AO法生活污水處理工藝

1、A/O 法生活污水處理工藝學(xué) 生：XXX扌旨導(dǎo)老師：XXX XXX湖南長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）扌摘 要：金霞污水處理廠采用了 A-O法（缺氧-好氧法）處理生活污水。A/0是Anoxic/Oxic的縮寫，它的優(yōu)越性是除了使有機(jī)智污染物得到降解之外，還具有一定的脫氮除磷功能，是將氧水解技術(shù)用為活性污泥的前處理，所以A/O法是改進(jìn)的活性污泥法。關(guān)鍵詞：生活污水 處理工藝 除磷脫氮效果前言生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钪信懦龅乃?，它是從住戶、公共設(shè)施和工廠的廚房、衛(wèi) 生間、浴室及洗衣房等生活設(shè)施中排出的水。這類水中通常含有泥沙、油脂、皂液、 果核、紙屑和食物屑、病菌、雜物和糞尿等。其中，40%是無機(jī)物，60

2、%是有機(jī)物。相 對(duì)于工業(yè)廢水而言，生活污水的水質(zhì)較為穩(wěn)定，濃度較低，也較容易通過生物化學(xué)法 進(jìn)行處理。生活污水處理工藝按流程和處理程序劃分，可分為預(yù)處理工藝、一級(jí)處理工藝、 二級(jí)處理工藝、深度處理工藝和污泥處理工藝，以及最終的污泥處置。其工藝的確定 是根據(jù)城市水環(huán)境質(zhì)量要求、來水水質(zhì)情況、可供利用的技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)、城市經(jīng)濟(jì)狀 況和城市管理運(yùn)行要求等諸方面的因素綜合確定的。目前，國內(nèi)應(yīng)用較多的有A-O或 A-A-O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝等類型。本次實(shí)習(xí)單位長沙金霞污水處理廠于1999年12月20日破土動(dòng)工擴(kuò)建，該工程包 括廠區(qū)和管網(wǎng)建設(shè)兩部分,總投資人民幣2.66億元。經(jīng)過三年多的艱苦奮戰(zhàn)，

3、于2003 年9月竣工并投產(chǎn)運(yùn)行。擴(kuò)建后的污水廠的處理能力由原來的6萬噸日提高至18萬 噸日，服務(wù)范圍由老城區(qū)擴(kuò)大到了便河區(qū)、金霞開發(fā)區(qū)和四方坪地區(qū)，匯水面積由 原來的1357平方公里擴(kuò)大到2812平方公里，服務(wù)人口由原來的265萬人增加 到4538萬人。隨著金霞污水處理廠投入使用，本市的污水處理能力由原來的20萬 噸增加至32萬噸，污水處理率由原來的275提高到41。金霞污水處理廠采用了 A-O法（缺氧-好氧法）處理生活污水。A/O是Anoxic/Oxic 的縮寫，它的優(yōu)越性是除了使有機(jī)智污染物得到降解之外，還具有一定的脫氮除磷功 能，是將厭氧水解技術(shù)用為活性污泥的前處理，所以A/O法是改進(jìn)

4、的活性污泥法。A/O 工藝特點(diǎn)1、采用先進(jìn)的A/O工藝系統(tǒng)，耐沖擊負(fù)荷、耐毒性、出水水質(zhì)穩(wěn)定、處理效果好, 同時(shí)基本無剩余污泥產(chǎn)生。2、裝置具有脫氮除磷功能，出水可直接排入天然水體。3、采用低密度材料作為過濾介質(zhì)，污物截留量高，出水水質(zhì)好。4、設(shè)備可埋入地下：基本不占地表面積，無需蓋房、保溫，地表可綠化。5、本流程可設(shè)計(jì)微機(jī)自控系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，管理維護(hù)方便。6、對(duì)周圍環(huán)境影響小。金霞污水處理廠污水處理工藝流程圖進(jìn)水f粗格柵f提升泵f細(xì)格柵f沉沙池f厭氧池f氧化溝f二沉池f出水泵房f出 水打污泥泵房“剩余污泥 污泥外運(yùn)污泥脫水 J 貯泥池金霞污水處理廠處理效果：B0D5 進(jìn)水=1

