A2O一體化污水處理設(shè)備工藝流程詳解

工藝流程

化糞池，格柵，調(diào)節(jié)池，厭氧池，好氧池，膜池，出水

A2O水處理工藝介紹

A2O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫(xiě)，它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱(chēng)。A2O生物脫氮除磷工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合。

該工藝處理效率一般能達(dá)到:BOD5和SS為90%~95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型污水廠。但A2O工藝的基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)均高于普通活性污泥法，運(yùn)行管理要求高，所以對(duì)目前我國(guó)國(guó)情來(lái)說(shuō)，當(dāng)處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營(yíng)養(yǎng)化，從而影響給水水源時(shí)，才采用該工藝。

A2O生物脫氮除磷系統(tǒng)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(xì)菌將入流中的氨氮及有機(jī)氮氨化成的氨氮，通過(guò)生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過(guò)生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氲酱髿庵?，從而達(dá)到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級(jí)脂肪酸等易降解的有機(jī)物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過(guò)剩余污泥的排放，將磷除去。

工藝流程及工藝特點(diǎn)：

A2O 工藝于70年代由美國(guó)專(zhuān)家在厭氧一好氧磷工藝(A/O)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，該工藝同時(shí)具有脫氮除磷的功能。

該工藝在好氧磷工藝(A/O)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，該工藝同時(shí)具有脫氮除磷的目的。

工藝特點(diǎn)：

(1)污染物去除效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，有較好的耐沖擊負(fù)荷。

(2)污泥沉降性能好。

(3)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類(lèi)微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能。

(4)脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫氮除磷效率不可能很高。

(5)在同時(shí)脫氧除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程為簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí)間也少于同類(lèi)其他工藝。

(6)在厭氧一缺氧一好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。

(7)污泥中磷含量高，一般為2.5%以上。

影響A2O工藝出水效果的因素

影響A2O工藝出水效果的因素有很多，一般有以下幾個(gè)方面的因素：

1、污水中生物降解有機(jī)物對(duì)脫氮除磷的影響

可生物降解有機(jī)物對(duì)脫氮除磷有著十分重要的影響，它對(duì)A2O工藝中的三種生化過(guò)程的影響是復(fù)雜的、相互制約甚至是相互矛盾的。

在厭氧池中，聚磷菌本身是好氧菌，其運(yùn)動(dòng)能力很弱，增殖緩慢，只能利用低分子的有機(jī)物，是競(jìng)爭(zhēng)能力很差的軟弱細(xì)菌。但由于聚磷菌能在細(xì)胞內(nèi)貯存PHB和聚磷酸基，當(dāng)它處于不利的厭氧環(huán)境下，能將貯藏的聚磷酸鹽中的磷通過(guò)水解而釋放出來(lái)，并利用其產(chǎn)生的能量吸收低分子有機(jī)物而合成PHB，在利用有機(jī)物的競(jìng)爭(zhēng)中比其它好氧菌占優(yōu)勢(shì)，聚磷菌成為厭氧段的優(yōu)勢(shì)菌群。

因此，污水中可生物降解有機(jī)物對(duì)聚磷菌厭氧釋磷起著關(guān)鍵性的作用。所以，厭氧池進(jìn)水中溶解性磷與溶解性有機(jī)物的比值(S-P/S-BOD)應(yīng)在0.06之內(nèi)，且有機(jī)物的污泥負(fù)荷率應(yīng)> 0.10 kgBOD5/kgMLSS·d。

在缺氧段，異養(yǎng)型兼性反硝化菌成為優(yōu)勢(shì)菌群，反硝化菌利用污水中可降解的有機(jī)物作為電子供體，以硝酸鹽作為電子受體，將回流混合液中的硝態(tài)氮還原成N2而釋放，從而達(dá)到脫氮的目的。

