活性污泥法之AO与A2O工艺

AO(Anoxic Oxic)工艺法：

也叫厌氧好氧工艺法，A(Anaerobic)是厌氧段，用于脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。

它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以AO法是改进的活性污泥法。

A段DO：不大于0.2mg/L

O段DO：2～4mg/L

分解为：小分子有机物

A/O法脱氮工艺的特点

（a）流程简单，无需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低；

（b）反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；

（c）曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质；

O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。

（d）A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。

A/O法脱氮工艺的优点

①系统简单，运行费低，占地小；

②以原污水中的含碳有机物和内源代谢产物为碳源，节省了投加外碳源的费用；

③好氧池在后，可进一步去除有机物；

④缺氧池在先，由于反硝化消耗了部分碳源有机物，可减轻好氧池负荷；

⑤反硝化产生的碱度可补偿硝化过程对碱度的消耗。

A/O法存在的问题

1、由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；

2、若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。此外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90%。

影响因素

• 水力停留时间（硝化＞6h，反硝化＜2h）

• 污泥浓度MLSS（＞3000mg/L）

• 污泥龄（＞30d）

• N/MLSS负荷率（＜0.03）

• 进水总氮浓度（＜30mg/L）

背景知识——常见污水处理工艺介绍：

（1）按城市污水处理及污染防治技术政策推荐，日处理能力在20万立方米以上（不包括20万立方米/日）的污水处理设施，一般采用常规活性污泥法，也可采用其他成熟技术；日处理能力在10～20万立方米的污水处理设施，可选用常规活性污泥法、氧化沟法、SBR法和AB法等成熟工艺；日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，可选用氧化沟法、SBR法、水解好氧法、AB法和生物滤池法等技术，也可选用常规活性污泥法。

（2）按城市污水处理及污染防治技术政策要求，在对氮、磷污染物有控制要求的地区，应采用具备较强的除磷脱氮功能的二级强化处理工艺。日处理能力在10万立方米以上的污水处理设施，一般选用A/O法、A/A/O法等技术，也可审慎选用其他的同效技术；日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，除采用A/O法、A/A/O法外，也可选用具有除磷脱氮效果的氧化沟法、SBR法、水解好氧法和生物滤池法等。

（3）按城市污水处理及污染防治技术政策许可，在严格进行环境影响评价、满足国家有关标准要求和水体自净能力要求的条件下，可审慎采用城市污水排入大江或深海的处置方法。城市污水二级处理出水不能满足水环境要求时，在有条件的地区，可利用荒地、闲地等可利用的条件，采用土地处理系统和稳定塘等自然净化技术进一步处理。

基本原理

AO工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO＝2～4mg/L。

在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；

在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH₃、NH₄⁺），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH₃-N（NH₄⁺）氧化为NO₃⁻，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO₃⁻还原为分子态氮（N₂）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。

主要特点

（1）效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，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）流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。

（3）缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD₅和SCN⁻在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。

（4）容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。

（5）缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。

通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点，推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环)工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。

工艺流程（AO）

污水由排水系统收集后，进入污水处理站的格栅井，去除颗粒杂物后，进入调节池，进行均质均量，调节池中设置预曝气系统，再经液位控制仪传递信号，由提升泵送至初沉池沉淀，废水自流至A级生物接触氧化池（缺氧池），进行酸化水解和硝化反硝化，降低有机物浓度，去除部分氨氮，然后入流O级生物接触氧化池（好氧池）进行好氧生化反应，在此绝大部分有机污染物通过生物氧化、吸附得以降解，出水自流至二沉池进行固液分离后，沉淀池上清液流入消毒池，经投加氯片接触溶解，杀灭水中有害菌种后达标外排。

由格栅截留下的杂物定期装入小车倾倒至垃圾场，二沉池中的污泥部分回流至A级生物处理池，另一部分污泥至污泥池进行污泥消化后定期抽吸外运，污泥池上清液回流至调节池再处理。

工艺设施说明（AO）

（1）格栅井——去除大颗粒杂物及飘浮物，保护后续水泵。

（2）调节池——水量水质均化，设预曝气防沉淀及初步降解有机物。

（3）调节池提升水泵——潜污泵二台，液位控制，无堵塞撕裂杂物泵。

（4）初沉池——去除生化池中剥落下来的生物膜和悬浮污泥。

（5）A级生物处理池（缺氧池）——兼氧微生物将难溶大分子有机物水解为小分子，并通过回流硝化液进行部分反硝化除氮。

（6）O级生物处理池（生物接触氧化池）——核心处理单元，前段高负荷降解有机物，后段低负荷硝化氨氮，填料为弹性立体组合填料，分二级。

（7）二沉池——竖流式沉淀池，三角堰出水，气提排泥部分回流至A池。

（8）消毒池——投加氯片消毒，达标排放。

（9）污泥池——污泥浓缩、好氧消化，上清液回流调节池，剩余污泥定期外运。

（10）风机——供A/O级生化池及调节池充氧曝气、搅拌，一用一备。

（11）PC自动控制柜——全自动程序控制运行。

A2O法处理工艺（AAO法：Anaerobic-Anoxic-Oxic 厌氧-缺氧-好氧）

是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。该法是20世纪70年代，由美国的一些专家在AO法脱氮工艺基础上开发的。

工艺特点

1、在系统上A2O法可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他类工艺；

2、在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀，SVI值一般小于100；

3、污泥含磷高，具有较高肥效；

4、运行中勿需投药，两个A段只用轻轻搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。

各反应器单元功能

1、厌氧反应器——原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，主要功能为释放磷（释磷），同时部分有机物进行氨化；

2、缺氧反应器——首要功能是脱氮，硝态氮通过内循环由好氧反应器送来，循环混合液量一般为2Q（Q为原污水流量）；

3、好氧反应器（曝气池）——多功能单元，去除BOD、硝化（NH₃→NO₃⁻）和吸收磷等均在此处进行，部分混合液（2Q）回流到缺氧反应器；

4、沉淀池——泥水分离，污泥一部分回流至厌氧反应器，上清液作为处理水排放。

处理效果

出水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准及以上。

存在的待解决问题

1、除磷效果难再提高，污泥增长有一定限度不易提高，特别是P/BOD值高时更甚；

2、脱氮效果也难再进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；

3、进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。