5、00mg/L，出水W20mg/LCOD 進(jìn)水=230mg/L，出水W60mg/LSS 進(jìn)水=200mg/L，出水 W20mg/LTN=25 mg/LNH3-N W15 mg/LTP=32 mg/L磷酸鹽 W0.5 mg/L若出水水質(zhì)達(dá)不到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的，必需要回流到厭氧池重新處理。各流程單元功能說明（一）、格柵池污水由粗格柵池（柵縫寬度為25mm）進(jìn)入污水總管集中流經(jīng)細(xì)格柵池（柵縫寬度 為6mm），經(jīng)兩道格柵攔截后，污水中較大顆粒的固體雜質(zhì)被去除，避免堵塞管道、水 泵和填料。（二）、沉砂池兩個(gè)滾筒式沉砂池進(jìn)行間歇運(yùn)作，沉砂池上方設(shè)有一個(gè)真空機(jī)將池底的無機(jī)顆粒 抽上送到集砂池外運(yùn)。沉砂池的功能是

6、從污水中分離相對(duì)密度較大的無機(jī)顆粒，例如 砂、爐灰渣等。（三）、厭氧池 生物除磷主要是通過專性好氧的不動(dòng)細(xì)菌在厭氧條件下處于壓抑狀態(tài),以菌體內(nèi) 的多聚磷酸鹽為能源，把有機(jī)物吸收到細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化成聚B羥丁酸貯存起來，同時(shí)將體內(nèi) 多聚磷酸鹽分解為可溶性磷酸鹽排出體外,經(jīng)過厭氧壓抑釋放的不動(dòng)細(xì)菌,在好氧狀態(tài) 下具有很強(qiáng)的吸磷能力，將污水中的磷酸鹽吸收轉(zhuǎn)化為多聚磷酸鹽貯存體內(nèi).在厭氧條 件下釋放的磷越多，則在好氧條件下吸收的越多，利用排剩余污泥達(dá)到去除污水中的磷 的目的，厭氧池內(nèi)配液下攪拌系統(tǒng)，以防沉淀。在厭氧池中設(shè)置大量組合式填料，可以附著生長大量具有生物活性的生物膜。池 內(nèi)設(shè)有逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)葉片，在

7、較高的有機(jī)負(fù)荷下，通過微生物的生化降解以及吸 附絮凝等作用，高效率地去除污水中的各種有機(jī)物。通過回流硝化液，缺氧池中污水發(fā)生反硝化反應(yīng)，含氮污染物轉(zhuǎn)化成氮?dú)?，有?降低氮污染。（四）、好氧池接觸氧化段主要應(yīng)滿足好氧微生物去除碳源需氧量即BoD和硝化細(xì)菌將NH3 N轉(zhuǎn) 化 NOX 所需的高氧環(huán)境和污染物質(zhì)與生物相充分反應(yīng)的接觸環(huán)境。通過附著在填料上的大量好氧微生物，池內(nèi)有24臺(tái)轉(zhuǎn)蝶曝氣機(jī)其中6臺(tái)是雙數(shù)轉(zhuǎn) 蝶曝氣機(jī) 18 臺(tái)單數(shù)轉(zhuǎn)蝶曝氣機(jī)，進(jìn)一步氧化降解污水中的有機(jī)污染物，將污水中的有 機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成成對(duì)環(huán)境無害的二氧化碳和水。污水中的氨氮及有機(jī)氮化合物被氧化成硝酸鹽（硝化反應(yīng)），與厭氧池中的反硝

8、 化形成硝化-反硝化系統(tǒng)，避免了污泥在沉淀池產(chǎn)生大量浮渣。（五）、二沉池 二沉池選用了圓形周邊進(jìn)水周邊出水幅流式沉淀池。由于活性污泥層的吸附澄清 作用，混合液中的污泥顆粒不斷與懸浮層中的活性污泥碰撞、吸附、結(jié)合、絮凝，產(chǎn) 生良好的澄清作用，提高了沉淀效果。浮渣集中在配水渠道的小塊面積上，通過安裝 在撇渣設(shè)備豎臂上的葉片刮集，驅(qū)動(dòng)配水渠末端的浮閘堰門排除。排泥由池底中心的 排泥口通過排泥管進(jìn)入污泥泵房，其中 80%的污泥回流至厭氧池，20%的污泥進(jìn)入貯泥 池。（六）、貯泥池 貯泥池內(nèi)為防止污泥中的磷因厭氧析出，設(shè)有潛水?dāng)嚢杵鳎⒉捎幂^短的貯泥時(shí) 間。剩余污泥排入貯泥池經(jīng)過脫水將污泥外運(yùn)。除磷脫氮

