A2O工艺的研究进展-----自己总结的.doc

A2/O工艺的研究进展
1前言
近年来，我国城镇污水处理率不断提高，但是由氮磷污染引起的水体富营养化问题不仅没有得到解决，而且有日益严重的趋势。因此水体富营养化问题的加剧对氮、磷的去除提出了严格的要求，可见，污水处理的主要矛盾已由有机污染物的去除转变为氮、磷污染物的去除。我国对城镇污水处理厂的出水标准越来越高，特别提高了氮磷的标准，因此许多已建的城镇污水处理厂需要升级改造，增加设施去除污水中的氮、磷污染物，以达到国家规定的排放标准，新建的污水处理厂则须按照新标准进行建设。目前，对污水生物脱氮除磷的机理、影响因素及工艺等方面的研究已是一个热点，并以提出了一些新工艺和改良工艺。对于脱氮除磷工艺，今后的发展要求不仅仅局限于较高的氮磷去除率，而且要求处理效果稳定、可靠、工艺控制调节灵活、投资运行费用节省[1]。目前，生物脱氮除磷工艺正向着这一简洁、高效、经济的方向发展。
A2/O工艺由于具有同时脱氮和除磷的功能，相对于其他同步脱氮除磷工艺具有构造简单、总水力停留时间短、运行费用低、控制复杂性小、不易产生污泥膨胀等优点，是传统活性污泥污水处理厂改建为具有脱氮除磷功能的污水处理厂时最佳的备选工艺，目前A2/O工艺及其变形脱氮除磷工艺在我国拥有50%以上的市场，是处理城市污水的主要工艺[2-3]。
2A2/O工艺的发展
1932年开发的Wuhrmann工艺是最早的脱氮工艺(见图1)，流程遵循硝化、反硝化的顺序而设置。由于反硝化过程需要碳源，而这种后置反硝化工艺是以微生物的内源代谢物质作为碳源，能量释放速率很低，因而脱氮速率也很低。此外污水进入系统的第一级就进行好氧反应，能耗太高；如原污水的含氮量较高，会导致好氧池容积太大，致使实际上不能满足硝化作用的条件，尤其是温度在15℃以下时更是如此；在缺氧段，由于微生物死亡释放出有机氮和氨，其中一些随水流出，从而减少了系统中总氮的去除。因此该工艺在工程上不实用，但它为以后除磷脱氮工艺的发展奠定了基础[4]。
沉淀池
缺氧池
好氧池
进水出水

回流污泥剩余污泥
图1Wuhrmann脱氮工艺流程
1962年，Ludzack和Ettinger[5]首次提出利用进水中可生物降解的物质作为脱氮能源的前置反硝化工艺，解决了碳源不足的问题。
1973年，南非的Barnard[6]在开发Bardenpho工艺时提出改良型Ludzack-Ettinger脱氮工艺，即广泛应用的A/O工艺(见图2)。A/O工艺中，回流液中的大量硝酸盐到缺氧池后，可以从原污水得到充足的有机物，使反硝化脱氮得以充分进行。A/O工艺不能达到完全脱氮，因为好氧反应器总流量的一部分没有回流到缺氧反应器而是直接随出水排放了。
混合液回流

沉淀池
好氧池
缺氧池
进水出水

回流污泥剩余污泥
图2改良型Ludzack-Ettinger脱氮工艺流程

为了克服A/O工艺不完全脱氮的不足，1973年Barnard提出把此工艺与Wuhrmann工艺联合，并称之为Bardenpho工艺[7]（见图3）。Barnard认为，一级好氧反应器的低浓度硝酸盐排入二级缺氧反应器会被脱氮，而产生相对来说无硝酸盐的出水。为了除去二级缺氧器中产生的、附着于污泥絮体上的微细气泡和污泥停留期间释放出来的氨，在二级缺氧反应器和最终沉淀池之间引入了快速好氧反应器。Bardenpho工艺在概念上具有完全去除硝酸盐的潜力，但实际上是不可能的。
混合液回流

沉淀池
好氧池
缺氧池
好氧池
缺氧池
进水出水

回流污泥剩余污泥
图3Bardenpho脱氮工艺流程（4阶段Bardenpho脱氮工艺）

1976年，Barnard通过对Bardenpho工艺进行中试研究后提出：在Bardenpho工艺的初级缺氧反应器前加一厌氧反应器就能有效除磷[8](见图4)。该工艺在南非称5阶段Phoredox工艺，或简称Phoredox工艺，在美国称之为改良型Bardenpho工艺。

混合液回流

缺氧池
缺氧池
好氧池
缺氧池
好氧池
沉淀池
进水出水

回流污泥剩余污泥
图4Phoredox工艺流程（改良型Bardenpho工艺或5阶段Bardenpho脱氮除磷工艺）

1980年，Rabinowitz和Marais[9]对Phoredox工艺的研究中，选择3阶段的Phoredox工艺，即所谓的传统A2/O工艺(见图5)。
混合液回流

厌氧池
好氧池
缺氧池
沉淀池
进水出水

回流污泥剩余污泥
图5传统A2/O工艺流程（Phoredox3阶段生物脱氮除磷工艺）

3A2/O工艺生物脱氮除磷的原理及影响因素
3.1A2/O工艺生物脱氮除磷的原理
下图（如图6）为传统的A2/O工艺流程及其各部分功能图。首段为厌氧池，本池主要功能为释放磷。原污水与同步进入的二沉池回流的含磷污泥二