微水會·導語:

在2015年的最后一期微水會上，我們就生活污水處理基本工藝的應用，結合深圳上洋污水廠展開了討論。鑒于污水處理工藝種類太廣，討論無法深入。本期微水會圍繞A2O工藝，從AA/O的角度，結合實例，各路環保大咖們展開了熱烈討論，觀點碰撞異常尖銳，干貨頗多。水世界就本期內容進行了梳理，供大家參考交流。

主題：A2/O工藝及其改良或集成在污水處理廠的應用

背景：上周我們就基本的污水處理工藝進行了概述，比較了各工藝的特點。對生物轉盤、生物濾池、MBR、氧化溝等工藝展開探討�；诶碚�，以深圳上洋污水廠為對象，對污水處理工藝中總氮、總磷、硝化等問題互相交流了想法，并上升至污水處理廠的運營、管理方面�？梢哉f是受益匪淺，本期將具體到工藝，選取應用較廣的A2/O工藝，探討該工藝及其改良或集成在污水處理廠的應用。

話題：

1、塔爾湖污水廠及天子湖污水處理廠案例討論、分析

2、基于兩案例對A2/O工藝的細節探討

何為A2/O工藝？

既然是圍繞A2/O工藝的討論，首先對該工藝的基本知識做一簡單介紹，方便大家理解后續的討論內容。

簡單來講，A2/O工藝即厭氧—缺氧—好氧工藝，生物處理部分由厭氧池、缺氧池和好氧池組成。厭氧池主要功能是釋放磷，同時部分有機物進行氨化。缺氧池的主要功能是脫氮。好氧池是多功能的，能夠去除BOD、硝化和吸收磷。

案例分享：

五原縣塔爾湖鎮污水處理廠

案例背景

塔爾湖鎮位于五原縣西部，境內地勢平坦，屬黃河灌區，擁有豐富的水資源，為了保護該鎮水資源，生活污水集中處理，處理出水以回用為主。塔爾湖鎮污水處理廠總投資1596.49萬元，遠期污水處理規模為2500m3/天。現一期工程已正式投運，處理規模為500m3/天。出水水質執行標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918－2002)一級標準，《城市污水再生利用-城市雜用水水質》(GB/T 18920-2002)、《城市污水再生利用-景觀環境用水水質》(GB/T 18921-2002)中相關要求，《地表水環境質量標準基本項目標準限值》(GB3838-2002)Ⅴ類標準。工藝流程見下圖。

流程簡介：

廢水收集后經提升進入均質調節池，隨后進入水解酸化池。本工藝水解池采用升流式上向流，主要目的是為大幅度地去除水中的懸浮物及有機物質。缺氧池采用推流式結構，缺氧池中，以廢水中有機物作為碳源，與循環回流泥水混合液進行缺氧脫氮反應。在水解池和缺氧池內均裝有YDT彈性立體填料。在經缺氧處理后的廢水進入生物接觸氧化池后，在氧化池內進行大量曝氣，利用微生物降解水中的COD、BOD5有機質。二沉池為豎流式，池內設置了污泥回流，回流至缺氧反應池進水端。反應沉淀池是為去除磷酸鹽及經殘余的懸浮膠體物質而設置的，在其中加入PAC、PAM藥劑。由于排放要求較高，系統設置生物濾池，用以去除水中最終殘余的有機物及懸浮物質，采用高效多孔吸附劑作為濾料。最終出水水質，CODcr為20mg/L，BOD5< 8 mg/L，氨氮<2 mg/L。

案例釋疑：

1、關于運行時間

Q:設計運行時間為20h，實際運行呢？

A:在實際工程中，有水運行，沒水停機，實際運行每天約12-13個小時。

Q: 停機后再起動會不會影響恢復？對好氧池有影響嗎？

A: 因停機時也在做內循環，停機兩天內不影響正常運行，每間隔2小時啟動十分鐘，好氧池不受影響。

2、關于溫度問題

Q:冬季水溫如何？是否影響運行？

A:設計停留時間比較長，負荷較低，過冬沒問題。

3、關于運行成本

Q:運行成本如何？

A:最大實際運行為功率為350KW/天，根據用電因子核算，約為60%左右,電價以0.50元計，則日電費為：350×0.6×0.5 ＝105.0元。PAC(固體)加藥量約20PPM，即20克/噸水，日用量10kg，單價按2.0元/kg計；PAM(固體)加藥量約2PPM，即2克/噸水，日用量1kg，單價按20.0元/kg計；次氯酸鈉(約10%)加藥量20PPM，即20克/噸水，日用量10kg，單價按2.0元/kg計，則藥劑費為：PAC：10kg/d×2.0元/kg=20元/天，PAM：1.0kg/d×20.0元/kg=20元/天，次氯酸鈉：10kg/d×2.00元/kg=20元/天，則總藥劑費：60元/天。

