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1、第#页1A2/0法脱氮除磷的工艺在水处理中的作用1.1 A 2/0工艺简介A2/O是An aerobic- Ano xic Oxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除 磷工艺的简称，A2/O工艺是在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺氧区、好氧区，能 够同时做到脱氮、除磷和有机物的降解，其基本工艺流程如下图所示：ROD去除、硝优沉淀池由图可知，污水首先进入厌氧区，兼性厌氧发酵细菌将污水中可生物降解的有机物 转化为VFA （挥发性脂肪酸类）这类低分子发酵中间产物。而聚磷菌可将其体内存储的 聚磷酸盐分解，所释放的能量可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分能量 还可供聚磷菌主动吸收环境中的
2、VFA类分子有机物，并以PHB （聚B羟丁酸）的形式 在其体内储存起来。随后污水进入缺氧区，反硝化菌就利用好氧区回流混合液带来的硝 酸盐，以及污水中可生物降解有机物作碳源进行反硝化，达到同时降低BOD5与脱氮的目的。接着污水进入曝气的好氧区，聚磷菌在吸收、利用污水中残剩的可生物降解有机 物的同时，主要是通过分解体内储存的 PHB释放能量来维持其生长繁殖。同时过量的 摄取周围环境中溶解磷，并以聚磷的形式在体内储积起来，使出水中溶解磷浓度达到最 低。而有机物经厌氧区、缺氧区分别被聚磷菌和反硝化细菌利用后，到达好氧区时浓度 已相当低，这有利于自养型硝化菌的生长繁殖，并通过消化作用将氨氮转化为硝酸盐。
3、 非除磷的好养性异养菌虽然也能存在，但他在厌氧区中受到严重的压抑，在好氧区又得 不到充足的营养，因此在与其他生理类群的微生物竞争中处于相对劣势。排放的剩余污 泥中，由于含有大量能超量储积聚磷的聚磷菌，污泥含磷量可以达到6% （干重）以上。从以上分析可以看出 A2/O 工艺具有同步脱氮除磷的功能。1.2 A2/O 工艺的特点（1）A2/O 工艺中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）在同时脱氮、除磷、去除有机物的工艺中，该工艺流程简单，总水力停留时 间也较小；（3）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
4、 100，不 会发生污泥膨胀；（ 4）污泥中磷的含量较高，一般为 2.5%以上；（5）厌氧 -缺氧池只需缓慢搅拌，使之混合，而以不增加溶解氧为度；（6）沉淀池要防止发生厌氧、缺氧状态，以避免聚磷菌释放磷而降低出水水质和 反硝化产生氮气而干扰沉淀；（ 7）脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果受回流污泥中挟带DO 和硝酸盐氮的影响，因而脱氮除磷效率受到一定限制。1.2.1 A2/O 工艺的优点A2/O 工艺的优点是厌氧、缺氧、好氧交替运行，可以达到同时去除有机物、脱氮、 除磷的目的，而且这种运行状况丝状菌不宜生长繁殖，基本不存在污泥膨胀问题。 A2/O 工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同
5、类工艺，并且不需外加碳源，缺氧、缺氧段 只进行缓速搅拌，运行费用低。1.2.2 A2/O 工艺的缺点A2/O 工艺的缺点是除磷效果因受到污泥龄、回流污泥中挟带的溶解氧和NO3-N 的限制，不可能十分理想；同时，由于脱氮效果取决于混合液回流比，而 A2/O 工艺的混 合液回流比不宜太高（200%,脱氮效果不能满足较高要求。1.3 A2/O 工艺的影响因素1.3.1 溶解性有机底物浓度的影响由于厌氧段中聚磷菌只能利用可快速生物降解的有机物，若此类物质浓度较低，聚磷菌则无法正常进行磷的释放和吸收。研究表明，厌氧段进水S-TP和SB0D5的比值应小于 0.06。在缺氧段，若有机底物浓度较低，则反硝化脱
6、氮速率将因碳源不足而受抑制，一般 来讲，废(污)水中 C0D/TKN 值大于 8 时，氮的总去除率可达 80%，工程设计中也可 按照B0D5/N0x N 4进行控制。1.3.2 污泥龄9 c的影响A2/0 工艺的污泥龄受两方面影响， 其一是硝化菌世代时间的影响， 一般为 25d 左右； 其二是除磷主要通过剩余污泥排出系统， 要求 A2/0 工艺中污泥龄不宜过长， 应为 5-8d。 权衡两方面，一般 A2/0 工艺污泥龄为 15-20d。1.3.3 溶解氧DO的影响A2/0 工艺的溶解氧应满足三方面要求， 即好氧段氨氮完全氧化为硝态氮所需、 满足 进水中有机底物的氧化所需及好氧段聚磷菌所需。为防
7、止DO过高而随污泥回流和混合 液回流带至厌氧段和缺氧段，造成厌氧不完全而影响聚磷菌的释磷和缺氧段反硝化。一 般好氧段DO在1.5-2.0哑/L,厌氧段DO浓度小于0.2哑/L ,缺氧段DO浓度小于0.5 mg/L。1.3.4 硝化区和反硝化区容积比的影响硝化区和反硝化区容积比受尽水水质、水温等变化而变化。一般硝化区和反硝化区 容积比为(87)：( 23),但在水质较差或脱氮要求较高时，该容积比最小为1 ： 1。1.3.5 有机底物污泥负荷Ns的影响好氧池Ns应不超过0.18 kg BOD5/(kg MLSS d),否则异养菌数数量超过硝化菌而抑 制硝化过程；而厌氧池的 Ns应大于0.10 kg
