城市污水活性污泥A2.wps

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1、城市污水活性污泥A2/O法处理工艺(AnaerobicAnoxicOxic) A2/O（A/A/O）法是既除氮又除磷的工艺，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的一种，A2O工艺于70年代由美国专家在厌氧好氧除磷工艺(A- 43 -Technical Department DocumentO)的基础上开发出来的，该工艺具有脱氮除磷的功能，是一种深度二级处理工艺。该工艺在厌氧好氧除磷工艺(A2O)中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。A2/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO12.5)，BOD/TKN为1.53.5，C

2、OD/TP为3060，BOD/TP为1640(一般应20)。 A2/O工艺流程及原理首段厌氧池，流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外，NH3-N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3-N浓度下降，但NO3-N含量没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N释放至空气，因此BOD 25浓度下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-

3、N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。 所以，A2O工艺它可以同时完成有机物的去除、 硝化脱氮、 磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3-N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。 A2/O工艺的特点 - 44 -Technical Department Document1) 厌氧、 缺氧、 好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。2) 在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。3

4、) 在厌氧缺氧好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。4) 污泥中磷含量高，一般为2.5以上。5) 脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。 A2/O工艺改良城市污水脱氮除磷处理工艺一般分为A2/O法、氧化沟法和SBR法三大类，以A2/O法为主流工艺。 随着技术的进步，三大类工艺均在不断发展和改进之中，氧化沟法出现了三沟式、 DE型、 DT型、 卡鲁塞尔2000型（甚至3000型）等，SBR法出现了ICEAS法、 CASS法、 Unitank法和MSBR法等。 和氧化沟法、 SBR法工艺的

5、不断革新相比，A2/O法似乎较为保守，变化不大。实际上A2/O法也在不断发展，特别是近十年来出现了许多改良型A2/O工艺，有的已经在工程上成功应用。 传统A2/O工艺存在的问题一般来讲，城市污水水量大而浓度低，在我国长江以南地区低浓度甚至超低浓度城市污水十分常见。理论分析和生产运行实践表明，南方城市污水采用传统A2/O工艺，普遍存在以下问题：1) 混合液回流方式工程上不好处理，如用泵回流则电耗较高。为了保证一定的脱氮效率，混合液回流比I往往很大，工程上一般在I=14之间，也就是说需将相当于进水水量1倍至4倍的混合液回流，尽管扬程很低（一般在0.52m之间），如果污水厂规模较大，混合液回流电耗是

6、很惊人的。 不仅如此，混合液回流给污水厂日常生产运行、 生化池结构布置及曝气管路布置等均带来不便。2) 回流污泥富含的硝酸盐对生物除磷的不利影响。回流污泥中含有大量的硝酸盐，回流到厌氧池中会影响厌氧环境，氮的反硝化与厌氧放磷相互竞争，对除磷不利。- 45 -Technical Department Document3) 碳源不足导致氮的去除率不高。由于进水有机物特别是可快速生物降解的有机物浓度低，碳氮比小，反硝化所需碳源不足，反硝化不彻底，影响脱氮效果。 以上问题有的是传统A2/O工艺本身固有的，属先天不足；有的则是由于外界条件如进水水质影响所造成。为解决这些问题，传统A2/O工艺产生许多变种

7、如著名的UCT工艺等。显然这种工艺只是在污泥回流位置上作一些变动，小部分污泥回流到厌氧池，大部分则回流到缺氧池，从而减轻了硝酸盐对放磷的影响，而有利于除磷，但只有小部分污泥经历了完整的厌氧好氧过程，大部分污泥实际上没有经过厌氧阶段而直接进入缺氧和好氧环境，反而对除磷不利。 改良型A2/O工艺针对传统A2/O工艺的不足，近年来各种改良型A2/O工艺应运而生，其中一些还处在实验室研究或生产性实验阶段，有一些工艺则已经应用到工程实践中。1) 取消混合液回流同济大学任洁、顾国维等对A2/O工艺进行了取消混合液回流的改良型A2/O工艺的试验（中试）研究。试验结果表明，污泥回流比为150%时，取消混合液回

8、流后，有机物和氮的去除效果同传统A2/O工艺相当，而在同样条件下除磷效果较优。取消混合液回流最初是基于这样的认识：曝气池好氧状态下也可进行一定程度的反硝化，如氧化沟中的同步反硝化作用。该工艺脱氮作用既包括曝气池中微生物的内源反硝化，也包括回流活性污泥在厌氧区利用原水中的有机物为碳源进行的反硝化，前者所占比例很小，以后者为主。 值得注意的是，该试验采用的污泥回流比为150%，比传统A2/O工艺大，这应是脱氮效果好的主要原因，回流污泥中的硝酸盐浓度约为混合液中硝酸盐浓度的1倍左右，对脱氮来讲，也就是说1倍的回流污泥回流相当于2倍的混合液回流。该工艺实际上是将污泥回流系统和混合液回流系统合并为一个回

