天津眾邁A2O污水處理工藝的運行過程及運行策略

【資料簡介】

天津眾邁A2O污水處理工藝的運行過程及運行策略

1 傳統 A2O工藝的運行原理、運行方式及特點

工作原理

在該工藝流程內，BOD₅、SS和以各種形式存在的氮和磷將一一被去除。A²O生物脫氮除磷系統的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌組成。在好氧段，硝化細菌將入流中的氨氮及有機氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細菌將內回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉化成氮氣逸入到大氣中，從而達到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷除去。  

A2O工藝的運行特點

(1) 污水首入厭氧段，充分發揮了厭氧菌群對高濃度、較難降解有機物的降解優勢，適合混有工業廢水的城市污水處理，污泥產量少。

(2) 簡化了處理流程，增加了處理功能，是簡單的脫氮除磷工藝，減少了水力停留時間。

(3) 在厭氧-缺氧-好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不會發生污泥膨脹。

(4) 剩余污泥中的磷含量一般可達污泥干重的6%～7% ，具有很高的肥效。

2 A2O工藝的運行控制

A2O脫氮除磷涉及硝化反硝化、吸磷釋磷等多個生化反應，每個反應對環境條件、基質類型、微生物組成要求不同，脫氮除磷各過程相互制約，因此了解工藝控制要素及其對脫氮除磷的影響很有必要。

泥量與泥齡

A2O工藝運行中系統污泥濃度和泥齡對脫氮除磷有重要影響，研究表明，當厭氧池、缺氧池、好氧池中的MLSS維持在3000～3800mg˙L，且三個反應器中的MLSS值接近時，系統具有較好的脫氮除磷效果。厭氧池聚磷菌和缺氧池反硝化細菌屬于短泥齡微生物，短泥齡有利于除磷和反硝化，一般缺氧池的泥齡為3～5d，好氧池中自養硝化細菌增殖速度慢，世代周期長，要使自養硝化細菌在系統中維持一定的數量，成為優勢菌群，好氧段需要20～30d的長泥齡，但同時長泥齡使含磷污泥的排放過少，且在較高的泥齡下聚磷菌為維持生命活動分解聚合磷酸鹽，可能使磷從含磷污泥里重新釋放出來，不利于系統除磷，一般系統若以除磷為主要目的，泥齡可控制在6～8d，另外，反硝化聚磷菌的發現使系統在缺氧段脫氮的同時也能使磷得到部分去除，研究發現，當系統的SRT在  15d時缺氧段具有較高的脫氮除磷效果。為了兼顧脫氮除磷，建議污泥齡為硝化菌的小世代期的2倍以上，權衡考慮將污泥齡控制在8～15d較合適。

碳源

脫氮除磷過程中反硝化細菌和聚磷菌是混合共生的，相互競爭碳源，且反硝化細菌會優先攝取碳源，厭氧段碳源不足會抑制聚磷菌的釋磷，從而導致終除磷效果變差，為了保證良好的除磷效果，厭氧段需要有充足的可供聚磷菌吸收的碳源，一般將厭氧池(  SP/SBOD) 控制在0.06以內，污泥負荷控0.10kgBOD5 /( kgMLSS˙d)  以上。缺氧池內異養型兼性厭氧反硝化細菌需要足夠的有機物作為電子供體，以NO-x-N為電子受體，將回流混合液中的NO-x-N還原成  N2，完成系統的脫氮，因此缺氧池需要一定的C/N，根據工程實踐經驗，當COD/TKN大于8時，脫氮率可達80% 。

好氧池碳源不宜過多，過多的碳源會促使好氧池內異養型好氧細菌成為優勢菌群，抑制自養型硝化細菌的硝化作用，對系統脫氮產生負面影響，好氧池應將污泥負荷控制在0.15kgBOD5/(  kgMLSS˙d)以下。系統運行過程中應定期核算污水進水水質是否滿足BOD5/TKN大于4，BOD5/TP大于20的要求，否則需要補充碳源。在碳源分配上，厭氧池、缺氧池、好氧池呈遞減趨勢，厭氧池需要過多的碳源，缺氧池碳源充足，好氧池碳源較低。

NH+4-N濃度

好氧段過高的NH+4-N濃度會對硝化菌產生抑制作用，要保證NH+4-N正常硝化，通常TKN/MLSS負荷率應小于0.05kgTKN/(  kgMLSS˙d)

溶解氧( DO)

為了防止進入二沉池的混合液發生反硝化或釋磷，引起污泥上浮，影響出水水質和除磷效果，進入沉淀池的混合液中通常保證一定的DO濃度，且好氧池DO  不足會抑制硝化菌的生長，其對DO的zuidi忍受極限為0.5～0.7mg˙L.

增加溶解氧有利于硝化作用的進行，好氧末端DO對A2O工藝脫氮除磷的影響，結果表明隨著末端DO的增大，系統硝化速率提高，NH+4-N的去除率從60%升高到90%以上,TN的去除率從54%升高到67%  ，總磷的去除率也有所提高，好氧池的DO>2mg˙L以后，硝化速率開始減緩，繼續增大DO對硝化進程不僅沒有大幅加快，還可能使回流污泥和回流混合液中DO濃度偏高，不利于厭氧段釋磷和缺氧段反硝化，根據實踐經驗將好氧段DO控制在2mg˙L為宜，高不超過3mg˙L  。缺氧段DO會與硝酸鹽競爭電子供體，較高的DO還會影響硝酸鹽還原酶的合成及活性，一般缺氧段的DO不超過0.5mg˙L為宜。的厭氧環境有利于聚磷菌的釋磷，但回流污泥不可避免的帶入部分DO和NO-x-N，實際操作中厭氧段DO<0.2mg˙L即可。

混合液回流比R

好氧池出水回流至缺氧池用于脫氮，回流比越大，脫氮效果越好，但較大的回流比增大了能源消耗，提高了處理成本，研究發現當R超過300%時，脫氮率可達到75%以上。

污泥回流比r

二沉池污泥回流到厭氧池以維持各段合適的污泥濃度，保證整個生化反應的正常進行。污泥回流比增大，泥齡增長，有利于自養型硝化細菌的增長，硝化作用良好，但回流污泥中過多的NO-x-N進入厭氧池不但破壞了厭氧環境，還會與聚磷菌競爭碳源，影響除磷效果。厭氧區NO-x-N濃度超過1.5mg˙L-1時，釋磷會受到抑制。相反污泥回流比減小，好氧段因硝化不*也會導致脫氮效果不佳。一般污泥回流比在60%-98%為宜，zuidi不少于40%。

水力停留時間( HRT)

水力停留時間與進水水質、溫度等因素有關，A2O工藝整個運行時間在6～8h左右，HRT( 厭氧/缺氧/好氧) = 1/1/( 3～4)  。厭氧池水力停留時間一般為1～2h，缺氧池的水力停留時間一般為1.5～2h，好氧池的水力停留時間一般為6h左右。

溫度

溫度升高對生物脫氮有利，好氧段硝化反應適宜溫度為30～35℃，缺氧反硝化反應適宜溫度為15～25℃，當溫度低于15℃，生物脫氮效率明顯下降，溫度的變化對除磷影響不大，厭氧除磷的適宜溫度為5～30℃，溫度降低還可能有利生物除磷。

pH

厭氧段聚磷菌適宜的pH為6～8，缺氧段反硝化細菌的適宜pH為6.5～7.5，好氧段硝化細菌適宜的pH為7.5～8.5，實際操作中將污水混合液pH控制在7.0以上即可，如果pH過低，可投加石灰補充堿度。