A2/0法技术起源及特点
A2/O(厌氧-缺氧-好氧)工艺是在 20 世纪 70 年代,由美国的一些污水处理专家在厌氧-好氧(Anarerobic-Oxic)法脱氮工艺的基础上,经历了Wuhrmann工艺、改良Ludzack-Ettinger 工艺、Bardenpho工艺和 Phoredox 工艺几个阶段的基础开发的,其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。国内从20世纪80 年代初开始以A2/O 工艺对污水生物脱氮除磷进行小试研究,并在八十年代末成功地应用于城市污水处理,目前已经积累了很多成功实践的经验。A2/O工艺的基本流程图如图所示。2
与其他生物处理工艺相比,A2/O工艺具有以下特点:①具有工艺流程简单,总的水力停留时间较短的优点;②具有厌氧、缺氧、好氧3种不同的环境条件,并且具有不同的功能微生物菌群,因此可使有机物和脱氮、除磷在系统运行过程同步去除;③A2/O 工艺在厌氧-缺氧-好氧交替的条件下运行,导致好氧丝状菌无法大量繁殖,因此,系统不易发生污泥膨胀,污泥沉降性好,一般SVI﹤100;④二沉池的剩余污泥含磷浓度一般较高,其含量通常在2.5%以上,可作磷肥回收利用。3
A2/O工艺脱氮除磷原理A2/O生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合,其中各段的功能如下:
厌氧区 从初沉池流出的污水首先进入厌氧区,系统回流污泥中的兼性厌氧发酵菌将污水中的可生物降解有机物转化为挥发性脂肪酸(VFA)等小分子发酵产物,聚磷菌也将释放菌体内储存的多聚磷酸盐,同时释放能量,其中部分能量供专性好氧的聚磷菌在厌氧抑制环境下生存,另一部分能量则供聚磷菌主动吸收类似VFA等污水中的发酵产物,并以聚-β-羟基烷酸(PHA)的形式在菌体内贮存起来。这样,部分碳在厌氧区得到去除。在厌氧区停留足够时间后,污水污泥混合液进入缺氧区。
缺氧区 在缺氧区中,反硝化细菌利用从好氧区中经混合液回流而带来的大量硝酸盐(视内回流比而定,以及污水中可生物降解的有机物(主要是溶解性可快速生物降解有机物)进行反硝化反应,达到同时去碳和脱氮的目的。含有较低浓度碳氮和较高浓度磷的污水随后进入好氧区。
好氧区 在好氧区聚磷菌在曝气充氧条件下分解体内贮存的PHA并释放能量,用于菌体生长及主动超量吸收周围环境中的溶解性磷,这些被吸收的溶解性磷在聚磷菌体内以聚磷盐形式存在,使得污水中磷的浓度大大降低。污水中各种有机物在经历厌氧、缺氧环境后,进入好氧区时其浓度己经相当低,这将有利于自养硝化菌的生长繁殖。硝化菌在好氧的环境下将完成氨化和硝化作用,将水中的氮转化为NO2-和NO3-。在二次沉淀池之前,大量的回流混合液将把产生的NOx-带入缺氧区进行反硝化脱氮。
二沉池 絮凝浓缩污泥,一部分浓缩污泥回流至厌氧区继续参与释磷并保持系统活性污泥浓度,另一部分则携带超量吸收磷的聚磷菌体以剩余污泥形式排出系统。A2/O工艺对污染物的去除特性曲线如图所示。2
A2/O工艺中存在的矛盾在传统工艺中,污泥大回流运行,使各种脱氮除磷微生物共存于同一污泥系统,然而,不同微生物对溶解氧浓度、污泥龄、营养物种类和浓度的要求各不相同,A2/O工艺系统污泥的循环无疑会使某些微生物某个阶段处于逆境,这势必会影响系统的处理效能,这种菌群之间对环境条件、生存空间以及营养物质的竞争就是A2/O系统矛盾所在。
A2/O工艺常用参数污水处理厂A2/O工艺常用参数如下表所示4。
|| || 表1. A2/O工艺常用参数