9、流系统，流程上有所减化，生产运行管理也更直观、 简单，但其经济性还值得探讨，因为混合液回流水泵扬程在1m左右，而污泥回流水泵扬程在5m左右甚至更高，相差5倍，电耗差别显而易见。该工艺和倒置型A2/O工艺异曲同工，原理和流程上十分相似，甚至可以说是一回事。回流污泥首先同原污水混合，自然形成一个缺氧区，污泥中的反硝化细- 46 -Technical Department Document菌利用原污水中的有机物为碳源进行反硝化，很快将回流污泥中的硝酸盐消耗掉，后续区段将处于严格厌氧状态，整个工艺流程相当于以缺氧厌氧好氧方式（即倒置型A2/O）运行。2) 倒置型A2/O工艺同济大学张波、高廷耀等对倒置

10、A2/O工艺的原理与特点进行了试验研究与理论探索，将传统A2/O工艺的厌氧、缺氧环境倒置过来，在污泥回流比200%条件下（同样取消混合液回流），得到更好的脱氮除磷效果，有机物去除效果则与传统A2/O工艺相当。值得注意的是，该工艺污泥回流比同样大于传统A2/O法。工艺的特点是缺氧区位于厌氧区之前。 脱氮效果好的原因一是污泥回流比大；二是缺氧段位于工艺的首端，反硝化可优先获得碳源。除磷效果好的原因一是污泥回流比大，且所有回流污泥全部经历完整的厌氧（释磷）好氧（吸磷）过程，排放的剩余污泥含磷更高；二是缺氧区在前，消除了硝酸盐的不利影响；三是厌氧池在好氧池之前，微生物厌氧释磷后直接进入好氧环境，其在厌

11、氧条件下形成的吸磷动力可以得到更充分利用。 国内目前仅有新乡污水处理厂设计采用该工艺，尚未实施。3) A+A2/O工艺该工艺在传统A2/O法的厌氧池之前设置回流污泥反硝化池，来自二沉池的回流污泥和10%左右的进水进入该池（另90%左右的进水直接进入厌氧池），停留时间为2030分钟，微生物利用10%进水中的有机物作碳源进行反硝化，去除回流污泥带入的硝酸盐，消除硝态氮对厌氧池放磷的不利影响，保证除磷效果。 该工艺简便易行，在厌氧池中分出一格作回流污泥反硝化池即可，在山东泰安、云南玉溪等地的城市污水处理工程中已有应用。4) TRIZON工艺法国得利满公司在国内某工程提交的技术方案中推荐了TRIZON

12、工艺。该工艺的显著特点是不在污水主流路上设缺氧区，而是在回流污泥流路上设污泥活化区，在活化区内，污泥交替经历缺氧和好氧两种状态；第二个特点是污泥活化区、 厌氧区、 好氧区全部集中在一个池子内（称为TRIZON生化池），因而占地面积较小；第三个特点是同样取消了混合液回流。该工程对普通生活污水处理的去除效果为：BOD59598%，TN7090%，TP60- 47 -Technical Department Document85%（生物除磷）。 总结评价1) 取_消混合液回流和倒置A2/O工艺，国内目前还处在实验室小试或中试阶段，尚无大规模工程应用的实践，并且加大污泥回流比的经济性还值得进一步考虑、

13、 比较，同时对二沉池的运行带来一定负面影响，所以这两种工艺的采用要谨慎从事。2) TRIZON工艺系国外水处理公司开发的商业性工艺，国内还没有进行系统性试验研究，缺少设计和运行经验，目前还不具备工程应用的条件。 该工艺思路较为新颖，有些类似于传统活性污泥法的回流污泥再生，实质上完全不同。 建议有关科研、 设计单位进行该工艺的系统试验研究，或者引进、 消化、 吸收，象给水中气水冲洗过滤技术一样完全国产化，促进脱氮除磷污水处理技术的发展。3) 在目前条件下，如城市污水浓度较高（如北方城市），有脱氮除磷要求，建议采用A+A2/O工艺。 该工艺成熟、 可靠，解决了回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的不利影响，不失为一种实用的改良A2/O工艺。4) 如城市污水浓度较低，对氮的排放要求不高，采用A2/O工艺要慎重。对进水水质的预测最好宜在实测资料的基础上结合城市发展来进行，以便选择合适的工艺。 南方一些城市的污水其BOD5浓度和TN浓度普遍偏低，用常规活性污泥法通过微生物同化合成作用吸收氮即可使TN达标，在这样的条件下如对磷的排放有要求，采用A/O除磷活性污泥法是一种较好的选择(化学强化一级处理等工艺另当别论)。需要注意的是该工艺也要采取措施消除硝态氮对放磷的不利影响。