缺氧段C/N>6；好氧段污泥负荷率<0.10 kgBOD5/kgMLSS·d；好氧段TKN/MLSS<0.15 kgTKN/kgMLSS·d。
4．结语
综上所述，城镇污水处理厂A2/O工艺的影响因素有污水中生物降解有机物、污泥龄、溶解氧、混合液回流比、污泥回流比、TNK/MLSS负荷率、水力停留时间、温度等。因此提高A2/O工艺处理效率可从以上因素进行综合考虑。可以预想，综合考虑、细致分析、实践结合，只要将这些影响因素进行综合考虑并全局分析各影响因素的适用条件，A2/O工艺的处理效果就会达到理想的水平。
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论文作者:王晓星
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿
论文发表时间:2015/12/3
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