36厭氧缺氧好氧活性污泥法污水處理

1、厭氧 缺氧 好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范1 目次1 標準制定工作概述 11.1 任務(wù)來源和工作過程 11.2 法律和技術(shù)依據(jù) 11.3 編制原則 22 A/A/O 活性污泥法工藝的特點及現(xiàn)狀32.1 A/A/O 工藝的發(fā)展及國內(nèi)外使用現(xiàn)狀 32.2 A/A/O 工藝的主要特點 82.3 A/A/O 的主要工藝形式 93 規(guī)范的主要內(nèi)容說明 143.1 A/A/O 工藝的適用性 153.2 A/A/O 的適用處理規(guī)模 153.3 設(shè)計流量和設(shè)計水質(zhì) 153.4 預(yù)處理的選擇 163.5 普通 A/A/O 工藝設(shè)計參數(shù) 163.6 A/A/O 工藝的曝氣設(shè)備 173.7 攪拌裝置 173.8

2、 監(jiān)測和運行管理 174 實施本規(guī)范的管理措施建議 191 1 標準制定工作概述1.1 任務(wù)來源和工作過程國家環(huán)境保護標準 “十一五 ”規(guī)劃指出，用 5 年的時間，基本建立起我國環(huán)境工程 技術(shù)規(guī)范標準體系，提升我國環(huán)境工程技術(shù)標準化及管理水平。到 2008 年，基本完成 基礎(chǔ)規(guī)范、通用技術(shù)規(guī)范、工藝方法類規(guī)范的編制工作，到 2015 年基本完成重點行業(yè)污染 治理工程技術(shù)規(guī)范，逐步建立中國最佳可行技術(shù)體系。2005 年國家環(huán)境總局下達了環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范的編制任務(wù)，由機科發(fā)展科技股 份有限公司作為第一編制單位承擔(dān) A/A/O 活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范標準的 研究、編制 任務(wù)，參編單位還有中國

3、環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會（水污染治理委員會）、北京城市排水集 團有限責(zé)任公司、北京市市政工程設(shè)計研究總院。 編制工作從國內(nèi)外相關(guān)標準和文獻的資料調(diào)研開始，對國內(nèi)外氧化溝相關(guān)的規(guī)范、 技術(shù) 資料和工程實例進行了廣泛的調(diào)研，編制了開題報告和編制大綱。 2006 年9 月， 國家環(huán)保 總局科技司在京組織召開開題論證會，和會專家認為工作基礎(chǔ)扎實、技術(shù)路線合 理、編制方案可行，同意開題。 2007 年10 月，形成了規(guī)范初稿，經(jīng)專家討論、修改后，于 2008 年2月報中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會。 2008 年3 月，中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織召開初審會，會議 認為考慮 到我國幅員遼闊，各地水質(zhì)、氣候差距較大，主要設(shè)計參數(shù)還應(yīng)征求更

4、多設(shè)計單 位的意見。為此，國家環(huán)?？偩挚萍妓居?2008 年4 月在京組織召開了活性污泥法設(shè)計參數(shù)研 討會，到 會的有全國各大市政設(shè)計院、水務(wù)公司和污水廠運行企業(yè)的代表。會后，按照專 家意見，反復(fù)修改，于 2008 年 6 月形成征求意見稿和編制說明。1.2 法律和技術(shù)依據(jù) 在國家現(xiàn)行建設(shè)項目環(huán)境保護條例和相關(guān)環(huán)境監(jiān)督管理法律法規(guī)中，對環(huán)境保護 設(shè)施的 建設(shè)和正確使用均提出了要求。本規(guī)范屬于環(huán)境污染治理工藝方法規(guī)范，是國家 環(huán)境標準體 系之環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范的一個組成部分，和環(huán)境污染治理工程技術(shù)規(guī)范并用，將 為環(huán)境保護 設(shè)施的建設(shè)、運行以及環(huán)境監(jiān)督管理的標準化提供技術(shù)支撐。 本規(guī)范的編制以國家環(huán)