污水中的可降解有機(jī)物濃度高，則C/N比高，反硝化速率大，缺氧段的水力停留時(shí)間HRT短，一般為0.5~1.0 h即可。反之，則反硝化速率小，HRT需2~3 h?？梢?jiàn)污水中的C/N比值較低時(shí)，則脫氮率不高。通常只要污水中的COD/TKN>8時(shí)，氮的去除率可達(dá)80%。

在好氧段，當(dāng)有機(jī)物濃度高時(shí)污泥負(fù)荷也較大，降解有機(jī)物的異養(yǎng)型好氧菌超過(guò)自養(yǎng)型好氧硝化菌，使氨氮硝化不*，出水中NH4+-N濃度急劇上升，使氮的去除效率大大降低。所以要嚴(yán)格控制進(jìn)入好氧池污水中的有機(jī)物濃度，在滿(mǎn)足好氧池對(duì)有機(jī)物需要的情況下，使進(jìn)入好氧池的有機(jī)物濃度較低，以保證硝化細(xì)菌在好氧池中占優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)，使硝化作用*。對(duì)此，好氧段的污泥負(fù)荷應(yīng)<0.18 kgBOD5/kgMLSS·d。

由此可見(jiàn)，在厭氧池，要有較高的有機(jī)物濃度；在缺氧池，應(yīng)有充足的有機(jī)物；而在好氧池的有機(jī)物濃度應(yīng)較小。

2、污泥齡ts的影響

A2O工藝污泥系統(tǒng)的污泥齡受兩方面的影響。首先是好氧池，因自養(yǎng)型硝化菌比異養(yǎng)型好氧菌的小比增殖速度小得多，要使硝化菌存活并成為優(yōu)勢(shì)菌群，則污泥齡要長(zhǎng)，經(jīng)實(shí)踐證明一般為20~30 d為宜。

但另一方面，A2O工藝中磷的去除主要是通過(guò)排出含高磷的剩余污泥而實(shí)現(xiàn)的，如ts過(guò)長(zhǎng)，則每天排出含高磷的剩余污泥量太少，達(dá)不到較高的除磷效率。同時(shí)過(guò)高的污泥齡會(huì)造成磷從污泥中重新釋放，更降低了除磷效果。所以要權(quán)衡上述二方面的影響，A2O工藝的污泥齡一般宜為15~20 d。

3、DO的影響

在好氧段，DO升高，硝化速度增大，但當(dāng)DO>2mg/L后其硝化速度增長(zhǎng)趨勢(shì)減緩，高濃度的DO會(huì)抑制硝化菌的硝化反應(yīng)。

同時(shí)，好氧池過(guò)高的溶解氧會(huì)隨污泥回流和混合液回流分別帶至厭氧段和缺氧段，影響厭氧段聚磷菌的釋放和缺氧段的NOx--N的反硝化，對(duì)脫氮除磷均不利。

相反，好氧池的DO濃度太低也限制了硝化菌的生長(zhǎng)率，其對(duì)DO的忍受極限為0.5~0.7 mg/L，否則將導(dǎo)致硝化菌從污泥系統(tǒng)中淘汰，嚴(yán)重影響脫氮效果。所以根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，好氧池的DO為2 mg/L左右為宜，太高太低都不利。

在缺氧池，DO對(duì)反硝化脫氮有很大影響。這是由于溶解氧與硝酸鹽競(jìng)爭(zhēng)電子供體，同時(shí)還抑制硝酸鹽還原酶的合成和活性，影響反硝化脫氮。為此，缺氧段DO<0.5 mg/L。

在厭氧池嚴(yán)格的厭氧環(huán)境下，聚磷菌才能從體內(nèi)大量釋放出磷而處于饑餓狀態(tài)，為好氧段大量吸磷創(chuàng)造了前提，從而才能有效地從污水中去除磷。但由于回流污泥將溶解氧和NOx-帶入?yún)捬醵?，很難保持嚴(yán)格的厭氧狀態(tài)，所以一般要求DO<0.2 mg/L，這對(duì)除磷影響不大。

