AAO工藝概述.doc

A-A-O工藝概述A-A-O工藝，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個(gè)字母的簡(jiǎn)稱。 按實(shí)際意義來說，本工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法更為確切。 該工藝在厭氧好氧除磷工藝(A2O)中加一缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以達(dá)到硝化脫氮的目的。 A2/O法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(DO0.3mg/L)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。 二是脫氮，缺氧段要控制DO0.5 mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體(有機(jī)碳源)，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑氪髿?，達(dá)到脫氮的目的。 首段厭氧池，流入原污水及同步進(jìn)入的從二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能為釋放磷，使污水中P的濃度升高，溶解性有機(jī)物被微生物細(xì)胞吸收而使污水中BOD濃度下降；另外，NH3-N因細(xì)胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3-N濃度下降，但NO3-N含量沒有變化。 在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣，因此BOD5濃度下降，NO3-N濃度大幅度下降，而磷的變化很小。 在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降；有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降，但隨著硝化過程使NO3-N的濃度增加，P隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速度下降。所以，A2O工藝它可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是NH3-N應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。 在好氧池的活性污泥中能積累磷的微生物，可以大量吸收溶解性磷，把它轉(zhuǎn)化成不溶性多聚正磷酸鹽在體內(nèi)貯存起來，最后通過二次沉淀池排放剩余污泥達(dá)到系統(tǒng)除磷的目的。AAO工藝法 時(shí)間：2010-10-21來源：中國(guó)石油化工信息網(wǎng)1 AAO 法工藝介紹AAO 生物脫氮工藝將傳統(tǒng)的活性污泥、生物硝化工藝結(jié)合起來, 取長(zhǎng)補(bǔ)短, 更有效的去除水中的有機(jī)物。此法即是通常所說的厭氧- 缺氧- 好氧法, 污水依次經(jīng)過厭氧池- 缺氧池- 好氧池被降解。 2 AAO 法污水處理開工調(diào)試 AAO 法污水處理開工運(yùn)行前必須先進(jìn)行好氧活性污泥的培養(yǎng)馴化, 污泥的培養(yǎng)馴化過程如下。 2.1 培養(yǎng)過程 (1) 污泥買來后, 將其投入檢查合格的曝氣池內(nèi), 注入清水, 此時(shí)水溫應(yīng)保持在 2530之間,溫度不能太高, 應(yīng)模擬正常生產(chǎn)時(shí)的溫度。冬天溫度最少也要控制在 20以上。因?yàn)樵?2028之間是細(xì)菌繁殖的最佳溫度, 注入溫度適宜的清水后,啟動(dòng)風(fēng)機(jī)曝氣, 風(fēng)量不能大, 沉淀后放掉上清液,以洗掉污泥中的化學(xué)藥劑和細(xì)菌的毒素, 清洗的次數(shù)看具體情況而定。 (2) 開始培養(yǎng)時(shí), 加入過濾后的糞清, 測(cè)一下曝氣池化學(xué)需氧量 COD, 達(dá)到 500700mg/L 即可。同時(shí)加入磷鹽, 按純磷 5mg/L 廢水來計(jì)算, 再加入葡萄糖。其中, 糖類是能量, 磷鹽和糞清是養(yǎng)料。尿素視氮的含量情況適當(dāng)添加。培養(yǎng)時(shí)稀釋水可以少加一點(diǎn)。 (3) 曝氣后 10min, 測(cè)一下溶解氧和 COD。培養(yǎng)之初因污泥沒有活性, 對(duì)溶解氧及 COD 的消耗很少, 曝氣量要適當(dāng)調(diào)小, 只要泥不沉就行。還可以考慮間隔曝氣, 時(shí)間看情況而定。 (4) 曝氣后需做一些比較工作, 就是通過測(cè)定30min 沉降比, 計(jì)算泥量, 以便觀察污泥的生長(zhǎng)情況。