5、境保護現(xiàn)有法律、法規(guī)、標準為主要依據(jù)，同時參考水處 理行業(yè) 其他相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和設(shè)計手冊，結(jié)合國內(nèi)外有關(guān) A/A/O 建設(shè)運行的文獻以及調(diào) 研取得的 國內(nèi) A/A/O 運行情況數(shù)據(jù)資料，總結(jié)編制了本規(guī)范。其中涉及的法規(guī)、標準主要 有：GB 3096 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準GB 12348 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準GB 12523 建筑施工場界噪聲限值 GB 12801 生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則GB 18599 一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準GB 18918 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準2GB 50014 室外排水設(shè)計規(guī)范GB 50015 建筑給排水設(shè)計規(guī)范GB 50040 動力機器基礎(chǔ)設(shè)計

6、規(guī)范GB 50053 10kV 及以下變電所設(shè)計規(guī)范GB 50187 工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范GB 50204 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB 50222 建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范GB 50231 機械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范GB 50268 給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范GBJ 16 建筑設(shè)計防火規(guī)范GBJ 87 工業(yè)企業(yè)躁聲控制設(shè)計規(guī)范GBJ 141 給水排水構(gòu)筑物施工及驗收規(guī)范GBZ 1 工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準GBZ 2 工業(yè)場所有害因素職業(yè)接觸限值CJ 3025 城市污水處理廠污水污泥排放標準CJJ 60 城市污水處理廠運行、維護及其安全技術(shù)規(guī)程 CJ/T 51 城市污水水質(zhì)檢驗

7、方法標準污泥脫水用帶式壓榨過濾機 羅茨鼓風(fēng)機 中、微孔曝氣器 單級高速曝氣離心鼓風(fēng)機 推流式潛水攪拌機 廂式壓濾機和板框壓濾機 污泥濃縮帶式脫水一體機HJ/T 242 環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求HJ/T 251 環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求HJ/T 252 環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求HJ/T 278 環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求HJ/T 279 環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求HJ/T 283 環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求HJ/T 335 環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求HJ/T 353 水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范（試行）HJ/T 354 水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)驗收技術(shù)規(guī)范（試行）HJ/T 355 水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運行和考核技術(shù)規(guī)范（試行）JG

8、J 37 民用建筑設(shè)計通則建設(shè)項目竣工環(huán)境保護驗收管理辦法（國家環(huán)保局， 2001 年）1.3 編制原則 本規(guī)范編制遵循以下主要原則：（1）實踐性原則。分析總結(jié)城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水 A/A/O 處理工程實踐經(jīng)驗和存 在問題， 按照工程技術(shù)規(guī)范編制總原則的要求，確定規(guī)范的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。（2）完整性原則。根據(jù)環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范應(yīng)服務(wù)于環(huán)境管理、運行管理以及工 程設(shè)計3 和驗收的要求，規(guī)范的內(nèi)容應(yīng)包括工藝方法、運行管理等主要技術(shù)要求的內(nèi)容， 基本覆蓋普通A/A/O工藝及主要的變形工藝方法。（3）科學(xué)性原則。規(guī)范的工藝方法分類科學(xué)、層次清晰、結(jié)構(gòu)合理，并具有一 定的可分解性和可擴展空間。（4）先進實用和可操

9、作性原則。規(guī)范的主要內(nèi)容應(yīng)既代表了當前的先進水平， 又應(yīng)以大量的工程實踐為基礎(chǔ)，突出技術(shù)要求的針對性和科學(xué)合理性，以便于使用。2 A/A/O 活性污泥法工藝的特點及現(xiàn)狀2.1 A/A/O 工藝的發(fā)展及國內(nèi)外使用現(xiàn)狀厭氧/缺氧/好氧活性污泥法（ A/A/O- Anaerobic/Anoxic/Oxic ）是活性污泥法的一 種?；钚晕勰喾ㄊ鞘褂米顝V泛的污水處理技術(shù)之一?；钚晕勰喾ㄓ?1914 年開創(chuàng)于英國的曼徹斯特，至今已有 90 多年的歷史。 A/A/O 工藝是在 70 年代，由美國的一些專家在厭氧 -好 氧（An-O）法脫氮工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)的，其宗旨是開發(fā)一項能夠同步脫氮除磷的污水處理工 藝。