4、混合液回流比RN的影響

從好氧池流出的混合液，很大一部分要回流到缺氧段進(jìn)行反硝化脫氮。混合液回流比的大小直接影響反硝化脫氮效果，回流比RN大、脫氮率提高，但回流比RN太大時(shí)則混合液回流的動(dòng)力消耗太大，造成運(yùn)行費(fèi)用大大提高。根據(jù)A2O工藝系統(tǒng)的脫氮率η與混合液回流比RN的關(guān)系式η=RN1+RN(%)可以得到二者之間相互關(guān)系。

5、污泥回流比R

回流污泥是從二沉池底流回到厭氧池，靠回流污泥維持各段污泥濃度，使之進(jìn)行生化反應(yīng)。如果污泥回流比R太小，則影響各段的生化反應(yīng)速率，反之回流比R太高，A2O工藝系統(tǒng)中硝化作用良好，反硝化效果不佳，導(dǎo)致回流污泥將大量NO-X-N帶入?yún)捬醭?，引起反硝化菌和聚磷菌產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，因聚磷菌為軟弱菌群，所以反硝化速度大于磷的釋放速度，反硝化菌搶先消耗掉快速生物降解的有機(jī)物進(jìn)行反硝化，當(dāng)反硝化脫氮*后聚磷菌才開(kāi)始進(jìn)行磷的釋放，這樣雖有利于脫氮但不利于除磷。據(jù)報(bào)道，厭氧段NOx--N<2 mg/L，對(duì)生物除磷沒(méi)有影響，當(dāng)COD/TKN>10，則NOx--N濃度對(duì)生物除磷也沒(méi)有多大影響。

相反，如果A2O工藝系統(tǒng)運(yùn)行中反硝化脫氮良好，而硝化效果不佳，此時(shí)雖然回流污泥中硝態(tài)氮含量減少，對(duì)厭氧除磷有利，但因硝化不*造成脫氮效果不佳。

權(quán)衡上述污泥回流比的大小對(duì)A2O工藝的影響，一般采用污泥回流比R=(60~100)%為宜，zuidi也應(yīng)在40%以上。

6、TKN/MLSS負(fù)荷率的影響

好氧段的硝化反應(yīng)，過(guò)高的NH4+-N濃度對(duì)硝化菌會(huì)產(chǎn)生抑制作用，實(shí)驗(yàn)表明TKN/MLSS負(fù)荷率應(yīng)<0.05 kgTKN/kgMLSS·d，否則會(huì)影響氨氮的硝化。

7、水力停留時(shí)間HRT的影響

根據(jù)實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，A2O工藝總的水力停留時(shí)間HRT一般為6~8 h，而三段HRT的比例為厭氧段∶缺氧段∶好氧段=1∶1∶(3~4)。

8、溫度的影響

好氧段，硝化反應(yīng)在5~35℃時(shí)，其反應(yīng)速率隨溫度升高而加快，適宜的溫度范圍為30~35℃。當(dāng)?shù)陀?℃時(shí)，硝化菌的生命活動(dòng)幾乎停止。有人提出硝化細(xì)菌比增長(zhǎng)速率μ與溫度的關(guān)系為μ=μ0θ(t-20)，式中μ0為20℃時(shí)大比增長(zhǎng)速率，θ溫度系數(shù)，對(duì)亞硝酸菌θ為1.12、對(duì)硝酸菌為1.07。

缺氧段的反硝化反應(yīng)可在5~27℃進(jìn)行，反硝化速率隨溫度升高而加快，適宜的溫度范圍為15~25℃。

厭氧段，溫度對(duì)厭氧釋磷的影響不太明顯，在5~30℃除磷效果均很好。

9、pH值的影響

在厭氧段，聚磷菌厭氧釋磷的適宜pH值是6~8；在缺氧反硝化段，對(duì)反硝化菌脫氮適宜的pH值為6.5~7.5；在好氧硝化段，對(duì)硝化菌適宜的pH值為7.5~8.5。