9、效果從七十年代中期人們發(fā)現(xiàn)并開始研究污水除磷工藝技術(shù)以來，已有大量關(guān)于除磷 機(jī)理的研究論文發(fā)表，國內(nèi)外也已有眾多的污水處理廠采用各種除磷工藝技術(shù)在運(yùn)行。 有的污水處理廠在實(shí)際運(yùn)行中除磷效果較好，也有的污水處理廠在實(shí)際運(yùn)行中除磷效 果不盡人意。51 A/O 法除磷的機(jī)理A/0法除磷的機(jī)理大家公認(rèn)的是聚磷菌先在A/O池的A段處于無氧狀態(tài)，在此狀 態(tài)下，聚磷菌吸收污水中含有的乙醇、甲酸、乙酸、丙酸等易生物降解的有機(jī)物貯于 細(xì)胞內(nèi)作為營養(yǎng)源，同時(shí)將細(xì)胞內(nèi)已有的聚合磷酸鹽以PO-3-P的形式釋放于水中。而4 在有氧狀態(tài)下，聚磷菌將細(xì)胞內(nèi)存在的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行氧化分解產(chǎn)生能量，這時(shí)能將污 水中的PO -3 -

10、P超量吸收于細(xì)胞內(nèi)，又以聚磷酸鹽的形式貯存在細(xì)胞內(nèi)，這些磷最終4以污泥的形式4 排出，從而達(dá)到從污水中去除磷的目的。52 污水中除磷的影響因素5. 2.1溶解氧（DO）的影響 溶解氧的影響包括兩方面。首先必須在厭氧區(qū)中控制嚴(yán)格的厭氧條件，這直接關(guān) 系到聚磷菌的生長狀況、釋磷能力及利用有機(jī)基質(zhì)合成PHB的能力。由于DO的存在， 一方面DO將作為最終電子受體而抑制厭氧菌的發(fā)酵產(chǎn)酸作用，妨礙磷的釋放；另一方 面會(huì)耗盡能快速降解有機(jī)基質(zhì)，從而減少了聚磷菌所需的脂肪酸產(chǎn)生量，造成生物除 磷效果差。其次是在好氧區(qū)中要供給足夠的溶解氧，以滿足聚磷菌對(duì)其儲(chǔ)存的PHB進(jìn) 行降解，釋放足夠的能量供其過量攝磷之需，

11、有效地吸收廢水中的磷。一般厭氧段的 DO應(yīng)嚴(yán)格控制在0.2mg/L以下，而好氧段的溶解氧控制在2.0mg/L左右。5. 2. 2 BOD的影響 廢水生物除磷工藝中，厭氧段有機(jī)基質(zhì)的種類、含量及其與微生物營養(yǎng)物質(zhì)的比 值（BOD/TP）是影響除磷效果的重要因素。不同的有機(jī)物為基質(zhì)時(shí)，磷的厭氧釋放和好5氧攝取是不同的。根據(jù)生物除磷原理，分子量較小的易降解的有機(jī)物（如低級(jí)脂肪酸類 物質(zhì)）易于被聚磷菌利用，將其體內(nèi)儲(chǔ)存的多聚磷酸鹽分解釋放出磷，誘導(dǎo)磷釋放的能 力較強(qiáng)，而高分子難降解的有機(jī)物誘導(dǎo)釋磷的能力較弱。厭氧階段磷的釋放越充分， 好氧階段磷的攝取量就越大。另一方面，聚磷菌在厭氧段釋放磷所產(chǎn)生的能量

12、，主要 用于其吸收進(jìn)水中低分子有機(jī)基質(zhì)合成PHB儲(chǔ)存在體內(nèi)，以作為其在厭氧條件壓抑環(huán) 境下生存的基礎(chǔ)。因此，進(jìn)水中是否含有足夠的有機(jī)基質(zhì)提供給聚磷菌合成PHB，是關(guān) 系到聚磷菌在厭氧條件下能否順利生存的重要因素。一般認(rèn)為，進(jìn)水中BOD /TP要大于 15，才能保證聚磷菌有著足夠的基質(zhì)需求而獲得良好的除磷效果。為此，有5 時(shí)可以采 用部分進(jìn)水和省去初沉池的方法，來獲得除磷所需要的BOD負(fù)荷。首先是BOD負(fù)荷（F/M），它是A/O法生物除磷工藝的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。A/O法除磷 工藝中起主要作用的是聚磷菌，而聚磷菌大多為不動(dòng)菌屬，其生理活性較弱，只能攝 取有機(jī)物中極易分解的部分，通俗地講即只能吃“極其可

