污水處理廠提標改造中A2/O工藝應用發展趨勢

隨著社會經濟發展和環保意識提高，我國城鎮污水處理廠排放標準日益嚴格。在此期間，A2/O工藝因具有出水水質好、結構簡單等特點已在我國大中型污水處理廠及再生水廠得到了廣泛應用。論文闡述了A2/O工藝針對不同的出水水質指標和進水特性對工藝進行階段性提標改造的常用技術手段，包括低碳氮比、低溫等情況下達到一級A排放標準的技術措施，進一步提高再生水回用水質的A2/O-MBR工藝組合及其深度處理方案等。針對現有A2/O及其改進工藝的不足，未來A2/O工藝的主要發展趨勢是基于“能源回收自給”的可持續脫氮除磷，同時存在對氮磷等植物營養物深度去除和內分泌干擾物高效凈化的深度處理技術需求。

1A2/O工藝的應用與挑戰

據統計，A2/O及以其為基礎的脫氮除磷工藝目前在我國已占據50%以上的市場。截止到2014年1月，北京市已運營的44家萬噸級以上污水處理廠中，共有11家污水處理廠采用了A2/O工藝及其改進型工藝，A2/O工藝的處理規模占北京市年污水處理能力的60.5%，其中有4家為10萬噸級以上的設計運營規模，如高碑店污水處理廠、小紅門污水處理廠、清河污水處理廠等。然而，A2/O工藝自身特點注定了其將面臨硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有機負荷、泥齡以及碳源需求上存在著矛盾和競爭, 因此難以同時實現碳、氮、磷的高效去除，并滿足日益嚴格的排放限值。

2基于一級B 達標排放的A2/O工藝的難點與主要技術措施

2.1基于一級B達標排放的A2/O工藝典型問題

污水處理廠從國標GB18918-2002二級排放標準提升為一級B的難度相對較低，采用A2/O工藝需解決的技術問題也較為明確，一般通過對溶解氧(DO)、混合液回流比(RN)、污泥回流比(R)和水力停留時間(HRT)等各參數優化控制即可達到。

2.2溶解氧(DO)控制

好氧池過高的DO不僅會抑制硝化菌的硝化作用，而且破壞厭氧池和缺氧池的低DO狀態;過低的DO會限制硝化菌的生長率，嚴重影響污水的脫氮效果。缺氧池DO變化可通過抑制硝酸鹽還原酶的合成和活性，影響反硝化過程。早期研究者對A2/O工藝各階段DO的控制總結得出：好氧池DO控制在2.0mg/L左右、缺氧池DO在0.2~0.5mg/L、厭氧池DO在0.2mg/L以內為宜

2.3混合液回流比(RN)和污泥回流比(R)的影響與選擇

選擇合適的混合液回流比(RN)和污泥回流比(R)對污水脫氮效果至關重要。RN過大時需要高功率的回流泵，增加能耗。反之，當RN較小時，脫氮效率降低。R過小時，厭氧池污泥負荷增加，將影響各段的生化反應效率;R過大則抑制聚磷菌釋放磷的效果，降低總磷去除率。李明等人通過對A2/O工藝的研究對比得出，一般R=50%~100%，最低不可低于40%;李銀波等人采用A2/O脫氮除磷工藝中試試驗表明，RN為200%時系統處理效果最佳。

2.4水力停留時間(HRT)的影響與設定

一般來說，延長HRT時間有利于提高COD去除效果，但對于厭氧池，過長的HRT容易產生污泥膨脹，過短水流速度較大，易導致活性污泥流失;相對于好氧池，過長的HRT則使SRT縮短，影響污泥釋磷效果，增加污泥排放量;較短的HRT使污水中硝化過程不充分，不利于脫氮。李永峰等與林琳等人研究結果對比表明，HRT對TN、TP和NH3-N的去除率影響較大，對COD去除率影響相對較小;HRT控制在5~8h時，系統整體功能性較好。

3針對一級A達標排放的A2/O工藝的難點與主要技術措施

3.1針對一級A 達標排放的A2/O工藝難點

出水水質進一步從一級B標準提標至一級A標準回用時，COD、TN、氨氮和TP要求均有所提高。在合理C/N比以及非低溫環境下，通常采用A2/O工藝進行優化調試能夠達到一級A標準要求;但對于C/N比較低或低溫環境等不可控問題，僅通過簡單工藝調試很難達到一級A水質要求。