在實際運行中，不加PAM的情況下，成本在這個范圍內。

天子湖污水處理廠

案例背景

天子湖污水處理廠采用二級生物處理工藝，進水水質為：BOD5180，CODcr 500，SS 220，氨氮35，TP 4.0，PH6~9。出水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002)一級A排放標準。原設計為A/O工藝，實踐表明該工藝難以提高工業污水的可生化性，處理過程中需要外加大量有機碳源和脫色劑，提高了成本。故在前段增加水解酸化池提高廢水的可生化性。二期工程處理量為7500噸，總處理量為1.5萬噸/天。

技術講堂：

針對以上兩個案例，大家普遍比較關注的是生物除磷、有機物對硝化的影響。就此，蒼老師、孫教授和其他行業大神們從工藝的角度給出了解答。

1、AA/O工藝如何發展而來？

最早的活性污泥法，就是O池，后因污泥膨脹頻發，研究前面加A段可以抑制，后續N指標要求，A段可以起反硝化，P指標要求，經過研究PAOs特性，再增加A段，這就是AAO。

2、為什么AA/O工藝中A池在前面？

主要從厭氧抗負荷、池體設備結構來說明。

一般而言，厭氧菌耐沖擊能力強高濃度高負荷對厭氧菌的沖擊都比較弱。當然有些有毒物質對厭氧影響厲害，但是對好氧反而影響弱。

一般厭氧或者缺氧都是用推流器，好氧用推流式比較多，使用用推流器也是抗原水沖擊一大力寶。很多用O池推流式開道很容易導致O池前段負荷過高或者PH 以及其他沖擊過高。因為推流式是向前推流，后面的低濃度水不能到前段。而厭氧或者缺氧池用推流器在池子內反復循環，抗沖擊負荷非常好。

3、為什么AA/O工藝中，第二個是缺氧池而非好氧池？

這里牽涉到氨氮和cod的問題，核心問題應該為成本和硝化菌。

首先來分析下OA法的缺點，如果O池在前，A池在后。O池內必然是異養菌先占優勢，吃掉可降解COD 然后再通過硝化菌自養菌降解氨氮。當氨氮低時，可降解COD必然低，那么O池必然會浪費一部分體積和效率優先來降解COD，增加了成本建設和投資。而A池在后，反硝化需要足夠的C/N比來進行反硝化，一般認為在4/1以上，C/N比的矛盾導致：如果要脫氮就需要外加碳源。簡言之，大量BOD進入O池，占用O池有效容積，抑制氨氮降解。同時導致后端A池碳源不足，額外提高成本補充碳源。

此外，還有pH因素。一般地，缺氧池pH 在6.5-7.5，好氧池最佳硝化在7.5-8.5。而生活污水的pH都是達不到8的，故在缺氧池pH范圍內。同時，氨氮硝化會消耗堿度，反硝化是提供堿度的，硝化消耗堿度7.14g，需要人為補充堿度；而反硝化確實提高堿度3.57g。如果A池在后就浪費了一半堿度。

另一因素是氨氮+氧氣生產硝酸根，而cod在缺氧池中利用硝酸根的化合態氧降解cod，相當于是氧氣的重復利用。

4、AA/O工藝除磷

硝酸鹽的反硝化與厭氧釋磷是競爭關系，在AA/O工藝中第一個A池是除磷，故不把硝化液回流到第一個池子。最重要的原因就是在厭氧池里一旦有硝酸鹽，反硝化菌就成為了優勢菌，而聚磷菌就弱勢了。

聚磷菌到了厭氧池后，首先是利用厭氧池內兼性厭氧發酵菌（水解）將大分子有機物水解成的小分子VFA；聚磷菌在厭氧池內釋放磷酸鹽吸收VFA合成PHB；這里釋放磷是提供能量，吸收VFA是需要能量。

