摘要：本文对荆马河一期、二期工程分别采用的倒置型A2/O工艺与改良型A2/O生产运行中，脱氮除磷效果以及外加碳源药耗进行对比。通过数据对比，得出倒置型A2/O工艺在脱氮除磷药耗方面的优势，并分析倒置型A2/O工艺碳源消耗低的原因。
关键词： 倒置A2/O工艺；改良A2/O工艺；脱氮除磷；碳源、PAC药耗。
0引言
近年来，随着社会对于环境保护的越发重视，以及水体由于氮磷污染引起的水体富营养化问题，全国城镇污水处理厂提高了氮磷的排放标准。因此污水处理厂需要更高效的脱氮除磷工艺，以达到国家规定的一级A排放标准。A2/O工艺便是兼具脱氮除磷功能，且因A2/O工艺构造简单、控制简单、运行费用低、总水力停留时间短等特点，成为了我国城市污水处理的主要工艺。
传统的A2/O工艺也存在着问题，既是去除氮磷过程较为复杂，经过了硝化、反硝化、释磷、吸磷等多个生化反应，每一个反应过程所需的微生物、环境条件等也各不相同。会产生碳源不足、硝化和反硝化的容量、释磷和吸磷的容量等问题，因此传统A2/O工艺要在一个系统内同时完成脱氮除磷，达到一级A标准，有一定的难度。
由此，各个城镇污水厂以A2/O工艺为基础，结合各地方进水污水的特点对A2/O工艺进行改造，形成了倒置型A2/O工艺、UCT工艺和改良型A2/O工艺等。
1两种A2/O工艺在荆马河污水厂的应用
1.1选择不同A2/O工艺的原因
荆马河污水厂进水以生活污水为主,由于进水管网设计存在缺陷，导致进水COD浓度较低，但氨氮、总氮值较高，进水中的碳氮比严重失调，为了利用A2/O工艺强化脱氮，充分利用进水中的有机碳源，减少碳源投加量，荆马河污水厂对一二期分别使用两种不同形式的A2/O工艺，即：倒置型A2/O工艺和改良型A2/O工艺。
1.2一期倒置型A2/O工艺及特点
图1 改良型A2/O工艺
倒置型A2/O工艺使得生化系统优先满足生物脱氮的碳源需求，并且反硝化能够优先获得易降解的COD，在缺氧区的反硝化速率得到大幅度提高，倒置A2/O工艺延长了非曝气停留时间，将传统的A2/O工艺的污泥回流系统与内回流系统放入同一池区简便流程、易于管理，节省了运行成本，这些特点同样符合荆马河厂强化脱氮的要求。
1.3二期改良型A2/O工艺及特点
图2改良型A2/O工艺
二期改良A2/O工艺在厌氧池前设有预反硝化池，其特点为：部分进水与回流污泥进入进入预反硝化池，通过进水中的微生物消除回流污泥中硝酸盐，从而减小了硝态氮，避免了对于厌氧池聚磷菌释磷等不利影响；预反硝化区、厌氧、缺氧、好氧区各功能分区明确、协调。
1.4两种A2/O工艺脱氮除磷效果对比
本文以2016年荆马河运行数据为准
图3 一、二期2016年出水TP指标
图4 一、二期2016年出水TN指标
从图3、图4可以看出荆马河厂由于进水相同经过两个系统生化处理后，出水指标基本一致。说明两种A2/O工艺都有较好的脱氮除磷效果，都能够确保出水稳定达标排放。
但是，如果将吨水单耗数据一同考虑，两组工艺却出现了较明显的差异。碳源及PAC药耗变化情况如下。
表1 2016年一、二期碳源药耗对比
月份123456789101112
一期碳源药耗（g/吨）4.2 1.0 4.8 6.0 2.9 3.2 4.3 5.1 13.9 8.0 4.9 5.1
二期碳源药耗（g/吨）7.7 1.9 8.7 10.6 4.0 3.8 7.7 6.3 16.1 10.6 9.8 19.2
如表1所示，一、二期每月碳源药耗对比可以看出，在处理同样进水的情况下，一期倒置A2/O工艺吨水碳源消耗量明显低于二期改良A2/O工艺。其原因是：1、倒置型A2/O工艺中污水直接进入缺氧池，污水中自身所含的有机物碳源优先被反硝化菌利用，加强了系统的脱氮能力。2.改良型A2/O工艺虽然有前置的预反硝化区，但是大部分进水仍然直接进入厌氧池，污水中的碳源首先被聚磷菌释磷过程所利用，再进入缺氧池后所剩的碳源不足，需要投加较多的碳源来进行脱氮。
表2 2016年一、二期PAC药耗对比
月份123456789101112
一期PAC单耗（g/吨）8.57 7.03 11.31 9.15 13.83 7.09 6.37 6.76 15.08 5.94 7.31 8.33
二期PAC单耗(g/吨)16.01 16.14 19.26 15.28 21.67 21.39 8.56 9.46 18.99 17.56 9.15 24.28
如表2所示，一、二期PAC单耗对比可以看出，相同进水情况下，一期倒置A2/O工艺吨水PAC消耗量同样低于二期改良A2/O工艺。原因为: 倒置A2/O工艺在脱氮阶段充分的利用了自身的碳源，同时为聚磷菌免除了硝态氮的影响，外加碳源为厌氧段聚磷菌提供了充足的能量，使其能够充分的释磷，为后续除磷提供了良好的条件，从而相对的减少了PAC药量的投加。
荆马河一期日处理水量为10万吨，二期为5万吨，2016年度一期碳源的费用为29.28万元，二期为24.19万元；一期PAC年花费21.19万元，二期为22.97万元。由此，可以看出荆马河一期倒置型A2/O工艺运行更加良好、高效。
2结论
①荆马河污水处理厂所采用的两种A2/O工艺，倒置型A2/O工艺和改良型A2/O工艺对于脱氮除磷都有较好的效果，出水都能够稳定达标。
②在强化脱氮方面，倒置型A2/O工艺在碳源的利用上优于改良型A2/O工艺，从2016年的汇总中可以看出，倒置型A2/O工艺大大降低了碳源、PAC药耗成本。
③通过此次对比，启示我们，应该更仔细、更用心观察工艺的每一个环节，因为每一个细微的工艺调整都有可能带来提升，在运行中最大化的提高效率、节能降耗。
论文作者: 史凌霄
论文发表刊物:《青年生活》2018年第10期
论文发表时间:2018/12/26
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