A2O工艺的流程与原理变形工艺与改良工艺.docx

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A2O工艺的流程与原理变形工艺与改良工艺

什么是A2/O工艺？

A2/O是Anaerobic[ˌænəˈrəʊbɪk]（厌氧）-Anoxic[æ'nɒksɪk]（缺氧）-Oxic['ɒksɪk]（好氧）的英文缩写。

A2/O工艺是流程比较简单的“同步脱氮除磷工艺”。

A2/O基础工艺流程图

厌氧池

原水和沉淀池回流污泥（含磷污泥）一同进入厌氧池，厌氧段主要功能是将原水有机物进行氨化、回流污泥中的聚磷菌释磷。

厌氧池中的溶解氧的含量严格来说必须控制在0.2mg/L以下。

溶解氧升高的原因可能有：

进水COD过低、原水中DO的含量过高、沉淀池回流污泥停留时间过短等。

①氨化作用：

又叫脱氨作用，指微生物分解有机氮化物产生氨的过程。

②释磷：

聚磷菌把细胞内聚磷酸盐分解（同时将磷释放到泥液中），从中获得能量（产生ATP），利用ATP（三磷酸腺苷-生物体内最直接的能量来源）吸收污水中的易降解的有机物（如，乙酸酐）摄入细胞内，以聚β-羟基丁酸（PHB）的形式储存于细胞内做碳能源存贮物，作为好氧段吸磷的能源。

缺氧池

缺氧池中的反硝化细菌以污水中未分解的含碳有机物为碳源，将好氧池内通过内循环回流进来的硝态氮还原为N₂而释放。

在脱氮工艺中，除起反硝化去除硝态氮的作用外，同时也去除部分BOD。

还有水解反应，提高可生化性的作用；

溶解氧DO控制在0.5mg/L以下。

回流比R≤50%时，脱氮效率η很低；R＜200%，η随R的上升而显著上升；当R＞200%后，η上升比较缓慢，一般混合液回流比控制在200%~400%。

厌氧和缺氧池均需防止污泥沉淀，避免底部产生死角和污泥淤积。

池容小的可以考虑水力搅拌，例如用循环泵；池容大的需要使用机械搅拌。

曝气池

去除BOD、硝化和吸收磷等均在曝气池进行。

有200%~400%混合液回流至缺氧池。

主要参数：

溶解氧DO一般为2~3mg/L。

过低，氧化不彻底；过高，容易污泥老化。

进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生缺氧状态，造成反硝化使污泥上浮，厌氧状态，造成污泥释磷；但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。