10、1980年，Rabinowitz和Marais在對Phoredox工藝的研究中，提出3階段的 Phoredox工藝，即為傳統(tǒng)的 A/A/O 工藝。同年，美國 AirProducts 公司申請了 A/A/O 工藝 的專利權(quán)。由于該工藝兼有脫氮除磷的功能，加上其工藝流程的簡單性，一直備受污水處理 行業(yè)研究者和設(shè)計者的青睞。近年來，隨著對污水除磷脫氮機理研究的不斷深入，以及對當 前污水處理工程設(shè)計、建設(shè)和運行經(jīng)驗的不斷總結(jié)， A/A/O 工藝得以不斷地發(fā)展和完善，涌 現(xiàn)出一大批改良型的 A/A/O 工藝，如倒置 A/A/O 、UCT、MUCT 、VIP、OWASA 、JHB 等等， 這些工藝在世界范

11、圍內(nèi)的污水處理工程中相繼得到了使用。 我國污水處理事業(yè)起步較晚，開始于二十世紀七八十年代。在 1995 年以前，我 國建設(shè)的污水處理廠所選工藝中多以普通曝氣法為主， 1995 年后，隨著對水環(huán)境要求 的提高，尤其是近年來對污水處理廠出水氮、磷限制力度的加強，我國先后引進了國外的許 多新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，如AB法、氧化溝法、A/O工藝、A/A/O工藝和SBR法等，并 在全國范圍內(nèi)推廣使用。目前，我國現(xiàn)有城市污水處理廠中80以上采用的是活性污泥法，其中，A/A/O 及其變形工藝以其流程簡單、運行管理方便、且能同時兼顧除磷脫氮要求 等優(yōu)點成為當前城市污水處理的主流工藝之一。 下面重點介紹國內(nèi)外幾

12、個選用 A/A/O 或其變形工藝的典型污水處理廠的運行實例。 2.1.1 國內(nèi)使用國內(nèi)選用 A/A/O 及其變形工藝的污水處理廠較多，在實際運行過程中發(fā)現(xiàn)氮、 磷去除矛盾突出，出水水質(zhì)中氮、磷兩項指標難以同時達標。下面介紹國內(nèi)幾個不同地 區(qū)采用 A/A/O及其變形工藝且運行狀況較好的污水處理廠實例。a. 清河污水處理廠 清河污水處理廠是北京市排水集團京北分公司下轄的幾個主要污水處理廠之一， 位于清4河北岸，清河鎮(zhèn)以東馬坊村。該廠一期工程設(shè)計日處理能力20萬m3采用活性污泥法延時曝氣工藝，于 2000 年12 月開工， 2002 年9 月正式投產(chǎn)運營；二期工程設(shè)計日 處理能力仍為20萬m3采用倒

13、置A/A/O工藝，于2003年9月開工建設(shè)，目前已建成通水。 清河污水處理廠實際運行過程中的進出水水質(zhì)如表 1 所示(文中引用的實際運行 中的進出水水質(zhì)資料實際上指的是該廠在某一段時期內(nèi)的平均進出水水質(zhì)，下同)。從 表中數(shù)據(jù)來看，清河污水處理廠的出水水質(zhì)基本滿足設(shè)計出水指標要求，同時達到城鎮(zhèn)污 水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)的一級B標準(見表2)，總體運行效果良好。 其中，氮的去除率高，而出水磷濃度未能達到設(shè)計出水要求。表1 清河污水處理廠實際運行中的進出水水質(zhì)項目進水(mg/L)出水(mg/L) 去除率() 設(shè)計出水指標(mg/L)BOD5 230.6 12.1 94.8

14、 20COD 467.2 44.3 90.5 60SS 304.0 10.9 96.4 20氨氮 36.8 4.16 88.9 15磷 6.4 1.26 80.3 1.0表2 城鎮(zhèn)污水處理廠污水主要污染物排放標準(GB18918-2002)一級標準 (mg/L)項目A 標準 B 標準二級標準(mg/L)三級標準(mg/L)化學(xué)需氧量 (COD) 50 60 100 120生化需氧量 (BOD5) 10 20 30 60懸浮物 (SS) 10 20 30 50總氮(以N計)15 20氨氮(以 N 計)5(8) 8(15) 25(30)2005.12.31 前建 1 1.5 3 5磷2006.01

