基于A2/O工艺处理混合污水探究

郑志勇

（浙江德朗环保科技投资有限公司，浙江 杭州 310013）

1 A2/O工艺概述

A2/O(Anaerobic/Anoxic/Oxic)法，是活性污泥法中的一种，但是分为三阶段进行，即厌氧阶段(A)、缺氧阶段(A)以及好氧(O)阶段法。此种污水处理工艺基于传统活性污泥法以及生物消化反硝化相关工艺，再经过生物除P相关技术，来达到良好的脱氮除磷效果。混合污水经过厌氧阶段(A)、缺氧阶段(A)以及好氧(O)阶段三个阶段，各个阶段通过不同的生物菌群作用，从而有效去除污水中的有机物以及N、P。其一般工艺流程如图1。

图1 A2/O混合污水处理流程

图2 A2/O工艺实验装置

混合污水在进入厌氧池时，将回流污泥与之进行混合，这时，兼性厌氧发酵细菌会产生活性，全面降解大分子有机物，将其转化成为小颗粒物以及可挥发性脂肪酸(VFA)，与此同时，这些小分子有机物被聚磷菌进行有效吸收并合成PHB，形成其营养物质储存于自身体内，然后，聚磷菌自身将体内的有机物水解，形成正磷酸盐，并排除体内，回到水体中。在水解过程中释放相关能量，可以维持好氧性聚磷菌在厌氧的环节下进行基本生存。在缺氧池中，硝反硝化细菌对水体中硝酸盐进行反硝化，对水体进行脱氮处理。当污水进入好氧池以后，混合污水从缺氧池出来时，其有机物浓度相当低，聚磷菌依靠在厌氧阶段储存的PHB来维持自身生存需要，然后加倍吸收水体中的溶解性P,并形成聚磷酸盐储存体内，然后将高P含量的污泥从处理过混合污水中分离出来，达到良好除磷效果。在A2/O处理工艺中，好氧阶段尤显重要，在此阶段，硝化菌将混合污水中的有机氮转化成的，通过微生物进行硝化作用，形成硝态氮（NO3-）。

2 A2/O工艺处理混合污水实验研究

2.1 实验概述

A2/O工艺混合污水处理实验采取温州市某污水厂中沉砂池进水，其水质为COD110～320 mg/L，BOD575～160mg/L，NH3-N17～37mg/L，TN 22～44 mg/L，pH 6.3～9.2。

2.2 实验流程

该工艺装置图见图2，实验装置采用有机玻璃材质，实验分厌氧池、缺氧池、好氧池，其中好氧池做两个，尺寸相同。各池子相关尺寸为：厌氧池长50cm,体积为0.6m3；缺氧池长100cm，体积为0.9m3，为达到处理效果，厌氧池与缺氧池均设置搅拌机，便于水质均匀；好氧池长300 cm，体积为2.8 m3，并加设可控式曝气装置。选取不同参数（溶解氧DO、混合液回流比R以及污泥回流比r），做三因素正交实验，来全面分析其脱氮除磷效果。

2.3 溶解氧对处理效果影响分析

水体富营养化的主要根源是N、P指标的超标，然而水体富营养化的主要控制因子是P，A2/O工艺在处理水体P方面有其独特的效果，而溶解氧的控制正是其处理达到理想效果的有力保证。A2/O工艺各个阶段生物反应过程对溶解氧的需求不尽相同，严格控制各反应段的溶解氧浓度，才能达到生物除磷的目的。对好氧生物反应来说，硝化产生氮气，你可以控制曝气中溶解氧，控制到1.5mg/L以上，本实验控制在3.1mg/L,有利于好氧生物的反应。当环境中的溶解氧高于0.3mg/l时，兼性菌和好氧菌都进行好氧呼吸；当溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零时，兼性菌则转入厌氧呼吸，绝大部分好氧菌基本停止呼吸，而有部分好氧菌(多数为丝状菌)还可能生长良好，在系统中占据优势后常导致污泥膨胀。

2.4 混合液回流比R以及污泥回流比r对脱氮效果分析

本实验中，设置反映温度在30℃左右，HRT为5小时，分别参照三方面因素：即好氧池DO为3.1 mg/L、r为79%，在R为100%、125%以及145%时，分别测量N、P去除率。实验得出相关结论，当混合液回流比R设置的三个范围内，其NH3-N的均可有效去除94%以上，也就是说，混合液回流比R的改变，对工艺硝化影响不大，至于对反硝化有没影响，下面来进行相关论证。然而当混合液回流比R有最初的100%改变到125%时，其总氮的去除率会从原来的基础上提高25%。但是，R达到145%时，总氮去除率又回到原点。实验结果表明，混合液进行回流，为缺氧池进行反硝化提高氮源，来出尽反硝化作用从而脱氮，R偏低（小于125%）时，会导致氮源不足，会明显抑制反硝化的效果；当R偏高（大于125%）时，这样虽然有充足的氮源，但是其溶解氧急剧增大，严重影响其缺氧效果，明显抑制了反硝化细菌的反硝化作用。进行本实验证明，当R为125%时，其总氮去除率最高，但是随着R的变化，对NH3-N无明显改善效果。

关于污泥回流比r的影响，实验温度仍控制在30℃，HRT为5 h，分别参照两方面因素：即R为125%、好氧池DO为3.1mg/L时，在r为59%、79%和100%时，分别测量N、P去除率。当污泥回流比r控制在100%时，可有效去除NH3-N（达到98%），当 r控制在 79%时，NH3-N的处理效果比100%时更为理想（达到99%），然而当降低污泥回流比r为59%时，大大降低了NH3-N处理效果（只有90%），再测量其总氮的去除率，当r分别为59%、79%和100%时，总氮去除率随着r的增加而增大。由此可以得出，污泥回流比r的控制，旨在维持反应器中活性污泥量，从而增加污泥活性来提高混合污水处理效果。与混合液回流比R相比而言，污泥回流比r随着其数值的增大，系统的反硝化作用逐步加强。经过反复重复实验得出，当r为72.4时，总氮去除率达到最大值。

3 结束语

A2/O工艺处理混合污水，其处理效果能够良好地达到标准，但是其处理效果很容易受到溶解氧、混合液回流比以及污泥回流比的影响，因此，在实际的水处理过程中，必须严格控制溶解氧以及相关回流比的值，才能良好保证工艺的处理效果。

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