污泥浓度MLSS一般为2~3g/L。

MLSS=Ma+Me+Mi+Mii，应用于表示活性污泥微生物量的相对指标。

Ma—具有代谢功能活性的微生物群体，也是我们想要提升的；

Me—微生物内源代谢、自身氧化的残留物；

Mi—由原污水带入的难被微生物降解的惰性有机物质；

Mii—由污水带入的无机物质。

适当的提高污泥浓度，可以有效地增强污泥中活性成分的占有比例，提高处理效率。

但浓度过高，耗氧量也应增加，微生物产生的Me等有毒有害物质也会增多。

对于MLSS中的Mi和Mii必须做设计考虑，这两部分占有比例较高，只会促使活性污泥性状恶化。

污泥沉降比SV30一般控制在15~30%。

污泥沉降不仅仅只看数值，还要观察沉降速率快慢、污泥成型与外观、泥水界面是否清晰、上层液是否有悬浮物等。

污泥体积指数SVI一般介于50~150ml/g。

过低说明污泥颗粒细小、无机物含量高、缺乏活性；过高说明沉降性较差，要发生或已经发生污泥膨胀。

其它主要参数还有温度、pH值、水力停留时间、食微比、碳氮磷比等。

沉淀池（二沉池）

通常把生物处理后的沉淀池称为二沉池。

作用一：

泥水分离、污泥浓缩。

使混合液澄清，上清液作为处理水排放，保证出水水质；

作用二：

污泥回流与排放。

将与水分离的污泥回流到厌氧池、曝气池中，剩余污泥进行排放。

沉淀的效果好坏，直接影响出水的水质和回流污泥的浓度。

因为沉淀和浓缩效果不好，出水中就会增加活性污泥悬浮物，从而增加出水的BOD 浓度；同时，回流污泥浓度也会降低，进而降低前段工艺混合液浓度，影响净化效果。

污泥回流比通常控制在进水流量的0.5～1.0倍左右

四种沉淀池：

平流式沉淀池

辐流式沉淀池

竖流式沉淀池

斜板式沉淀池

生物脱氮过程

除磷机制的作用过程

A2/O工艺的优缺点

优点

可以同步脱氮除磷。

反硝化过程能为硝化提供碱度，同时去除有机物。

缺氧有氧的交替运行，不宜发生丝状菌污泥膨胀，污泥沉降性较好。

缺点

硝化需要较长的污泥停留时间，来增加硝化效果；而聚磷菌吸磷则是尽可能的缩短污泥停留时间，排放更多的剩余污泥，从而增加除磷的效率。

二沉池回流污泥含有硝态氮，会破坏厌氧环境，对聚磷菌厌氧释磷有影响。

聚磷菌和反硝化菌是异养菌，都需要易降解的有机物。

排放的剩余污泥中，实际只有一部分经历了完整的释磷、吸磷过程，大部分只经历了缺氧加好氧段，甚至可能只是好氧段产生的新污泥，这对系统除磷不利。

下一章我将继续更新几种A2/O的变形工艺与改良工艺

A2/O变形工艺与改良工艺

预置缺氧池工艺

在传统A2/O工艺的厌氧池之前增加预缺氧池，二沉池的污泥回流至预缺氧池，回流液中的硝态氮在预缺氧池中能够得到反硝化，降低回流污泥中硝态氮对厌氧释磷的影响。

UCT工艺

UCT工艺通过将沉淀池污泥回流至缺氧池，回流污泥中的硝态氮被反硝化脱氮，避免了硝态氮对厌氧除磷效率的影响。

缺氧池内混合液回流至厌氧池继续完成厌氧释磷。

沉淀池的含磷污泥是回流到缺氧池，缺氧池的含磷混合液再回流至厌氧池，与传统A2/O工艺含磷污泥直接回流至厌氧池，两者相比，UCT工艺能回流至厌氧的污泥浓度肯定是下降的，这对厌氧释磷效率会有影响。

