淺析A2/O在新疆城市污水處理中的應用

李文全/中國市政工程西南設計研究總院有限公司新疆分院

?

淺析A2/O在新疆城市污水處理中的應用

李文全/中國市政工程西南設計研究總院有限公司新疆分院

【摘 要】經過幾十年的發展創新，我們研究出很多種污水處理工藝，其中A2/O工藝對有機物的去除和脫氮除磷具有很好的效果，對于污水處理廠的建設來說，A2/O工藝應用比較廣泛，適應性強，得到污水處理廠的重視與推廣，本文以喀什地區A污水處理廠的A2/O工藝的實際應用為例，進一步分析A2/O在城市污水處理中的應用。

【關鍵詞】A2/O工藝；污水處理；應用

一、A2/O工藝原理

1.生物脫氮除磷技術。

A2/O的實質就是一種生物脫氮除磷技術，具體是指用生物處理方法如活性污泥法，利用其中不同細菌的特性和功能，實現除磷脫氮，減少或消除污水中各種有機物、無機物。其中主要使用以下步驟，一是生物脫氮，是指利用硝化細菌將氨氮氧化為硝態氮，然后再經過反硝化細菌進行反應還原為氮氣。過程中一般包括四個主要的生化反應：同化反應，將有機氮進行同化吸收，合成利于生長繁殖的成分；氨化反應，將廢水中的有機氮化合物進行分解；硝化反應，好氧自養硝化菌將氨氮氧化為硝態氮的過程；反硝化反應，指在缺氧環境中，由異養兼性厭氧的反硝化菌利用硝化反應的產物亞硝酸鹽、硝酸鹽作為電子受體、由污水中有機物作為電子供體，將硝態氮轉化為氣態氮。

2.釋放過程。

在A2/O工藝的同化作用中，會將硝態氮轉化為細菌自身細胞的組成成分，然后通過氨化反應，將硝態氮還原氣化，這是釋放的主要過程。有氧環境下，反硝化過程中，反硝化菌通過有氧呼吸，抑制反硝化進程，進而消耗有機物。保證反硝化反應的進行，必須保證生化池中的溶氧量，且保證污水中的有機物量平穩減少。

3.主要工藝流程。

A2/O工藝主要通過三部分生化反應池：首先在厭氧池，在此池中要實現聚磷菌釋磷。污水在厭氧池中與從二沉池回流匯入含磷的污泥、有機物在各種發酵細菌的作用下分解，或是被細菌自身吸收利用，有機物在細菌中分解釋放細菌細胞體內的磷酸鹽。在有機物被分解的過程中，污水中的 COD、BOD 濃度得以降低。另外，當二沉池中的硝態氮大量回流時，會抑制厭氧發酵菌的活動，不但抑制了磷酸鹽的增長，還使進入缺氧池的碳源減少。

第二，污水進入缺氧池，由厭氧池進入缺氧池的污水主要發生硝化脫氮反應，混合液內回流比一般設置為100％、200％、300％。回流而來的硝態氮在反硝化細菌的作用下，將硝態氮還原為氮氣。經過缺氧池中的生物反應，系統的總氮濃度會得以大幅度的減少或是去除，有機物進而大量的削減。

第三，好氧池——曝氣池作用階段，污水流進入好氧池——曝氣池后，該池可以進行有機物去除、硝化作用、聚磷菌吸磷等多項反應，進一步的降低有機物的含量。通過好氧池——曝氣池的反應后，流入沉淀池。沉淀池的功能是泥水分離，污泥的一部分回流到厭氧池，一部分進入下一個處理單元，上清液則作為處理水排放。

二、工藝優點

本工藝是在A/O工藝的基礎上進行的升級，對于脫氮除磷步驟來說，通過綜合化的操作，可以進行有效的處理，工序簡單，效率高。占地面積小，成本比A/O工藝更少。厭氧、缺氧、好氧三種作用步驟可以交替往復運行，可以有效抑制絲狀菌的過量繁殖。處理過后，清液質量較好，剩余污泥含磷高，肥效好。單位污水的處理成本較低，經濟效益更好。本工藝對溫度等要求不是太高，對于北方大部分地區都可以使用。

三、喀什市A污水處理廠A2/O 工藝應用實例分析

1.喀什市A污水處理廠概況。

A污水處理廠位于喀什市城區東南側，G315國道東側，克孜河的東岸河漫灘上，處在克孜河二級階地上，地面高程為1275.50～1275.00m。利用A2/O工藝的污水廠新廠址位于原有污水廠西南側，緊臨現污水廠用地，用地面積為5.83ha。利用A2/O工藝的污水廠西南側現狀為國有未利用土地，面積約為9.0ha，地勢北高南低，地面高程為1271.50～12 69.50m，地勢較平整。東側為原有污水廠，東南側為現狀污水氧化塘。A2/O工藝處理后的污水進入現狀氧化塘，該氧化塘出水進入灌溉渠系。

