污水处理厂AAO工艺详述

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A-A-O 生物脱氮除磷工艺

相当多的污水处理厂在去除 BOD 和SS 的同时，还要求脱氮并去除磷。此时，应采用

A-A-O 生物脱氮除磷工艺。

1、工艺原理及过程

A-A-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。在该工艺流程内，BOD、SS 和以各种形式存在的氮和磷将一并被去除。该系统

的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌组成，专性厌氧和一般专性好氧菌

群均基本被工艺过程所淘汰。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及由有机氮氨化成的氨

氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通

过生物反硝化作用，转化成氮气逸入大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释

放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩

余污泥的排放，将磷去除。

在以上三类细菌均具有去除 BOD 的作用，但BOD 的去除实际上以反硝化细菌为主。

以上各种物质去除过程可直观地用图所示的工艺特性曲线表示。污水进入曝气池以后，随

着聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段好氧生物分解，BOD 浓度逐渐降低。在厌氧段，

由于聚磷菌释放磷，TP 浓度逐渐升高，至缺氧段升至最高。在缺氧段，一般认为聚磷菌既

不吸收磷，也不释放磷，TP 保持稳定。在好氧段，由于聚磷菌的吸收，TP 迅速降低。在

厌氧段和缺氧段，氨氮浓度稳中有降，至好氧段，随着硝化的进行，氨氮逐渐降低。在缺

氧段，NO3－－N瞬间升高，主要是由于内回流带入大量的 NO3－－N，但随着反硝化的进行，

硝酸盐浓度迅速降低。在好氧段，随着硝化的进行，NO3－－N浓度逐渐升高。

2、工艺参数和影响因素

A-A-O 生物脱氮除磷的功能是有机物去除、脱氮、除磷三种功能的综合，因而其工艺

参数应同时满足各种功能的要求。如能有效去除脱氮或除磷，一般也能同时高效地去除

BOD，但除磷和脱氮往往是相互矛盾的，具体体现在某些参数上，使这些参数只能局限在

某一狭窄的范围内，这是 A-A-O 系统工艺控制较为复杂的主要原因。

（1）F/M 和SRT

完全的生物硝化，是高效生物脱氮的前提，因而 F/M 越低 SRT 越高，脱氮效率越高，

而生除磷则要求高 F/M 低SRT。A-A-O 生物脱氮除磷是运行较灵活的一种工艺，可以以脱

氮为重点，也可以以除磷为重点，当然也可以二者兼顾。如果既要求一定的脱氮效果，也

要求一定的除磷效果，F/M 一般控制在 0.1～0.18kgBOD5/(kgMLVSS•d)，SRT 一般应控制

在8～15 天。

（2）水力停留时间

水力停留时间与进水浓度、温度等因素有关。厌氧段水力停留时间一般在 1～2小时范

围；缺氧段水力停留时间 1.5～2小时；好氧段水力停留时间一般应在 6小时。

（3）内回流与外回流

内回流比 r一般在 200～500％之间，具体取决于进水 TKN 浓度，以及所要求脱氮效率

一般认为，300～500％时脱氮效率最佳。外回流比 R一般在 50～100％的范围内，在保证

二沉池不发生反硝化及二次释放磷的前提下，应使 R降至最低，以免将大多的 NO3－－N带

回厌氧段，干扰磷的释放，降低除磷效率。

（4）溶解氧 DO

厌氧段 DO 应控制在 0.2mg/l 以下，缺氧段 DO 应控制在 0.5mg/l 以下，而好氧段 DO 应

控制在 2～3mg/l 之间。

（5）BOD/TKN 与BOD/TP

对于生物脱氮来说，BOD/TKN 应大于 4.0，而生物除磷则要求 BOD/TP 大于 20。如果

不能满足上述要求，应向污水中投加有机物。为了提高 BOD5/TKN 值，宜投加甲醇做营养

源，为了提高 BOD/TP 值，宜投加乙酸等低级脂肪酸。

（6）PH 和碱度

A-A-O 生物除磷脱氮系统中，污泥混合液的PH 应控制在 7.0 之上，如果 PH 小于 6.5

时，可提高碱度。

（7）温度的影响

温度越高，对生物脱氮越有利，当温度低于 15℃时，生物脱氮效率将明显下降。而当

温度下降时，则极可能对除磷有利。

（8）毒物及抑制物质

某些重金属离子、络合阴离子及一些有机物随着工业废水入处理系统后，如果超过一

定的浓度，会导致活性污泥中毒，会使某些生物活性受到抑制。反硝化细菌和聚磷菌对毒

物及抑制物质的反应，同传统活性污泥系统的污泥基本一致，其中毒或抑制剂量见下表。

与以菌类相比，硝化细菌更易受到毒物抑制。一些对异养菌无毒的物质会对硝化细菌形成

抑制。而同一种抑制物质，在某一浓度水平下，对异养菌无毒性，而对硝化细菌却可能有

抑制作用。

抑制生物硝化的一些有机物抑制硝化的一些重金属和无机物浓度

1有机物产生75％抑制时的浓度

（mg/l）种类产生抑制时的浓度（mg/l）

2苯胺 1六价铬 0.25

3乙二胺1铜0.005～0.5

4萘胺 1铅0.5

5芥子油 1镁50

6酚5.6 镍0.25

7甲基引哚 7锌0.08～0.5

8硫脲 0.076 氰化物 0.34

9氨基硫脲 0.18 硫酸盐 500

3、A-A-O 生物脱氮除磷系统的功效

A-A-O 生物脱氮除磷工艺，可以通过运行控制，实现以除磷为重点。此时除磷效率可

以超过 90％，但脱氮效率会非常低。如果运行控制以脱氮为重点，则可获得 80％以上的脱

氮效率，而除磷往往在 50％以下。在运行良好时，可以实现脱氮与除磷同时超过 60％，但

要维持高效率脱氮的同时，高效率除磷是不可能的。运行中只能选择以二者之一为主，若

二者兼顾，则效率都不高。

该工艺具有使出水TP 小于 2mg/l，TN 小于 9mg/l 的潜力，但需良好的设计与精心的运

行管理。国外很多采用该工艺的处理厂大多数以脱氮为主，兼顾除磷；如果出水中 TP 超

标，则辅以化学除磷方法。

4、A-A-O 生物脱氮除磷系统的工艺控制

（1）曝气系统的控制

因生物除磷本身并不消耗氧，所以 A-A-O 生物脱氮除磷工艺曝气系统的控制与生物反

硝化系统一致。

（2）回流污泥系统的控制

控制回流比时，应首先保证不使污泥在二沉池内停留时间过长，导致反硝化或磷的二

次释放，因此需要保证足够大的回流比；其次，回流比不能太大，以防过量的 NO3－－N浓

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