甘度浅析大多数污水厂脱氮除磷的方法

甘度浅析大多数污水厂脱氮除磷的方法

AO工艺又称为厌氧、好氧工艺：

A()为厌氧段，用于脱氮除磷； O(Oxic)是好氧段，用于去除水中的有机物。 其优点是除了降解有机污染物外，还具有一定的脱氮、除磷功能。 它采用厌氧水解技术作为活性污泥的预处理。

(1)效率高。 该工艺对废水中的有机物、氨氮、COD、BOD、TN、TP等具有较高的去除效果。 当总停留时间大于54小时时，生物反硝化后的出水再进行混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下。 其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。

(2)工艺简单，节省投资，运行成本低。 该工艺利用废水中的有机物作为反硝化的碳源，因此不需要添加甲醇等昂贵的碳源。 特别是氨蒸馏塔安装去除固定氨的装置后，碳氮比提高，反硝化过程中产生的碱度相应减少了硝化过程所需的碱耗。

(3)缺氧反硝化工艺对污染物的降解效率高。 如缺氧段COD、BOD5等去除率分别为67%、38%、59%，苯酚、有机物去除率分别为62%、36%。 因此，反硝化反应是最经济、节能的降解过程。

传统的A²/O工艺是典型的具有脱氮除磷功能的污水处理技术。 该工艺结构简单、水力停留时间（HRT）短、易于控制。 大多数污水厂采用传统的A²/O工艺进行污水处理。 。

然而，生物脱氮除磷过程涉及硝化、反硝化、吸磷、释磷等多个生化过程，且各个过程对微生物组成、底物类型和环境条件的要求存在诸多差异。

传统A²/O工艺单一泥浆系统高效完成反硝化和除磷两个过程时，会出现各种冲突，如泥龄冲突、碳源竞争、硝酸盐和溶解氧（DO）残留干扰等。

传统A²O工艺改进策略分析

01 基于SRT矛盾的复合公式

A²/O工艺在传统A²/O工艺的好氧区增加了漂浮载体填料，使自养硝化细菌在载体表面生长，而PAOs和反硝化细菌处于悬浮生长状态。 这样，附着的自养硝化细菌的SRT相对独立，其硝化速率受短SRT污泥排放的影响较小，甚至有一定程度的增强。

悬浮污泥SRT、填料投加比和投加位置的选择不仅要考虑硝化强化程度，还要考虑悬浮污泥含量减少对系统反硝化除磷的负面影响。

载体填料投加并不意味着可以大幅度增加系统的污泥排放量，可以缩短悬浮污泥SRT，提高系统的除磷效率； 相反，SRT的缩短可能会降低悬浮污泥（MLSS）含量，从而影响系统的反应。 硝化作用甚至可能使除磷效果变差。

研究表明，当悬浮污泥SRT控制在5 d时，复合A²/O工艺的硝化效果与传统A²/O工艺没有显着差异。 复合A²/O工艺的载体填料不能独立充分发挥其硝化性能； 若进一步降低悬浮污泥SRT，则会因系统悬浮污泥含量减少而发生硝酸盐积累，影响厌氧磷的正常释放。

02 基于“碳源竞争”视角的流程

针对传统A²/O工艺碳源竞争以及硝酸盐和DO残留对释磷或反硝化的干扰问题，主要从三个方面着手：

碳源竞争的解决方案，如补充外部碳源、反硝化、释磷重新分配碳源（如倒置A²/O工艺）等；

为解决硝酸盐干扰磷释放问题提出的工艺改造，如JHB、UCT、MUCT等工艺；

为解决DO残留干扰释磷和反硝化的问题，可在好氧区末端增设适当体积的“非曝气区”。

1、补充外部碳源

补充外部碳源是在不改变原有工艺池结构和各功能区顺序的情况下，为解决短期内因水质波动造成的碳源短缺而提出的紧急措施。 一般可用的碳源可分为2类：

1）甲醇、乙醇、葡萄糖、乙酸钠等有机化合物；

2）可替代有机碳源，如厌氧消化污泥上清液、木屑、畜禽粪便、含高碳源的工业废水等。 与糖、纤维素等高碳物质相比，微生物更倾向于使用低分子碳水化合物（如甲醇、乙酸钠等）作为合成代谢的碳源，因为它们需要更大的能量。 碳源经历分解代谢，例如反硝化等。

任何外部碳源的添加都需要系统经过一定的适应期才能达到预期的效果。

根据要解决的冲突选择合适的碳源添加点对于系统的稳定运行和节能降耗至关重要。 一般来说，在厌氧区添加外部碳源不仅可以提高系统的除磷效果，还可以增强系统的反硝化潜力； 但如果反硝化碳源严重不足，系统TN去除效果较差，则应优先向系统中添加缺氧碳源。 区加。

倒置A²/O工艺及其改进工艺

图片来自网络

传统的A²/O工艺是在牺牲系统反硝化率的前提下，优先考虑释磷碳源的需求，并将厌氧区置于工艺前端，缺氧区置于工艺后端，忽略磷释放本身并不是一个除磷过程。 目的。

从除磷角度来看，倒置A²/O工艺还具有两大优势：

“饥饿效应”。 PAOs厌氧释放磷后，直接进入生化效率高的好氧环境，可以充分利用厌氧条件下形成的吸磷驱动力。

“群体效应”。 所有参与回流的污泥都可以经历完整的释磷和吸磷过程。 然而，一些研究人员认为，颠倒了A2/O工艺的布局。