反應池ORP和DO對A/A/O工藝出水水質影響的探討

馮云鳳

（廣州市污水治理有限責任公司大坦沙污水處理廠，廣東廣州 510163）

1 引言

1.1 ORP

ORP（氧化還原電位）是液體中指示電極的氧化還原電位與比較電極的氧化還原電位的差，它是水質中一個重要指標，它雖然不能獨立反應水質的好壞，但是能夠綜合其他水質指標來反映水中微生物棲息環境的氧化還原情況。氧化還原電位越高，氧化性越強；氧化還原電位越低，氧化性越弱。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性，為負則說明溶液顯示還原性。

利用生物處理污水，是通過各種微生物所具有的各種酶與污水中污染物相互作用，使氧化還原物質的數量發生變化，從而維持微生物繁殖和活動需要的能量，這也是生物反應池中ORP發生變化的原因[1]。

A/A/O（厭氧-缺氧-好氧法）通過設置三種不同的微生物棲息環境條件來達到脫氮除磷的目的，A/A/O生物池各段混合液中的ORP能夠綜合地反應生物池中各參數的變化。混合液中的DO越高ORP越高，而當存在磷酸根離子和游離的磷時，ORP隨磷酸根離子和游離的磷濃度升高而降低[2]。一般A/A/O生物除磷脫氮工藝處理過程中，厭氧段的ORP應小于-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控制效果的好壞直接關系到出水水質和污水廠運行能耗的高低[4]。結合A/A/O工藝的實際特點分析，生物反應池中的DO控制將影響微生物的活性，從而影響脫氮除磷的效果。若DO不足，有機物氧化和硝化反應會受限制；若DO過量，會造成能量的浪費和除磷效果的不佳[5]。

2 檢測裝置

移動式DO儀1臺，移動式ORP儀1臺。

3 檢測結果

2012年12 月，對大坦沙污水處理廠一期1#北池、二期南池進行了ORP、DO連續檢測，每個檢測時段（一期1#北池第2、3階段分別為同一天的8∶00～16∶00和 16∶00～22∶00數據，其他時間段均為8∶00～16∶00）基本控制在反應池水力停留時間內，檢測結果具體如表1、圖1、表2和圖2所示。

從圖1、圖2可以看出，ORP基本上隨著DO的升高而升高。圖1顯示一期1#北池厭缺氧段的DO基本不變，這可能和好氧末段的DO偏低有關，導致內回流對缺氧段DO提高的效果不明顯。圖2顯示二期南池厭缺好氧段的ORP逐漸升高，厭缺氧

段的DO基本保持在0.2 mg/L左右，這可能與好氧末段的DO值較高，且外回流比較大有關，導致厭氧段DO偏高。表3為一、二期在線與化驗進出水水質統計。

表1 一期1#北池ORP、DO檢測數據匯總表Tab.1 Testing Value of ORP and DO in No.1 North Pool in PhaseⅠ

表2 二期3#南池ORP、DO檢測數據匯總表Tab.2 Testing Value of ORP and DO in No.3 South Pool in PhaseⅡ

圖1 一期1#北池DO、ORP檢測數據曲線圖Fig.1 Testing Value of ORP and DO in No.1 North Tank in PhaseⅠ

圖2 二期3#南池DO、ORP檢測數據曲線圖Fig.2 Testing Value of ORP and DO in No.3 South Tank in PhaseⅡ

在厭氧池中活性污泥內的磷釋放量，將受該池內ORP、NO3-N濃度和進水TOC濃度的影響。在厭氧池中，TOC濃度高，ORP就低；NO3-N濃度高，ORP就高。當厭氧池內ORP達到-150 mV時，活性污泥就開始釋放磷，且ORP達到-280 mV以下就能達到較充分的釋放磷[1]。結合表1、表2、表3，可以看出：

表3 一、二期在線與化驗進出水水質統計表Tab.3 Online and Assay Testing Result of Water Quality of PhaseⅠandⅡ

（1）厭氧段ORP越低（最好控制在-200 mV左右），出水TP越低;

（2）3#南池厭氧段DO偏高，聚磷菌釋磷效果較差，出水TP較1#南池高;

（3）在外回流量基本保持不變的情況下，進水水量適量時，TP去除率較高，而并不是水量越低，TP去除率越高。

在缺氧池內的ORP，不但受pH和DO的影響，仍舊與NO3-N濃度、TOC濃度有關。在TOC濃度適量的情況下，缺氧池的ORP在-150 mV左右，可以取得較好的脫氮效果。結合表1、表2、表3，雖然一期1#北池缺氧段第3、4時段的ORP控制在-150 mV左右，但由于期間DO偏高，導致反硝化效果較低，所以出水NH3-N和TN較高。

在好氧池內，必須具有硝化反應的條件，其條件是根據進水水質和要求出水中氮濃度而定的，通常都是以硝化反應為控制前提，好氧池的DO一般大于或等于2 mg/L。在硝化反應的同時，活性污泥中聚磷菌將會過量攝取磷，并以剩余活性污泥的方式排出生化反應池。結合表1、表3，可以看出，當一期1#北池好氧段DO降低時，反應池硝化效果降低，出水氨氮升高。

4 結論

通過對傳統A/A/O反應池各部分的ORP值與DO值的檢測，得出以下結論：

（1）ORP與DO的高低對出水氮、磷有直接影響，為確保反應池較好的脫氮除磷效果，ORP和DO應控制在合理的范圍。

（2）好氧段DO下降，硝化細菌活性受到抑制，硝化效果降低，影響出水氨氮。

（3）經過多次試驗結果表明，在A/A/O工藝控制中OPR在厭氧、缺氧、好氧中的控制并不一定需嚴格滿足厭氧段的ORP小于-250 mV，缺氧段控制在-150 mV左右，好氧段控制在100 mV以上的控制條件才能保證出水水質。

［1］孫志浩.活性污泥法中應用氧化還原電位（ORP）控制和管理指標的簡介[J].西南給排水，1997(5):13-15..

［2］王亞宜,彭永臻,王淑瑩,等.碳源和硝態氮濃度對反硝化聚磷的影響及ORP的變化規律[J].2004,25(3):54-58.

［3］楊凱,王向德.低濃度生活污水厭氧處理的試驗研究[J].凈水技術,2006,25(5):43-46.

［4］吳昌永，彭永臻，王然登，等.溶解氧濃度對A2/O工藝運行的影響[J].中國給水排水,2012,28(3):5-9.

［5］王曉蓮,王淑瑩,馬勇,等.A2/O工藝中反硝化除磷及過量曝氣對生物除磷的影響[J].化工學報,2005,56(8):1565-1570.