13、口”的食物，例如乙酸等揮 發(fā)性脂肪酸，對(duì)于BOD中的大部分有機(jī)物，例如固態(tài)的BOD部分、膠態(tài)的BOD部分，555聚磷菌是難以吸收的，甚至對(duì)已溶解的葡萄糖，聚磷菌也都“懶”得攝取。因此，有 機(jī)物尤其是低分子有機(jī)物是激發(fā)聚磷菌同化作用的必備條件,A/O生物除磷工藝應(yīng)保持 較高的BOD負(fù)荷。有文獻(xiàn)報(bào)道，通過試驗(yàn)確定：BOD負(fù)荷在0.210.50kg BOD /kg MLSSd之間時(shí)，磷的去除和有機(jī)物的去除都達(dá)到了較好的效果；5BOD負(fù)荷在0.20kg BOD /kg MLSSd以下時(shí)，除磷效果有所下降；BOD負(fù)荷在50.10kgB0D /kgMLSSd時(shí)，除磷效果極差。這一試驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了上述理論。

14、5.2.3氧化態(tài)氮（NO-n-N）的影響硝態(tài)氮包括硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮，其存在同樣也會(huì)消耗有機(jī)基質(zhì)而抑制聚磷菌 對(duì)磷的釋放，從而影響在好氧條件下聚磷菌對(duì)磷的吸收。另一方面硝態(tài)氮的存在會(huì)被 部分生物聚磷菌（氣單胞菌）利用作為電子受體進(jìn)行反硝化，從而影響其以發(fā)酵中間產(chǎn) 物作為電子受體進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)酸，從而抑制了聚磷菌的釋磷和攝磷能力及 PHB 的合成能 力。A/0法除磷的前提是聚磷菌在厭氧段內(nèi)大量地釋放磷，然后進(jìn)入好氧段才能超量攝 取磷，但是厭氧段中氧化態(tài)氮的存在會(huì)抑制聚磷菌的同化作用，其原因是氧化態(tài)氮可 以激發(fā)回流污泥中脫氮菌的活力，而脫氮菌具有較高的繁殖速度和同化多種基質(zhì)的能 力，導(dǎo)致聚磷菌得不到

15、足夠的營養(yǎng)物而不能充分釋放磷，也就無法在好氧段大量吸收 磷。因此氧化態(tài)氮的存在將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的除磷效果。但是在生產(chǎn)實(shí)際中不可避免地 要有一些氧化態(tài)氮進(jìn)入?yún)捬醵危皇且M量控制其進(jìn)入量，有文獻(xiàn)報(bào)道厭氧區(qū)內(nèi)氧化 態(tài)氮的濃度低于1.5mg/L時(shí)，對(duì)磷的釋放影響較小。5. 2. 4污泥齡（SRT）的影響由于生物脫磷系統(tǒng)主要是通過排除剩余污泥去除磷的，因此剩余污泥量的多少將 決定系統(tǒng)的脫磷效果。而泥齡的長短對(duì)污泥的攝磷作用及剩余污泥的排放量有著直接 的影響。一般來說，泥齡越短，污泥含磷量越高，排放的剩余污泥量也越多，越可以 取得較好的脫磷效果。短的泥齡還有利于好氧段控制硝化作用的發(fā)生而利于厭氧段的 充分

16、釋磷，因此，僅以除磷為目的的污水處理系統(tǒng)中，一般宜采用較短的泥齡。但過 短的泥齡會(huì)影響出水的BOD和COD，若泥齡過短可能會(huì)使出水的BOD和COD達(dá)不到要55求。資料表明，以除磷為目的的生物處理工藝污泥齡一般控制在3.57d。另外，一般來說厭氧區(qū)的停留時(shí)間越長，除磷效果越好。但過長的停留時(shí)間，并 不會(huì)太多地提高除磷效果，且會(huì)有利于絲狀菌的生長，使污泥的沉淀性能惡化，因此 厭氧段的停留時(shí)間不宜過長。剩余污泥的處理方法也會(huì)對(duì)系統(tǒng)的除磷效果產(chǎn)生影響， 因?yàn)槲勰酀饪s池中呈厭氧狀態(tài)會(huì)造成聚磷菌的釋磷，使?jié)饪s池上清液和污泥脫水液中 含有高濃度的磷，因此有必要采取合適的污泥處理方法，避免磷的重新釋放。5.