8、 BOD5/( kg MLSS d)，否则聚磷菌底物不足，除磷效果下降1.3.6 氮的污泥负荷影响氮的污泥负荷过高会对硝化菌产生抑制，一般小于0.05 kg TKN/( kg MLSS d),相应反应池内污泥浓度 MLSS取3000-4000哑/L。137 污泥回流比R和混合液回流比Rn的影响污泥回流比R 一般为25%-100%,如果R太高，污泥将DO和硝态氮带入厌氧池太 多，影响其厌氧状态且反硝化产生，会抑制厌氧释磷过程；如果 R 太低，则维持不了正 常的反应器内污泥浓度，影响生化反应速率和处理效率。虽然提高混合液回流比Rn可以提高反硝化效果，但Rn过大，则大量曝气池的DO 将被带入反硝化区
9、，反而破坏了反硝化条件，且动力费用大。一般混合液回流比 Rn 根 据脱氮要求在 100%-600%左右。1.3.8 水温的影响硝化菌生长的最适宜温度为 30-35C，为避免硝化速率和有机底物好氧降解速率明 显下降，水温不宜低于10C ;反硝化脱氮最适温度为20-38E，为避免硝酸盐还原菌的 生长速率下降，水温不宜低于15C。温度对聚磷菌影响不大，因为聚磷菌有高温菌、中温菌和低温菌三种，其中低温菌 又有专性和兼性的，当水温低于10C时，低温兼性菌占优势，其繁殖速度受温度影响较 小。1.3.9 碱度的影响硝化和反硝化过程分别消耗和产生碱度，影响 pH 值的变化。硝化过程最适 pH 值 为7.8-8
10、.4，当pH V6或pH9时，硝化反应将停止；反硝化过程最适 pH值为6.5-7.5。 当系统碱度不足造成单元池内 pH 显著波动时，需人为投加碱度。1.3.10 水力停留时间 HRT系统的总HRT为6-8h,由于厌氧段、缺氧段内主要为异养菌群，对污染底物降解 速率较快，而好氧段内为除碳异养菌和自养硝化菌，其中自养硝化菌代谢速率较慢，则 好氧段HRT较厌氧段和缺氧段要长，三个段的 HRT比为：厌氧段：缺氧段：好氧段 1 ： 1 ：( 3-4)。厌氧段、缺氧段都宜分成串联的几个方格，每个方格内设置一台机械搅拌机，一般 用叶片桨板或推进式搅拌机，所需功率按 3-5W/m3(污)水计算。2 A2/0
11、法脱氮除磷工艺参数的计算根据原始数据与基本参数，首先判断是否可采用A2/O法。COD/TN=280/36=11.2 8,BOD5/TP=180/5=36 20,符合条件。2.1设计参数计算(1) 水力停留时间HRT为t=8h。(2) BOD 污泥负荷为 Ns=0.18 kg BOD5/(kg MLSS*d)。(3) 回流污泥浓度为 Xr=10000哑/L。(4) 污泥回流比为50%。(5) 曝气池混合液浓度r0 5 X I =Xr=X10000=3333 mg/L 3.k /m31+R 1+0.52.2 求内回流比RTN去除率为f Tn0”TN0二互兰 100% =80%25心 TN 區 1
12、0 % = 4 0 %1 -nT N 1-0.82.3 A2/O曝气池容积计算(1) 有效容积 V I =Qt=6300 8=50400m3(2) 池有效深度Hi=4.5m(3) 曝气池有效面积1 V 50400cc cS总11200m 3Hi4.5(4) 分两组，每组有效面积f , S总S=5600m32(5) 设5廊道曝气池，廊道宽8m。单组曝气池长度I, 1 S 5600 d ,亠 L11 4 m5 340(6) 各段停留时间Ai : A2 : O=1 : 1 : 42.4剩余污泥量WW=aQ 平 Lr-bVXv+SrQ 平 50%(1) 降解BOD产生的污泥量为6300 疋 24 W1
13、 I =aQ 平 Lr=0.55 0.18-0.02)=10235.1 kg /d1.3(2) 内源呼吸分解泥量 Xv I =fx=0.75 3300=2475=2.48 kg/m3 W2 I =bVXv=0.05 X50400 2.48=6249.6 kg/d(3) 不可生物降解和惰性悬浮物(NVSS)该部分占TSS约50%，则6300 汉 24 W3 I =SrQ 平 50%= (0.15-0.03) X50%=6978.5 kg/d1.3(4) 剩余污泥量 W I =W1-W2+W3=10235.1-6249.6+6978.5=10964kg /d参考文献1】 王郁，林逢凯主编 .水污染
14、控制工程 M. 北京：化学工业出版社， 2007：347-350【2】 潘理黎，俞浙青编著环境工程CAD技术M.北京：化学工业出版社，2006: 152-1533】 雷乐成主编 .水处理新技术及工程设计 M. 北京：化学工业出版社， 2001： 246-2484】 成官文主编 .水污染控制工程 M. 北京：化学工业出版社， 2009： 142-1455】 晋日亚，胡双成主编 .水污染控制技术与工程 M. 北京：兵器工业出版社， 2005：165-168第#页后记通过这一周的课程设计，我熟悉了 A2/O 工艺在废水处理中的作用， 以及对影响 A2/O 工艺的因素有了一定的了解，并熟练的掌握了如何用 CAD 软件绘制水污染工艺方面的 构筑物；并且通过查阅有关书籍，对水污染这门课的认识，又有了进一步的扩展，真是 获益匪浅。第#页附图第#页
