反应池ORP和DO对A/A/O工艺出水水质影响的探讨

冯云凤

（广州市污水治理有限责任公司大坦沙污水处理厂，广东广州 510163）

1 引言

1.1 ORP

ORP（氧化还原电位）是液体中指示电极的氧化还原电位与比较电极的氧化还原电位的差，它是水质中一个重要指标，它虽然不能独立反应水质的好坏，但是能够综合其他水质指标来反映水中微生物栖息环境的氧化还原情况。氧化还原电位越高，氧化性越强；氧化还原电位越低，氧化性越弱。电位为正表示溶液显示出一定的氧化性，为负则说明溶液显示还原性。

利用生物处理污水，是通过各种微生物所具有的各种酶与污水中污染物相互作用，使氧化还原物质的数量发生变化，从而维持微生物繁殖和活动需要的能量，这也是生物反应池中ORP发生变化的原因[1]。

A/A/O（厌氧-缺氧-好氧法）通过设置三种不同的微生物栖息环境条件来达到脱氮除磷的目的，A/A/O生物池各段混合液中的ORP能够综合地反应生物池中各参数的变化。混合液中的DO越高ORP越高，而当存在磷酸根离子和游离的磷时，ORP随磷酸根离子和游离的磷浓度升高而降低[2]。一般A/A/O生物除磷脱氮工艺处理过程中，厌氧段的ORP应小于-250 mV，缺氧段控制在-150 mV左右，好氧段控制在100 mV以上[1,3]。

1.2 DO

DO控制效果的好坏直接关系到出水水质和污水厂运行能耗的高低[4]。结合A/A/O工艺的实际特点分析，生物反应池中的DO控制将影响微生物的活性，从而影响脱氮除磷的效果。若DO不足，有机物氧化和硝化反应会受限制；若DO过量，会造成能量的浪费和除磷效果的不佳[5]。

2 检测装置

移动式DO仪1台，移动式ORP仪1台。

3 检测结果

2012年12 月，对大坦沙污水处理厂一期1#北池、二期南池进行了ORP、DO连续检测，每个检测时段（一期1#北池第2、3阶段分别为同一天的8∶00～16∶00和 16∶00～22∶00数据，其他时间段均为8∶00～16∶00）基本控制在反应池水力停留时间内，检测结果具体如表1、图1、表2和图2所示。

从图1、图2可以看出，ORP基本上随着DO的升高而升高。图1显示一期1#北池厌缺氧段的DO基本不变，这可能和好氧末段的DO偏低有关，导致内回流对缺氧段DO提高的效果不明显。图2显示二期南池厌缺好氧段的ORP逐渐升高，厌缺氧

段的DO基本保持在0.2 mg/L左右，这可能与好氧末段的DO值较高，且外回流比较大有关，导致厌氧段DO偏高。表3为一、二期在线与化验进出水水质统计。

表1 一期1#北池ORP、DO检测数据汇总表Tab.1 Testing Value of ORP and DO in No.1 North Pool in PhaseⅠ

表2 二期3#南池ORP、DO检测数据汇总表Tab.2 Testing Value of ORP and DO in No.3 South Pool in PhaseⅡ

图1 一期1#北池DO、ORP检测数据曲线图Fig.1 Testing Value of ORP and DO in No.1 North Tank in PhaseⅠ

图2 二期3#南池DO、ORP检测数据曲线图Fig.2 Testing Value of ORP and DO in No.3 South Tank in PhaseⅡ

在厌氧池中活性污泥内的磷释放量，将受该池内ORP、NO3-N浓度和进水TOC浓度的影响。在厌氧池中，TOC浓度高，ORP就低；NO3-N浓度高，ORP就高。当厌氧池内ORP达到-150 mV时，活性污泥就开始释放磷，且ORP达到-280 mV以下就能达到较充分的释放磷[1]。结合表1、表2、表3，可以看出：

表3 一、二期在线与化验进出水水质统计表Tab.3 Online and Assay Testing Result of Water Quality of PhaseⅠandⅡ

（1）厌氧段ORP越低（最好控制在-200 mV左右），出水TP越低;

（2）3#南池厌氧段DO偏高，聚磷菌释磷效果较差，出水TP较1#南池高;

（3）在外回流量基本保持不变的情况下，进水水量适量时，TP去除率较高，而并不是水量越低，TP去除率越高。

在缺氧池内的ORP，不但受pH和DO的影响，仍旧与NO3-N浓度、TOC浓度有关。在TOC浓度适量的情况下，缺氧池的ORP在-150 mV左右，可以取得较好的脱氮效果。结合表1、表2、表3，虽然一期1#北池缺氧段第3、4时段的ORP控制在-150 mV左右，但由于期间DO偏高，导致反硝化效果较低，所以出水NH3-N和TN较高。

在好氧池内，必须具有硝化反应的条件，其条件是根据进水水质和要求出水中氮浓度而定的，通常都是以硝化反应为控制前提，好氧池的DO一般大于或等于2 mg/L。在硝化反应的同时，活性污泥中聚磷菌将会过量摄取磷，并以剩余活性污泥的方式排出生化反应池。结合表1、表3，可以看出，当一期1#北池好氧段DO降低时，反应池硝化效果降低，出水氨氮升高。

4 结论

通过对传统A/A/O反应池各部分的ORP值与DO值的检测，得出以下结论：

（1）ORP与DO的高低对出水氮、磷有直接影响，为确保反应池较好的脱氮除磷效果，ORP和DO应控制在合理的范围。

（2）好氧段DO下降，硝化细菌活性受到抑制，硝化效果降低，影响出水氨氮。

（3）经过多次试验结果表明，在A/A/O工艺控制中OPR在厌氧、缺氧、好氧中的控制并不一定需严格满足厌氧段的ORP小于-250 mV，缺氧段控制在-150 mV左右，好氧段控制在100 mV以上的控制条件才能保证出水水质。

［1］孙志浩.活性污泥法中应用氧化还原电位（ORP）控制和管理指标的简介[J].西南给排水，1997(5):13-15..

［2］王亚宜,彭永臻,王淑莹,等.碳源和硝态氮浓度对反硝化聚磷的影响及ORP的变化规律[J].2004,25(3):54-58.

［3］杨凯,王向德.低浓度生活污水厌氧处理的试验研究[J].净水技术,2006,25(5):43-46.

［4］吴昌永，彭永臻，王然登，等.溶解氧浓度对A2/O工艺运行的影响[J].中国给水排水,2012,28(3):5-9.

［5］王晓莲,王淑莹,马勇,等.A2/O工艺中反硝化除磷及过量曝气对生物除磷的影响[J].化工学报,2005,56(8):1565-1570.