由于厭氧池不適合聚磷菌的生存。所以，聚磷菌需要將磷酸鹽快速生成能量中間體獲取能量，同時也為將來的好氧提供充足的能量和合成的元素提供必要的基礎。

具體過程見下圖。

所謂的硝酸鹽影響聚磷菌，就是因為反硝化細菌是異養菌，得失電子更容易。

討論集錦：

1、關于水溫對脫氮的影響

在水溫降低時，總氮速率下降明顯。

2、針對以上兩個案例都用到水解酸化池的問題

水解酸化池的主要目的是用于解決工業廢水中難生物降解有機物的問題，城市污水中運用較少。但碰到工業廢水，很多市政污水不得不上。故水解酸化+A/O（A2/O）在市政污水中并不罕見。

從氧氣含量和微生物生存環境上來講，水解酸化池可以看作是A池。

3、關于好氧池低DO運行

在進水營養物濃度低，AAO系統好氧池長期低溶解氧0.5左右，連續曝氣，能否長久持續？

對于傳統的AAO工藝，持續運行的風險很大，第一個來自二沉池。

4、按理論講缺氧+好氧組合工藝不能生物除磷或者除磷效果很差，但事實上很多工程除磷效果還可以的，做何解？

如果缺氧停留時間長，BOD足夠，除磷效果還是可行的，在厭氧條件下如果大件有機物能夠降解為短鏈有機酸，就能確保生物磷去除的進行。

5、回流污泥中的硝酸鹽對厭氧區產生不利影響，會不會降低除磷效果？

回流污泥會影響除磷，因此要控制污泥回流量。

6、pH小于7對硝化的影響

理論上pH小于7時無法硝化，但在實際工程中，有PH到6.5硝化效果仍舊不錯的，此時，總堿度比較合適，一般看末端大于70左右就可以了。在氨氮很高，堿度補充不足時，pH會低于6，及時補充問題也不大。

7、后置反硝化

后置反硝化，往往用在后續深度處理上。誠然也有用于二級處理的，例如ICEAS技術。此外，多點進水多級A/O實際上也是由此演變而來的。

8、有機物會不會抑制硝化？

答案是肯定的。在實際工程中有很多cod突然變高，后端出水氨氮變高的情況。COD會影響DO，DO也是影響硝化菌的一大因素，在實際中DO在0.3-0.5也能硝化，即使BOD很高，蒼老師認為，這與池體內菌種是否占優勢有很大關系。一般BOD在50左右，容易開始影響硝化菌硝化能力。

9、厭氧氨氧化

所謂厭養氨氧化是一部分亞硝酸跟部分氨氮在厭養條件下直接生成氮氣。

在講求能量化的現今，比較靠譜的還是需要碳源的缺氧反硝化。

10、關于厭氧不等同于厭氧池的問題

厭氧池特有的功能就是生物釋磷，而釋磷的條件是要從回流污泥中拿到具有聚磷的微生物體（這是釋磷的基礎），而在厭氧池中，釋磷還需要的就是小分子有機物，這個可以是原水來的，也可以是厭氧水解產生的。這樣形成的結構，后面才能更多的吸磷。

當然，厭氧池中還有無效釋磷，這種釋磷不是利用聚磷產生的，而是有機物厭氧水解的產物，比方說氨基酸等的水解產生的。這種磷酸鹽不具有好氧吸磷當量的。

11、內回流與總氮的關系

從理論上講，在缺氧池碳源充足的情況下，內回流調大后，其總氮下降的比值會越來越小。

結束語

本期就內蒙古五原的市政污水處理廠，浙江安吉市政污水處理廠兩個案例進行討論。兩者有共同點，也有很多不一樣。針對五原污水廠案例討論時，其中對水解酸化池的定義和概念進行了討論，厭氧池是一種功能類池子，不是說厭氧就是厭氧池。同時針對除磷也進行了討論，孫教授指出，生物除磷的基本條件是，攜帶聚磷的好氧池污泥，回流到厭氧池，在其中于有機物發生三羧酸循環反應。對于第一個案例爭議比較大的是，工藝設計上更像是工業廢水處理，而不是AA/O市政污水處理廠。

第二個案例，從AA/O角度出發，借助案例來講工藝的基礎內容，以及實質應用�；谏弦粋�案例，系統的為我們講解了AA/O工藝。此外，孫教授與蒼老師就進行了一對一的對話

觀點碰撞激烈，技術干貨頻出。在后續的微水會中我們會繼續為大家提供優質內容，敬請關注，也歡迎大家踴躍參加下期微水會。

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