2.A污水處理廠A2/O工藝選擇。

A2/O 工藝選擇原則有以下幾點：

一是在常年運轉中保證出水所要求的處理程度，處理效果穩定，技術成熟。二是基建投資及運行費用低，占地少，電耗省，以盡可能少的投入取得盡可能大的效益。三是運行管理方便，運轉靈活，并可根據不同的進水水質調整運行方式和參數，最大限度的發揮出處理裝置和構筑物的處理能力。四是便于實現處理過程的自動控制，提高管理水平。五是為節能降耗創造條件，確定適應的污泥處理工藝。

3.污水處理廠工藝流程。

污水處理廠采用的工藝為A2/O工藝。根據上文敘述的A2/O工藝概念以及流程，結合A污水處理廠的現狀，其主體工藝流程可以概括為為：城市污水→粗格柵、提升泵站→細格柵、沉砂池→(初沉池)→厭氧池→缺氧池→好氧(曝氣)池→二沉池→消毒→出水排放。

4.A2/O工藝運行參數優化確定。

在實際的污水處理中，A2/O工藝的有效運行要受到一些條件的制約或是影響，例如曝氣量、混合液內回流比、污泥回流比等等，而這些因素也會隨著外界的條件變化而改變，例如季節差異帶來了的溫度變化、空氣及水中碳氮比例等等。因此，要確定工藝的處理效果，需著重從幾個參數的數值進行考察，如混合液內回流比、污泥回流比、污泥齡等等。

第一，混合內回流比的運行參數。在A2/O工藝中，將回流比設定為100％、200％、300％三種不同的比值，去除效果都會在85％甚至95％以上，而三種的效果差異在2％之內。可以說，加大混合液內回流比并不能相應帶來COD 和 BOD 的有機物去除效果的明顯差異。

第二，污泥回流比的最佳運行參數。污泥回流比指的是，二沉池的污泥回流到反應池，而使污泥濃度保持一個平衡，這種平衡的維持需要污泥回流與原有污泥的量上保持一個適當的比例，進而保證各種不同微生物脫氮除磷的正常進行。在脫氮除磷的效果上，污泥回流比越大，脫氮除磷效果相對較好，但不是說污泥回流比越大越好。污泥回流比的過高會增加工程運行動力費用，也會加快厭氧池的硝態氮的消耗，引起反硝化細菌和聚磷菌對易生物降解有機物的激烈爭奪，有利于脫氮但不利于除磷。

改變污泥回流比對有機物COD、BOD 效果影響不大，由于對COD的降解難度比較大，而BOD較低濃度的污泥的降解效率已經較大，增大污泥濃度沒有顯著效果。因此，污泥回流比設置在100％內即合理。

第三，污泥齡的運行參數。污泥齡的參數的確定對于整體脫氮除磷效果有著十分重要的意義。污泥齡的長短直接影響到聚磷菌、硝化細菌的生物特性及剩余污泥的排放量。例如，聚磷菌需要較短的污泥齡，一般設置為8天左右。而對于硝化細菌，其增殖速度小于同一個生物反應池中的其他異養好氧菌，因此需要較長的污泥齡，通常在30天左右。這樣就需要綜合考慮，以實現同時最大限度的滿足聚磷菌和硝化細菌的要求。而在現實操作中，污泥齡的變動對于 COD、BOD、氨氮、總氮、總磷去除率要想都達到很好的效果，目前還實現不了。因此需要綜合權衡，使各項達到一個相對較好的程度，確定最佳污泥齡參數為15天左右。

綜上，為了實現工藝的最佳的污水處理效果，需要在參數確定上多對比多論證，對于參數的確定要進行不斷的試驗與實踐，通過對混合液內回流比、污泥回流比、污泥齡的最佳運行參數分析，找出污水處理效果最佳的節點。另外，細菌對溫度有一定的要求，因此，參數確定時要注意不同溫度下的區別，以便較好的發揮生物性能。

參考文獻：

[1]周艾文，金臘華.曝氣量對生物陶粒MBBR處理效能的影響[J].工業用水與廢水，2014(01).

[2]郭志濤，張東華.改性填料強化A2/O工藝處理低溫市政污水效果的研究[J].工業用水與廢水，2010(06).

[3]趙一寧，湯兵，張忠華，付豐連，陳文松，梁文鐘，馬騰，李祎毅.利用懸浮填料附著生物膜同步去除碳氮磷[J].環境工程學報，2012(12).