15、.01 后建 0.5 1 3 5注：表中括號內(nèi)數(shù)值為水溫12C時的控制指標。b. 莆田市污水處理廠福建省莆田市建設(shè)局主管的莆田市污水處理廠，位于莆田市涵江區(qū)白塘鎮(zhèn)顯應(yīng)村。 該廠采用A/A/O工藝，設(shè)計的日處理能力近期為8萬m3遠期為16萬m3工程于 1999 年 11月開工， 2002 年9 月通水運行。 莆田市污水處理廠實際運行過程中的進出水水質(zhì)如表 3 所示。從表中數(shù)據(jù)可以看 出，莆田市污水處理廠的出水水質(zhì)滿足設(shè)計出水指標要求，達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染 物排放標準(GB18918-2002的一級B標準，由于進水氮、磷濃度低，出水中氨氮和磷的濃 度甚至達5到了一級 A 標準，運行效果十分理想。

16、表3 莆田市污水處理廠實際運行中的進出水水質(zhì)項目進水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%) 設(shè)計出水指標(mg/L)BOD5 66.1 5.2 92.13 20COD 195.37 35.1 82.03 60SS 190.8 11.4 94.03 20氨氮 13.0 1.58 87.85 8磷 3.6 0.44 87.78 1.5c. 昆明市第二污水處理廠 昆明市城市排水公司下屬的昆明市第二污水處理廠位于昆明官渡區(qū)六甲鄉(xiāng)。該廠 設(shè)計的日處理能力為10萬m3采用A/A/O工藝，主要設(shè)計參數(shù)有：混合液內(nèi)回流比最 高達 400%;污泥外回流由兩部分構(gòu)成，一部分由二沉池回流至厭氧池，回流比為5%10

17、，另一部分是由二沉池回流至缺氧池，回流比為 80% 90%;厭氧池停留時間為 2.12h 工程于 1994年3 開工， 1996 年1 月正式投產(chǎn)。 昆明市第二污水處理廠實際運行過程中的進出水水質(zhì)如表 4 所示。從表中數(shù)據(jù)可 以看 出，該廠的出水水質(zhì)完全滿足設(shè)計出水指標要求，同時也達到城鎮(zhèn)污水處理廠 污染物排放標準(GB18918-2002的一級A標準，氮、磷的去除效果非常顯著，總體運行 效果十分理想。表4 昆明市第二污水處理廠實際運行中的進出水水質(zhì) 項目進水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)設(shè)計出水指標(mg/L)BOD5 90.9 9.3 89.8 15 COD 153.8 30 8

18、0.5 50SS 38.0 10 73.5 15氨氮 24.6 2.0 91.8 15磷 3.1 0.4 87.1 1.0d. 涪陵污水處理廠 重慶市三峽水務(wù)有限責(zé)任公司下屬的涪陵污水處理廠位于重慶市涪陵區(qū)江東辦事 處插旗居委七組。該廠采用A/A/O工藝，設(shè)計日處理能力8萬m3工程于2001年12 月開工，2003 年5 月投產(chǎn)。 涪陵污水處理廠實際運行過程中的進出水水質(zhì)見表 5。由表中數(shù)據(jù)可以看出，涪 陵污水處理廠的出水水質(zhì)滿足設(shè)計出水指標要求，同時也達到了城鎮(zhèn)污水處理廠污染 物排放標準(GB18918-2002的一級B標準，氮、磷的去除率咼，運行效果良好。6表5 涪陵污水處理廠實際運行中的

19、進出水水質(zhì)e. 團島污水處理廠團島污水處理廠位于青島市市南區(qū)團島四路北側(cè)，設(shè)計規(guī)模為10萬m3/d。該廠生物池采用改進 A/A/O 工藝，平行設(shè)四格，每格設(shè)回流污泥反硝化、生物除磷、反硝化、 硝化/反硝化、硝化及除氣區(qū)等六個區(qū)。泥齡為15天，MLVSS為3.3 g/L，污泥回流比為 100% 150，混合液回流比為 400，反硝化和硝化區(qū)的體積比為 1:1.95 。該廠于 1998 年 建成調(diào)試并運行。 團島污水處理廠實際運行過程中的進出水水質(zhì)見表 6。該廠地處缺水嚴重的青島 市，水資源的利用率咼，因此進水水質(zhì)的各項指標濃度都非常咼。出水水質(zhì)中除磷外， 其他指標均能達到設(shè)計要求，同時也能達到城

