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1、A/O工艺原理、特点及影响因素1.基本原理 A/O 是 Anoxic/Oxic 的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以 A/O 法是改进的活性污泥法。 A/O 工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A 段 DO 不大于 0.2mg/L，O 段 DO=24mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋
2、白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的 N 或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为 HO3-，通过回流控制返回至 A 池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将 NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O 在生态中的循环，实现污水无害化处理。 2.主要工艺特点 1. 缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷，反硝化反应产生的减度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。 2. 好氧在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质。 3. BOD5 的去除率较高可达 909
3、5%以上，但脱氮除磷效果稍差，脱氮效率7080%，除磷只有 2030% 。尽管如此，由于 A/O 工艺比较简单，也有其突出的特点，目前仍是比较普遍采用的工艺。该工艺还可以将缺氧池与好氧池合建，中间隔以档板，降低工程造价，所以这种形式有利于对现有推流式曝气池的改造。 3. A/O 工艺的影响因素 A/O 工艺运行过程控制不要产生污泥膨胀和流失，其对有机物的降解率是较高的（90 95%），缺点是脱氮除磷效果较差。如果原污水含磷浓度4 以保证足够的碳 /氮比，否则反硝化速率迅速下降；但当进入硝化池 BOD5 值又应控制在80mg/L 以下，当 BOD5 浓度过高，异养菌迅速繁殖，抑制自养菌生长使硝化
4、反应停滞。硝化池溶解氧：DO2mg/L，一般充足供氧 DO 应保持24mg/L，满足硝化需氧量要求，按计算氧化 1gNH4+需 4.57g 氧。水力停留时间：硝化反应水力停留时间6h；而反硝化水力停留时间 2h，两者之比为 3:1，否则脱氮效率迅速下降。pH：硝化反应过程生成 HNO3 使混合液 pH 下降，而硝化菌对 pH 很敏感，硝化最佳 pH =8.08.4，为了保持适宜的 PH 就应采取相应措施，计算可知，使 1g 氨氮（NH3-N）完全硝化，约需碱度 7.1g（以 CaCO3 计）；反硝化过程产生的碱度（3.75g 碱度/gNOx-N）可补偿硝化反应消耗碱度的一半左右。 反硝化反应的
5、最适宜 pH 值为 6.57.5 ，大于 8、小于 7 均不利。 温度：硝化反应 2030 ，低于 5硝化反应几乎停止；反硝化反应 2040，低于 15反硝化速率迅速下降。 因此，在冬季应提高反硝化的污泥龄 ts，降低负荷率，提高水力停留时间等措施保持反硝化速率。倒置 A2/O 工艺摘要：本文介绍了倒置 A2 /O 在某污水处理厂的工程的设计及运行情况，包括工艺特点、工程设计、运行结果。实践证明，该工艺符合我国城镇生活污水处理要求。 中国论文网 http:/ A2/O 工艺；污水处理；设计 某污水处理厂主要处理城区的生活污水。设计规模为 70 kta-1，分 2 期建设，一期工程规模为 30