(5) 培養(yǎng)一段時(shí)間后, 如果發(fā)現(xiàn) COD 或溶解氧與投入之初有明顯減小, 就應(yīng)增加 COD 的濃度,同時(shí)控制好溶解氧在 12mg/L, 以免細(xì)菌得不到足夠的營(yíng)養(yǎng)而自身分解。曝氣量不能過大, 以免把沒有活性的污泥沖散, 使細(xì)菌流失死亡。 (6) 隨著細(xì)菌的活性增加, 會(huì)排出一定量的毒物, 這時(shí)就隔一天換一定量的水, 在這個(gè)過程中要做好活性污泥量的比較工作, 看看泥量是否增加,COD 每天早晨和傍晚各做一次, 以比較所消耗的COD。 (7) 進(jìn)行鏡檢工作。如果觀察到大量的透明狀的細(xì)菌, 說明這時(shí)的細(xì)菌很活躍, 但還沒有形成活性污泥, 因?yàn)闆]有結(jié)合好。在以后發(fā)現(xiàn)了菌膠團(tuán)且沉降性能好, 此時(shí)說明活性污泥培養(yǎng)成功。觀察污泥用低倍顯微鏡 (160 倍) 就可以了。2A2/O工藝的固有缺欠A2/O工藝的內(nèi)在固有缺欠就是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有機(jī)負(fù)荷、泥齡以及碳源需求上存在著矛盾和競(jìng)爭(zhēng),很難在同一系統(tǒng)中同時(shí)獲得氮、磷的高效去除,阻礙著生物除磷脫氮技術(shù)的應(yīng)用。其中最主要的問題是厭氧環(huán)境下反硝化與釋磷對(duì)碳源的競(jìng)爭(zhēng)。根據(jù)生物除磷原理,在厭氧條件下,聚磷菌通過菌種間的協(xié)作,將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為揮發(fā)酸,借助水解聚磷釋放的能量將之吸收到體內(nèi),并以聚羥基丁酸PHB形式貯存,提供后續(xù)好氧條件下過量攝磷和自身增殖所需的碳源和能量。如果厭氧區(qū)存在較多的硝酸鹽,反硝化菌會(huì)以有機(jī)物為電子供體進(jìn)行反硝化,消耗進(jìn)水中有機(jī)碳源,影響厭氧產(chǎn)物PHB的合成,進(jìn)而影響到后續(xù)除磷效果。一般而言,要同時(shí)達(dá)到氮、磷的去除目的,城市污水中碳氮比(COD/N)至少為45。當(dāng)城市污水中碳源低于此要求時(shí),由于該工藝把缺氧反硝化置于厭氧釋磷之后,反硝化效果受到碳源量的限制,大量的未被反硝化的硝酸鹽隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū),干擾厭氧釋磷的正常進(jìn)行(有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致聚磷菌直接吸磷),最終影響到整個(gè)營(yíng)養(yǎng)鹽去除系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為解決A2/O工藝碳源不足及其引起的硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)干擾釋磷的問題,研究者們進(jìn)行了大量工藝改進(jìn),歸納起來主要有三個(gè)方面:一是解決硝酸鹽干擾釋磷問題而提出的工藝,如:UCT、MUCT等工藝;二是直接針對(duì)碳源不足而采取解決措施,如補(bǔ)充碳源、改變進(jìn)水方式、為反硝化和除磷重新分配碳源,進(jìn)而形成的一些工藝,如:JHB工藝、倒置A2/O工藝;三是隨著反硝化除磷細(xì)菌DPB的發(fā)現(xiàn)形成的以厭氧污泥中PHB為反硝化碳源的工藝,如:Dephanox工藝和雙污泥系統(tǒng)的除磷脫氮工藝。3硝酸鹽干擾釋磷問題的工藝對(duì)策南非UCT(University of Cape Town,1983)工藝將A2/O中的污泥回流由厭氧區(qū)改到缺氧區(qū),使污泥經(jīng)反硝化后再回流至厭氧區(qū),減少了回流污泥中硝酸鹽和溶解氧含量。當(dāng)UCT工藝作為階段反應(yīng)器在水力停留時(shí)間較短和低泥齡下運(yùn)行時(shí)在美國(guó)被稱為VIP(Virginia Initiative Process,1987)工藝。與A2/O工藝相比,UCT工藝在適當(dāng)?shù)腃OD/TKN比例下,缺氧區(qū)的反硝化可使厭氧區(qū)回流混合液中硝酸鹽含量接近于零。當(dāng)進(jìn)水TKN/COD較高時(shí),缺氧區(qū)無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全的脫氮,仍有部分硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū),因此又產(chǎn)生改良UCT工藝MUCT工藝。MUCT工藝有兩個(gè)缺氧池,前一個(gè)接受二沉池回流污泥,后一個(gè)接受好氧區(qū)硝化混合液,使污泥的脫氮與混合液的脫氮完全分開,進(jìn)一步減少硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的可能。