20、鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準( GB18918- 2002)的一級B標準。磷的去除率雖然達到80%，但由于進水中磷濃度高達29.3 mg/L ,出水中磷濃度仍有 5.8 mg/L 。表6 團島污水處理廠實際運行中的進出水水質(zhì)項目 進水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)設(shè)計出水指標(mg/L)BOD5 701.7 22.9 96.7 30COD 1362 63.6 95.3 100SS 1103.2 18.2 98.4 30 氨氮 92.9 8.6 91 25 磷 29.3 5.8 80 32.1.2 國外使用國外污水處理技術(shù)發(fā)展較快，傳統(tǒng)的 A/A/O 工藝得以不斷的改進和發(fā)展，因此， A

21、/A/O變形工藝及其他相關(guān)工藝也得以廣泛使用，如 Phostrip 、VIP、 Phoredox、UCT 等工藝，在美國、加拿大以及非洲的幾個國家使用較多。由表 7 中污水處理廠出水氮、磷數(shù) 據(jù)可以看出，根據(jù)各廠進水特點和處理目標選用不同的 A/A/O 變形工藝或其他工藝，污水處理 效果良好。對照中國城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002以及國外相關(guān)標準來看，項目進水(mg/L)出水(mg/L)去除率 (% )設(shè)計出水指標(mg/L)BOD5 180 8.5 95 20COD 300 38 87 60SS 200 18 91 20氨氮 25 2.0 92 15磷 4 0.3 9

22、3 0.57 大部分污水處理廠的氮去除率高，均能達標排放，而磷去除效果不穩(wěn)定，如美國 的 Largo、York River 以及南非的 Goudkoppies 等污水處理廠出水磷濃度仍然很高。 表7 國外除磷脫氮工藝的部分工程實例污水處理廠名處理規(guī)模(m3/d)處理工藝出水 TN(mg/L)出水TP(mg/L)美國 Uookers Point 36300 Bardenpho工藝 <3.0美國 Reno-Sparks 100300 Phostrip 工藝 <4.6 美國 Largo 37100 A/A/O 工藝 <8.0 <2.4(PO4 3-P)美國 Lamberts

23、Point 151400 VIP 工藝 <0.0 <0.79(PO43-P) 美國 Pallmetto 5300 phoredox 工藝 <3.0 加拿大 Kelowna 22500 3-Bardenpho 工藝<0.14 <0.3 加拿大 Penticton 15000 UCT 工藝 <1.0 <0.3 美國 Tahoe-Truckee 36300 Phostrip 工藝 <0.58 美國 York River 57000 VIP 工藝 <3.0 南非 Goudkoppies phoredox 工藝 <5.9 津巴布韋 Bulawa

24、yo 11350 phoredox 工藝 <1.0 哥倫比亞 Kolowna 23000 phoredox 工藝 <1.0 南非 Terobisa 36000 A/A/O 工藝 <0.8 加拿大 Calgary 5000 3-Bardenpho 工藝 <0.7 英國泰晤士水處理公司在 Beckton 建成30000 m3/d 處理規(guī)模的 JHB 生物除磷脫 氮工藝示范工程，并于 1993 年4 月投入運行。該廠設(shè)計的主要參數(shù)有：混合液回流比為200%400%，厭氧區(qū)的回流比為10%20%,厭氧、缺氧和好氧三段的停留時間分別 為0.7、1.0和5.1h。Beckton 污

25、水處理廠12 周的運行結(jié)果見表 8,分析表明： JHB 工藝示范工程有機 物去除 和硝化效果良好；具有較好的生物除磷脫氮效果,但不能滿足歐共體都市污水處 理指令(European Community Urban Waste Water Directive: ECUWWD , 1991)的要求, 尤其磷的 去除效果很不理想,甚至無法滿足我國城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 (GB18918-2002) 二級標準的要求；在厭氧區(qū)硝酸鹽濃度低和初沉污水短鏈脂肪酸濃度高時,生物 除磷效果較好。如果要達到出水磷 1 mg/L 的標準,就必須提高進水短鏈脂肪酸的濃度。 表8 Beckton 污水處理廠實際運行