17、2. 5回流比（R）的影響前已述及，A/O工藝保證除磷效果的極為重要的一點(diǎn)，就是使系統(tǒng)污泥在曝氣池中 “攜帶”足夠的溶解氧進(jìn)入二沉池，其目的就是為了防止污泥在二沉池中因厭氧而釋 放磷，但如果不能快速排泥，二沉池內(nèi)泥層太厚，再高的DO也無法保證污泥不厭氧釋 磷，因此，A/O系統(tǒng)的回流比不宜太低，應(yīng)保持足夠的回流比，盡快將二沉池內(nèi)的污泥 排出。但過高的回流比會(huì)增加回流系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)的能源消耗，且會(huì)縮短污泥在曝氣 池內(nèi)的實(shí)際停留時(shí)間，影響B(tài)OD和P的去除效果。如何在保證快速排泥的前提下，盡5量降低回流比，需在實(shí)際運(yùn)行中反復(fù)摸索。一般認(rèn)為，R在5070%的范圍內(nèi)即可。5. 2. 6水力停留時(shí)間（HRT

18、）的影響對(duì)于運(yùn)行良好的城市污水生物脫氮除磷系統(tǒng)來說，一般釋磷和吸磷分別需要1.5 2.5小時(shí)和 2.03.0小時(shí)?？傮w來看，似乎釋磷過程更為重要一些，因此，我們對(duì)污 水在厭氧段的停留時(shí)間更為關(guān)注，厭氧段的HRT太短，將不能保證磷的有效釋放，而 且污泥中的兼性酸化菌不能充分地將污水中的大分子有機(jī)物分解為可供聚磷菌攝取的 低級(jí)脂肪酸，也會(huì)影響磷的釋放；HRT太長，也沒有必要，既增加基建投資和運(yùn)行費(fèi)用， 還可能產(chǎn)生一些副作用?？傊?，釋磷和吸磷是相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)過程，聚磷菌只有經(jīng)過 充分的厭氧釋磷才能在好氧段更好地吸磷，也只有吸磷良好的聚磷菌才會(huì)在厭氧段超 量地釋磷，調(diào)控得當(dāng)會(huì)形成一個(gè)良性循環(huán)。金霞污水

19、廠在實(shí)際運(yùn)行中摸索得到的數(shù)據(jù) 是：厭氧段HRT為1小時(shí)15分1小時(shí)45分，好氧段HRT為2小時(shí)3小時(shí)10分較 為合適。5. 2. 7 pH的影響pH對(duì)磷的釋放和吸收具有不同的影響。pH值偏低時(shí)，有利于聚磷菌對(duì)聚磷酸的水 解，磷的釋放速率和釋放量較大；試驗(yàn)證明pH值在68的范圍內(nèi)時(shí)，磷的厭氧釋放 比較穩(wěn)定。pH值偏高時(shí)，有利于磷的吸收，其吸收速率和吸收量較大。pH值低于6.5 時(shí)生物除磷的效果會(huì)大大下降。綜合考慮，曝氣池混合液的pH值應(yīng)控制在6.58.0 的范圍內(nèi)。金霞污水廠進(jìn)水的pH值始終穩(wěn)定在此范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)pH對(duì)除磷產(chǎn)生影響。5.2.8 溫度的影響溫度對(duì)除磷效果的影響不如對(duì)生物脫氮過程的影響那么明顯，因?yàn)樵诟邷?、中?低溫條件下，有不同的菌群都具有生物脫磷的能力，但低溫運(yùn)行時(shí)厭氧區(qū)的停留時(shí)間 要更長一些，以保證發(fā)酵作用的完成及基質(zhì)的吸收。實(shí)驗(yàn)表明在530C的范圍內(nèi)，都 可以得到很好的除磷效果?？偨Y(jié)從污水中除磷只要抓住諸多影響除磷因素中的關(guān)鍵