6、kta-1，采用循环式活性污泥法（CAST）工艺，于 2007 年初开始投入生产运行；二期工程根据收集水量增加以及一期运行期间进水水质特点，在一期工程基础上进行改造。一、二期工程串联，生化处理工艺为倒置厌氧-缺氧- 好氧（A2/O）工艺，处理规模达 70 kta-1。二期改扩建工程于 2009 年 10 月份开始调试运行。 1 工艺特点 倒置 A2/O 工艺是对常规 A2/O 工艺的改进，因此该工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺及生物除磷工艺的结合。在厌氧段，聚磷菌释放磷并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过反硝化作用转为氮气逸出，从而达到脱氮
7、的目的；而好氧段一方面降解有机物，另一方面将氨氮及由有机氮氨化成的氨氮通过生物硝化作用转为硝酸盐。此外，厌氧段释放出的磷在好氧条件下被活性污泥吸附并随剩余污泥排放而达到除磷的目的。 该工艺具有常规 A2/O 工艺的一般特点：（1）缺氧、厌氧、好氧 3 种不同的环境条件与不同种类微生物菌群的有机搭配，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能；（2） 在同时脱氮除磷去除有机物的去除工程中，该工艺流程简单，总的 HRT 也不少于同类其它工艺，且投资少，运行成本低；（3）在缺氧、厌氧、好氧条件交替运行下，避免了一般活性污泥法经常出现的丝状菌大量繁殖的污泥膨胀的问题，工艺流程简单，不需外加碳源，运行费用较低
8、。 倒置 A2/O 工艺是将常规 A2/O 工艺的厌氧、缺氧环境倒置过来，污泥回流比一般大于常规 A2/O 工艺，其脱氮除磷效果则更佳。其主要原因：一是缺氧区首位工艺首端，反硝化可以优先获得碳源；二是污泥回流比大，且全部回流污泥经历了完整的厌氧（释磷）-好氧（吸磷）过程，排放的剩余污泥含磷量更高；三是缺氧区在前，消除了硝酸盐的不利影响；四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，其在厌氧条件下形成的吸磷动力可以得到充分的发挥。 倒置 A2/O 工艺是根据我国污水水质实际特点研究出的，由于该工艺的流程形式和规模要求与传统法工艺更为接近，在老厂改造方面更具有推广优势，因此常应用于污水
9、厂的改造。 2 工程设计 2.1 规模及水质 污水处理厂设计进出水水质见表 1。 表 1 污水处理厂设计水质 2.2 工艺流程 污水处理工艺流程如图 1 所示。 图 1 倒置 A2/O 污水处理工艺流程 来自市政管道的生活污水经粗格栅进入处理前端提升泵房的集水池，提升泵将污水提升至细格栅及旋流沉砂池，去除主要生活垃圾和相对密度大于 1.0 的杂质后，污水流入缺氧池，和大量好氧池回流混合液以及沉淀池回流的污泥混匀，进行有机物的去除以及反硝化脱氮处理。随后流经厌氧池，进一步去除有机物质，完成聚磷菌释磷，并贮备能量。厌氧池流出的废水进入曝气好氧池内，在此完成硝化反应以及聚磷菌的过量吸磷，水中的有机物
10、被活性污泥吸附氧化分解，部分转化为新的微生物菌胶团，并得到进一步的分解。净化后的废水在平流沉淀池内完成活性污泥与处理完的上清液的分离，污泥得到浓缩，排放剩余污泥的同时给生化工艺前端补充大量流失的活性微生物，最后澄清的处理水经次氯酸钠消毒，再次通过斜管沉淀后直接排放至水体。 2.2 主要构筑物设计参数 （1）粗格栅与进水泵房。粗格栅与进水泵房合建。圆形，内径 14.0m，池深16.3m，粗格栅井设置回转式机械格栅除污机 2 台，格栅渠道宽度 1.0m，栅条间隙20mm，安装角度为 84。进水泵坑内设潜 污泵 4 台，变频调节，2 用 2 备，体积流量 1500m3h-1、扬程 20m、功率110