26、中的進出水水質(zhì)項目 初沉出水(mg/L)最終出水(mg/L) ECUWWD(mg/L) BOD5 129983 1094COD 3609396 38917 SS 108988 11978總凱氏氮 28.099.1 2.491.2 氨氮 硝態(tài)氮 總氮 28.0109.1 10.6107.9 10 （服務(wù)人口 >10 萬）總磷 7.3102.3 3.4101.3 1.0 （服務(wù)人口 >10 萬）2.2 A/A/O 工藝的主要特點 綜合分析當前國內(nèi)外采用 A/A/O 及其變形工藝的城市污水處理廠的工程建設(shè)和 運行資料，可以看出， A/A/O 及其變形工藝在實際的工程使用中，和污水處理的其

27、他生 物技術(shù)相比較，主要具有以下特點：a. 使用普及率高 除磷脫氮，是當前全世界范圍內(nèi)污水處理行業(yè)共同提出的新要求。 A/A/O 及其變 形工藝 由于能同時滿足該項要求，且處理構(gòu)筑物少，處理工藝相對簡單，運行管理相對 方便，從而 在大多數(shù)國家和地區(qū)得到了廣泛地使用。以我國為例，在北京、上海、山東、江 蘇、云南、河北、福建、四川、重慶、陜西等省市均建有不同處理規(guī)模的 A/A/O 及其變形工 藝的污水處理廠。b. 設(shè)計處理規(guī)模多樣 為適應(yīng)不同地區(qū)不同污水量的處理要求，當前設(shè)計建設(shè)的 A/A/O 及其變形工藝污 水處理廠中，設(shè)計處理規(guī)模的范圍分布較廣，小到幾萬 m3/d,大到幾十萬m3/d甚至 上百

28、萬 m3/d?？梢?， A/A/O 及其變形工藝的適應(yīng)性強，能滿足不同污水處理規(guī)模的工藝要求。c. 泥齡長短矛盾突出一般在活性污泥處理系統(tǒng)泥齡的設(shè)計時，考慮的是高負荷時為0.22.5d，中負荷時為515d，低負荷時為2030d。而在A/A/O及其變形工藝中，泥齡越長，越有利 于脫氮，但 系統(tǒng)排泥量小，不利于除磷；相反的，短泥齡雖有利于除磷，但又不利于氮的去 除。因此，泥齡長短成為污水除磷脫氮處理的主要矛盾。在 A/A/O 及其變形工藝的實際運行 中，根據(jù)不同進水的氮磷濃度及處理要求，設(shè)計不同的泥齡。綜合除磷脫氮兩個過程對泥 齡的要求，一般設(shè)計泥齡的變化范圍較廣，大多在 825d 范圍內(nèi)。d. 內(nèi)

29、外回流比變化范圍大在A/A/O及其變形工藝系統(tǒng)中一般有兩條回流線路設(shè)計，一條是從好氧池到缺氧 池的 混合液回流，稱為內(nèi)回流；另一條是從二沉池至厭氧池的污泥回流，稱為外回流。 內(nèi)回流為 缺氧池的反硝化過程提供電子受體，而外回流則是為整個處理系統(tǒng)提供微生物。 確定內(nèi)外回流比例的因素有很多，主要依據(jù)是氮磷的去除效果，一般該系統(tǒng)中設(shè)計內(nèi)回流比為200%400%，外回流比為60%150%。e. 厭氧、缺氧、好氧三段體積比不一A/A/O 及其變形工藝的厭氧、缺氧、好氧三段體積比直接決定著各段的水力停留 時間，9 而三段的水力停留時間之間又相互制約、相互影響。不同的污水處理廠，根據(jù)不 同的處理要 求，設(shè)計不

30、同體積的厭氧池、缺氧池和好氧池。目前建設(shè)的污水處理廠中，厭氧、 缺氧、好氧三段體積比一般為 1:1:（3 4），但不同的污水處理廠采用三段體積比例的差異 較大。f. 出水水質(zhì)基本達標國內(nèi)外大多數(shù)采用 A/A/O 及其變形工藝的污水處理廠出水水質(zhì)能達到設(shè)計要求， 在運 行正常的情況下，運行效果良好。當進水氮、磷濃度較高時，除磷脫氮的矛盾突 出，兩者難以同時達標排放。2.3 A/A/O 的主要工藝形式2.3.1 Wuhrmann 工藝1932年開發(fā)的Wuhrmann工藝是最早的脫氮工藝（見圖1）,流程遵循硝化、反 硝化的 順序而設(shè)置。由于反硝化過程需要碳源，而這種后置反硝化工藝是以微生物的內(nèi) 源代