4彌補(bǔ)碳源不足的工藝對(duì)策 41補(bǔ)充碳源補(bǔ)充碳源可分為兩類:一類是包括甲醇、乙醇、丙酮和乙酸等可用作外部碳源的化合物,一類是易生物降解的COD源,它們可以是初沉池污泥發(fā)酵的上清液或其它酸性消化池的上清液或者是某種具有大量易生物降解COD組分的有機(jī)廢水,例如:麥芽工業(yè)廢水、水果和蔬菜工業(yè)廢水和果汁工業(yè)廢水等。碳源的投加位置可以是缺氧反應(yīng)器,也可以是厭氧反應(yīng)器,在厭氧反應(yīng)器中投加碳源不僅能改善除磷,而且能增加硝酸鹽的去除潛力,因?yàn)橥都右咨锝到獾腃OD能使起始的脫氮速率加快,并能運(yùn)行較長(zhǎng)的一段時(shí)間。42改變進(jìn)水方式取消初次沉淀池或縮短初次沉淀時(shí)間,使沉砂池出水中所含大量顆粒有機(jī)物直接進(jìn)入生化反應(yīng)系統(tǒng),這種傳統(tǒng)意義上的初次沉淀池污泥進(jìn)入生化反應(yīng)池后,可引發(fā)常規(guī)活性污泥法系統(tǒng)邊界條件的重要變化之一就是進(jìn)水的有機(jī)物總量增加了,部分地緩解了碳源不足的問題,在提高除磷脫氮效率的同時(shí),降低運(yùn)行成本。對(duì)功能完整的城市污水處理廠而言,這種碳源是易于獲取又不額外增加費(fèi)用的。Johannesburg(JHB)工藝是在A2/O工藝到厭氧區(qū)污泥回流線路中增加了一個(gè)缺氧池,這樣,來自二沉池的污泥可利用33%左右進(jìn)水中的有機(jī)物作為反硝化碳源去除硝態(tài)氮,以消除硝酸鹽對(duì)厭氧池厭氧環(huán)境的不利影響。此外,對(duì)傳統(tǒng)A2/O工藝有人建議,采用1/3進(jìn)水入缺氧區(qū),2/3進(jìn)水入?yún)捬鯀^(qū)的分配方案可以取得較高的N,P去除效果。43倒置A2/O工藝同濟(jì)大學(xué)高廷耀、張波等認(rèn)為,傳統(tǒng)A2/O工藝厭氧、缺氧、好氧布置的合理性值得懷疑。其在碳源分配上總是優(yōu)先照顧釋磷的需要,把厭氧區(qū)放在工藝的前部,缺氧區(qū)置后。這種作法是以犧牲系統(tǒng)的反硝化速率為前提的。但釋磷本身并不是除磷脫氮工藝的最終目的。就工藝的最終目的而言,把厭氧區(qū)前置是否真正有利,利弊如何,是值得研究的?；谝陨险J(rèn)識(shí),他們對(duì)常規(guī)除磷脫氮工藝提出一種新的碳源分配方式,缺氧區(qū)放在工藝最前端,厭氧區(qū)置后,即所謂的倒置A2/O工藝。其特點(diǎn)如下:聚磷菌厭氧釋磷后直接進(jìn)入生化效率較高的好氧環(huán)境,其在厭氧條件下形成的吸磷動(dòng)力可以得到更充分的利用,具有“饑餓效應(yīng)”優(yōu)勢(shì);允許所有參與回流的污泥全部經(jīng)歷完整的釋磷、吸磷過程,故在除磷方面具有“群體效應(yīng)”優(yōu)勢(shì);缺氧段位于工藝的首端,允許反硝化優(yōu)先獲得碳源,故進(jìn)一步加強(qiáng)了系統(tǒng)的脫氮能力;工程上采取適當(dāng)措施可以將回流污泥和內(nèi)循環(huán)合并為一個(gè)外回流系統(tǒng),因而流程簡(jiǎn)捷,宜于推廣。據(jù)他們報(bào)道,該工藝在實(shí)驗(yàn)室機(jī)理試驗(yàn)中得到了較好的除磷脫氮效果。5以厭氧污泥中PHB為反硝化碳源的工藝隨著除磷研究在微生物學(xué)領(lǐng)域的深化,研究者發(fā)現(xiàn)一種“兼性厭氧反硝化除磷細(xì)菌”DPB(Denitrifying Phosphorus Removing Bacteria)能在缺氧環(huán)境下,在氧化PHB的過程中能以硝酸鹽代替氧作電子受體,使攝磷和反硝化這兩個(gè)不同的生物過程,能夠借助同一種細(xì)菌在同一環(huán)境中一并完成,實(shí)現(xiàn)同時(shí)反硝化和過度攝磷,即所謂“一碳(指PHB)兩用”。這對(duì)于解決除磷系統(tǒng)反硝化碳源不足的問題和降低系統(tǒng)充氧能耗都具有一定的意義,于是產(chǎn)生了利用DPB的反硝化除磷工藝。51DPB的特點(diǎn):研究表明:DPB易在厭氧/缺氧序批反應(yīng)器中積累;DPB在傳統(tǒng)除磷系統(tǒng)中大量存在;DPB與完全好氧的聚磷菌PAO ( PolyphosphateAccumulating Organisms)相比,有相似的除磷潛力和對(duì)細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物質(zhì)(如PHB)、肝糖的降解能力。52DEPHANOX工藝:Wanner在1992年率先開發(fā)出第一個(gè)以厭氧污泥中的PHB為反硝化碳源的工藝,取得了良好的N,P去除效果,該工藝就是DEPHANOX工藝。DEPHANOX工藝是滿足反硝化除磷細(xì)菌所需環(huán)境和基質(zhì)的一種強(qiáng)化除磷工藝,其特點(diǎn)是在A2