11、kW。 （2）细格栅渠与旋流沉砂池。细格栅与旋流沉砂池合建。细格栅渠设置 2 台回转式格栅除污机，格栅宽度 1.2m，栅条间隙 3mm，过栅流速为 1.06ms-1，安装角度为60。旋流沉砂池共 2 座，反应池直径 3.65m、深 2.05m，池内有效水深 3.7m，储砂池深 1.7m，采用罗茨风机通过气提抽砂。 （3）缺氧池、好氧池段、平流沉淀池、消毒渠及斜管沉淀池。生化处理段设计BOD5 污泥负荷 0.074 kgkg-1d-1，污泥龄 20.4d。缺氧池与好氧池段、平流沉淀池及斜管沉淀池合建。 缺氧池平面尺寸为 58.0m22.0m、深 6.7m，有效水深 6.3m，有效容积 7762m
12、3。设计 MLSS 的质量浓度 3500mgL-1，HRT 为 2.66h。设低速推流器 4 台，功率 4kW，叶轮直径 2.5m、转速 34rmin-1；设内回流泵 4 台，流量体积为 2340m3h-1，扬程1.3m，功率 15 kW，可变频调节。 好氧池段平面尺寸为 58.0m20.0m、深 6.5m，有效水深 6.0 m，设计污泥质量浓度为有效容积 7762m3，设计 MLSS 的质量浓度 3500mgL-1，HRT 为 2.30h。 平流沉淀池分 2 组 4 格，单格平面尺寸为 56.0m14.0 m，池深 5.0 m，有效水深4.5m，设计表面负荷为 0.83 m3m-2h-1。内
13、设低速推流器 4 台，功率 4kW，叶轮直径 2.5m、转速 34rmin-1。 次氯酸钠消毒渠分为 4 格，单格平面尺寸为 14.0 m1.0m，池深 5.0m，有效水深4.0m，设计流量为 1.0 m3s-1。斜管沉淀池分 2 组 4 格，单格平面尺寸为 13.0 m8.0 m，池深 5.0m，有效水深 4.25m，设计表面负荷为 7.01m3m-2h-1。 （4）厌氧池。与好氧池 I 段合建（即原 CAST 池改建为厌氧池与好氧段） ，共 2 组4 座池。 厌氧池单座平面尺寸为 22.0m8.95m，池深 6.8 m，有效水深 5.8 m。单座池内设搅拌器 2 台，功率 4.9 kW。厌
14、氧池设计 MLSS 的质量浓度为 3500mgL-1，HRT 为1.57h。 好氧池段单座平面尺寸为 33.0m22.0m，池深 6.8m，有效水深 5.8m。单座池内设搅拌器 2 台,功率为 13.8 kW。好氧池池段设计 MLSS 的质量浓度 3 500 mgL-1，HRT 为 5.77h。 （5）鼓风机房。1 座，平面尺寸为 18.0m8.1m，高为 6.0m，供气量（标准状态）为 220m3min-1。风量调节范围 40%100%，供气风压 166.6kPa。设 3 台多级离心鼓风机，变频调节，设计为 2 用 1 备，功率为 200kW，进口风量为 110m3min-1，出口风压为 6
15、8.6 kPa，转速为 3200 rmin-1。 （6）贮泥池。1 座，平面尺寸为 10.0m10.0m，地下式，深 4.8 m，有效容积为350m3。 （7）污泥脱水间。1 座，平面尺寸为 27.0m9.0m，高 6.0m，内设带宽 2.0m 带式污泥浓缩压滤脱水系统及絮凝剂投加系统各 2 套。 3 运行效果 3.1 运行参数 污水厂改扩建工程试运行期间，平均处理水量为 46 ktd-1，生化池内污泥的质量浓度保持在 25003000 mgL-1。污泥沉降比 12%20%，曝气池 DO 的质量浓度控制在12mgL-1 ，污泥内回流比 100%，外回流比为 50%，生化处理段总 HRT 达 1
16、8h，脱水污泥产生量约 20 td-1，实际污泥龄约为 25d。 3.2 运行水质 污水厂于 2009 年 9 月 29 日开始通水调试，利用一期工程运行的良好基础，改扩建工程很快完成污泥的培养，11 月 13 日，通过环保局的试运行审批，试运行期间，出水水质稳定达到 GB18918-2002 的一级 B 排放标准。主要监测的水质数据如表 2 所列。 表 2 污水处理厂试运行期间水质 3.3 经济分析 污水处理厂一期工程投资 5200 万元，二期改扩建工程投资 6508 万元，总处理水量为 70ktd-1，污水处理服务费为 0.86 元t-1。试运行期间实际进水水量达不到满负荷处理要求（46ktd-1） ，通过加强 运营管理，在确保出水达标的基础上，不断节能降耗，节约生产成本。 水处理电耗为