31、謝物質(zhì) 作為碳源，能量釋放速率很低，因而脫氮速率也很低。此外污水進入系統(tǒng)的第一 級就進行好 氧反應(yīng)，能耗太高；如原污水的含氮量較高，會導(dǎo)致好氧池容積太大，致使實際 上不能滿足硝化作用的條件，尤其是溫度在15C以下時更是如此；在缺氧段，由于微生物死 亡釋放出 有機氮和氨，其中一些隨水流出，從而減少了系統(tǒng)中總氮的去除。因此該工藝在 工程上不實用，但它為以后除磷脫氮工藝的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 進水好氧池缺氧池沉淀池出水回流污泥剩余污泥圖1 Wuhrmann 脫氮工藝流程2.3.2 A/O 工藝1962年，Ludzack和Ettinger首次提出利用進水中可生物降解的物質(zhì)作為脫氮碳 源的前置反硝化工藝，解

32、決碳源不足的問題。1973年，南非的 Barnard 提出改良型 Ludzack-Ettinger 脫氮工藝，即廣泛使用的 A/O工藝（見圖2）。這種工藝是在曝氣池前設(shè)缺氧池，原污水或經(jīng)過預(yù)處理的污水在這個池 內(nèi)和回流污泥充分混合。A/0工藝中，回流液中的大量硝酸鹽到缺氧池后，可以從原污水得 到充足的有機物，使反硝化脫氮得以充分進行。但是 A/0工藝不能達到完全脫氮的效果，因 為好氧池總 流量的一部分沒有回流到缺氧池而是直接隨出水排放了。同時，在缺氧池中發(fā)生 的反硝化反應(yīng)對碳源的爭奪，也阻礙了回流污泥中磷的釋放。因此A/0工藝的脫氮除磷效果有待改進。根據(jù)當?shù)厮|(zhì)特點，我國有部分污水處理廠采用了

33、A/0工藝，部分指標的去除率基本令人滿10J八 意。進水缺氧池好氧池沉淀池出水 回流污泥剩余污泥混合液回流 圖2 A/O 工藝2.3.3 Bardenpho/Phoredox 工藝為了克服A/O工藝的不足，1973年Barnard把A/O工藝和Wuhrman工藝結(jié)合起來， 提出了 Bardenpho工藝。圖3所示的Bardenpho工藝屬于早期生物脫氮除磷工藝，混合 液回流中的硝酸鹽和亞硝酸鹽對生物除磷有非常不利的影響。 進水缺氧池好氧池沉淀池出水回流污泥剩余污泥混合液回流缺氧池好氧池圖3 Bardenpho 工藝1976年, Barnard通過對Bardenpho工藝進行中試研究后提出：在

34、Bardenpho工藝 的初級缺氧反應(yīng)器前加一厭氧反應(yīng)器就能有效除磷（見圖 4）。該工藝在南非被稱為Phoredox 工藝，在美國稱之為改良型Bardenpho工藝。圖4所示Phoredox工藝和A/0工藝一樣，將 回流污泥和 原污水或經(jīng)預(yù)處理的污水在厭氧池內(nèi)完全混合。接下來是兩組硝化和反硝化池， 在這兩組池 內(nèi)將完成徹底的反硝化作用，這樣回流污泥中就不會含有硝酸鹽和亞硝酸鹽。這 種工藝特別 適合于低負荷污水廠的生物除磷脫氮。如果第二級反硝化對脫氮效果的意義不大 時，可以將一級曝氣池后的反硝化及曝氣池省略。 進水缺氧池好氧池沉淀池出水 回流污泥剩余污泥混合液回流 厭氧池缺氧池好氧池 圖4 Ph