也就是说UCT工艺的含磷回流污泥一部分经过缺氧回流至厌氧池，还有一部分是直接流入好氧的。

此外，缺氧池要同时接收含磷回流污泥和回流硝化液，两个不同的种群必然会产生碳源等资源的竞争

VIP工艺

别看名字挺酷，看上去像充了钱似的。

简单来说它与UCT工艺的区别就是：

UCT工艺的厌氧池、缺氧池、好氧池是单个反应器，而VIP工艺是由多个完全混合型反应格组成，水力停留时间HRT和污泥龄SRT小于UCT工艺。

因为它每一个生化池都是由多个反应格组成，这对调试和维护是有利的。

MUCT工艺（改良UCT工艺）

UCT工艺与A2/O工艺不同之处，在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厌氧池。

而MUCT工艺是多了个缺氧，即厌氧/缺氧/缺氧/好氧。

一个用于回流污泥，一个硝化液回流。

它将污泥回流和硝化液回流分成了两个独立的系统。

有利于培养出各自系统的优势微生物种群，减少了不同种微生物之间的竞争关系。

倒置A2/O工艺

缺氧区位于工艺系统首段，污泥中的硝态氮、残余的溶解氧能够在进入厌氧前得到降解；

绝大数的回流污泥都能经过完整的厌氧释磷和好氧吸磷过程，能够提高系统的除磷效率；

聚磷微生物经历厌氧环境之后直接进入好氧段，其在厌氧环境下形成的吸磷动力能够得到充分的利用。

内回流根据除氮需求，范围在100~400%之间；污泥回流比一般为25~100%。

倒置A2/O工艺与A2/O工艺相比，有利有弊。

因为我们知道厌氧池是可以接受高浓度的有机废水，而缺氧池的接受能力肯定是低于厌氧池的。

因此，需要考虑到进水的分水分治，这会增加投资成本，和运行管理难度。

（1）分点进水倒置A2/O工艺

根据进水水质、浓度的不同，将原水分别进入厌氧池和缺氧池。

（2）多模式倒置A2/O工艺

①选择性进水，一部分进入缺氧池，另一部分进入厌氧池；

②缺氧-厌氧段混合液内循环；

③好氧混合液，部分回流至缺氧池，部分回流至厌氧池；

④二沉池污泥，部分回流至缺氧池，部分回流至厌氧池；

这个工艺需要较高的运行管理操作水平。

我有几个疑问：

（1）缺氧-厌氧段混合液内循环的目的是什么？

目的是为驯化培养出一类以硝酸根作为最终电子受体的反硝化聚磷菌？

或是其它目的？

（2）好氧混合液回流至缺氧是为了脱氮，部分回流到厌氧的目的是什么？

（3）二沉池污泥回流至缺氧池目的是除去污泥中的硝态氮，部分回流至厌氧池的目的又是什么？

是为了提高厌氧池聚磷菌的污泥浓度吗？

如果你有好的解释或想法，欢迎留言，为我、也为读者解惑。

phoredox工艺（福列德克斯）

Phoredox工艺又称五段Bardenpho工艺，由厌氧一缺氧一好氧一缺氧一好氧五个阶段构成，相当于A2/O工艺和A/O工艺串联而成。

Bardenpho工艺（巴顿甫）

Bardenpho工艺是在A/O脱氮工艺的基础上增设了一个缺氧段Ⅱ和好氧段Ⅱ，所以该工艺又称四段强化脱氮工艺。

增设的缺氧段Ⅱ能对从好氧段Ⅰ流入的混合液中的NO3-N在反硝化菌作用下进行反硝化脱氮，使脱氮率高达90%~95%，而增设的好氧段Ⅱ能提高混合液中的DO浓度，防止在沉淀池内因缺氧产生反硝化，造成的污泥上浮。

Berdenpho工艺脱氮率高，但除磷效果差，为了提高除磷率，Phoredox工艺在Bardenpho工艺的基础上，在第一个缺氧池前增加了一个厌氧段。

增设的厌氧池，保证了磷的释放，提高了除磷效率。

最终的好氧段（Ⅱ）为混合液提供短暂的曝气时间，也会降低二沉池出现厌氧状态和释放磷的可能性。

缺点是要求进水BOD/TKN最小值从7.1提高到9.1，工艺流程更加复杂，运行成本高。

PASF工艺

该工艺分为前后两部分，第一部分采用普通活性污泥法，由厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池组成；第二部分采用生物膜法，一般采用曝气式生物滤池（BAF）。

该工艺的优点是将异养和自养生物分别处于不同的反应器内，为各自成长提供良好条件。

对短泥龄的聚磷菌和反硝化菌采用悬浮活性污泥法，而对长泥龄的硝化菌则采用附着生物膜法。

通过这种组合，解决了异养菌与自养菌在泥龄问题上的矛盾。

NPR工艺

NPR工艺与PASF工艺很相似，区别是NPR工艺将厌氧池、缺氧池与好氧池组合成了类似一体机的形式，称为NPR生化反应池。

A2N工艺

A2N工艺中的双污泥系统使硝化菌从反硝化聚磷菌中独立出来，建成自己独有的硝化系统（硝化+沉淀），也可以固定在膜生物反应器（硝化池）内生长。

传统聚磷菌

反硝化聚磷菌

了解A2N工艺，首先需要解释的是：

生物除磷系统中的聚磷菌是多种多样的，传统聚磷菌是利用O2作为电子受体；

还有可以利用硝酸盐、亚硝酸盐或O为电子受体的DPB（反硝化除磷菌DenitrifyingPhos-phorusRemovingbacteria,DPB）；

可以利用硝酸盐为电子受体的DPAOs（反硝化聚磷菌DenitrifyingPhosphateAccumulatingOrganisms）等种类。

DPB和DPAOs在缺氧状态下，吸磷的同时能进行反硝化作用。

所以说，有氧状态下，所有聚磷菌都在起作用，而缺氧状态下，有部分聚磷菌起作用。

反硝化除磷是用厌氧与缺氧交替环境来代替传统的厌氧-缺氧环境，驯化培养出一类以硝酸根作为最终电子受体的反硝化聚磷菌，通过它们的代谢作用来同时完成过量吸磷和反硝化过程，达到脱氮除磷的双重目的。

了解上述内容，再来理解A2N工艺流程：

含DPB（反硝化聚磷菌）的回流污泥首先在厌氧池完成放磷，并且在细胞内存储多聚物PHA。

混合液经快速沉淀池分离后，含DPAOs的污泥超越硝化池进入到缺氧池，而富含氨氮和磷酸盐的上清液直接进入固定膜生物反应器，进行好氧硝化。

产生的硝化液流入缺氧池，与DPAOs污泥接触，完成过量吸磷和反硝化反应。

后曝气池的作用是通过后短暂曝气来除去剩余的磷，从而达到彻底除磷的目的。

同时通过后曝气使DPAOs体内的PHA消耗完全，以便在厌氧段更能有效的合成新的PHA。

最后我得出一个结论

除了上述A2/O变形工艺与改良工艺外，还有很多类似工艺，为什么没有全部更新的原因是：

无论如何变形与改良，都是在A2/O工艺的基础上作出的改动，只要真正全面的了解了A2/O工艺，那么万变不离其宗。

为了增加学习乐趣，节省时间，之后更新的文档会有音频版。

作者会请一位声音甜美，让你春心荡漾的男优男声优为你全面朗读文档。

怎么样？

鸡急不可耐了吧。