35、oredox 工藝或改良型 Bardenpho 工藝 112.3.4 A/A/O 工藝1980年，Rabi no witz和Marais在對Phoredox工藝的研究中，提出3階段的 Phoredox 工藝，即傳統(tǒng)的A/A/O工藝（見圖5）。傳統(tǒng)的A/A/O工藝中，污水首先進入?yún)捬醭睾突?流污泥混合， 在兼性厭氧發(fā)酵菌的作用下部分易生物降解大分子有機物被轉(zhuǎn)化為小分子的揮發(fā) 性脂肪酸（VFA，聚磷菌吸收這些小分子有機物合成聚-憐羥基丁酸（PHB并儲存在細 胞內(nèi)，同 時將細胞內(nèi)的聚磷水解成正磷酸鹽，釋放到水中，釋放的能量可供專性好氧的聚 磷菌在厭氧 的壓抑環(huán)境下維持生存；隨后污水進入缺氧池，反硝化

36、菌利用污水中的有機物和 回流混合液 中的硝酸鹽進行反硝化，可同時去碳脫氮；當污水進入好氧池時，有機物濃度已 很低，聚磷菌主要是靠分解體內(nèi)儲存的PH來獲得能量供自身生長繁殖，同時超量吸收水中 的溶解性磷 以聚磷酸鹽的形式儲存在體內(nèi)，經(jīng)過沉淀，將含磷高的污泥從水中分離出來，達 到除磷的效 果。由于在好氧池中有機物濃度很低，十分有利于自養(yǎng)型硝化細菌的生長繁殖。 好氧池混合 液在二次沉淀池中進行泥水分離，上清液排放，沉淀污泥一部分回流至厭氧池， 一部分作為 剩余污泥經(jīng)后續(xù)處理后進行處置。此工藝具有較好的除磷效果，但它的脫氮能力 是依靠回流 比來保證的，為了達到較高的總氮去除率，就必須要有較高的污泥及混

37、合液回流 比。進水缺氧池好氧池沉淀池出水回流污泥剩余污泥混合液回流厭氧池圖5傳統(tǒng)A/A/O工藝2.3.5 倒置 A/A/O 工藝和常規(guī)A/A/O工藝相比，倒置A/A/O工藝省去了混合液內(nèi)回流，適當加大了污泥回流比，其工藝流程如圖6所示。倒置A/A/O工藝在厭氧池之前設(shè)缺氧反應(yīng)池，來自二沉池的回流污泥和進水進入該池，活性污泥利用進水中的有機物和活性污泥本身的有機物（內(nèi) 源反硝化）徹底去除回流污泥中的硝態(tài)氮。在倒置的 A/A/O方式下，碳源問題仍然存在，并造成聚磷菌的釋磷水平明顯低于常規(guī)的A/A/0方式。但在該方式中，由于硝酸鹽在前面的缺氧區(qū)已經(jīng)消 耗殆盡，消除了硝態(tài)氮對后續(xù)厭氧池的不利影響，從而

38、保證厭氧池的穩(wěn)定性和生 物除磷效果，并且微生物厭氧釋磷后直接進入生化效率較高的好氧環(huán)境，使其在厭氧條件下形 成的吸磷動力得到了更有效的利用。美國德州大學(xué)阿靈頓分校于 1981至1990年間采用倒置A/A/O工藝進行了多次脫氮除磷小試和中試試驗。Qasim等人對傳統(tǒng)活性污泥法、缺氧-好氧法 和缺氧-厭12氧-好氧法對氮磷的去除效果進行了評價，結(jié)果顯示缺氧 - 厭氧-好氧法對 B0D、TSS氮和磷的去除效果比其它兩種工藝都要好。進水出水二沉池缺氧厭氧好氧短時初沉池跨越管來自沉沙池污泥回流剩余污泥圖 6 倒置 A/A/0 工藝2.3.6 UCT/MUCT/VIP 工藝A/A/O工藝中回流污泥中很難保證不含有硝酸鹽及亞硝酸鹽，為了徹底排除在磷 釋放池內(nèi)硝酸鹽及亞硝酸鹽的干擾，南非開普敦大學(xué) （University of Cape Town） 在1983年提出 UCT工藝（見圖7）。UC工藝不是將污泥回流到磷釋放池，而是回流到其后的反硝化 池。在反 硝化池內(nèi)排除硝酸鹽及亞硝酸鹽后，再引入磷釋