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A2O 工艺:污水处理的核心技术解析

A2O 工艺:污水处理的核心技术解析

 

在污水处理领域,A2O 工艺作为一种关键技术,对于保障水质、维护生态环境起着重要作用。

一、A2O 工艺概述

 

A2O 工艺即厌氧 - 缺氧 - 好氧工艺(Anaerobic-Anoxic-Oxic),本质上等同于 AAO 工艺。其核心优势在于能够高效地实现脱氮除磷,同时具备节能与成本控制的显著特点。在实际应用中,存在常规 A2O 工艺和倒置 A2O 工艺两种形式,区别在于缺氧池与厌氧池的位置顺序,而这种顺序的差异会对工艺过程中的物质循环和能量利用产生不同影响。

二、池容设计与停留时间

 

  1. 池容比例:A2O 工艺中,厌氧、缺氧、好氧池的池容比例大致为 1:1:3。这一比例关系是经过长期实践和理论研究确定的,旨在确保各个阶段的微生物反应能够充分进行,达到最佳的处理效果。
  2. 停留时间:对于生活污水的处理,厌氧池停留时间通常为 2 小时左右,部分设计会调整为 1.5 小时;缺氧池停留时间与厌氧池相近;好氧池停留时间则在 6 - 10 小时区间。在设计过程中,需充分考虑进水浓度因素。南方生活污水进水 COD 一般在 100 - 200mg/L,北方则可能高达 400 - 500mg/L。高进水浓度往往需要更长的停留时间和更高的污泥浓度,以保证污染物的充分降解和转化。因此,在实际工程设计时,通常会预留一定的池容空间,以应对未来可能的进水浓度变化、水量增加或工艺升级改造等情况。

三、脱氮除磷原理与过程

 

  1. 脱氮过程:脱氮是 A2O 工艺的重要功能之一,主要包含氨化、硝化和反硝化三个关键步骤。氨化反应可在多种环境条件下发生,在市政生活污水的输送和预处理过程中,由于污水在管网、调节池及初沉池的停留时间较长,大部分氨化反应已完成。通过检测原水氨氮和总氮差值,可初步判断有机氮含量,差值越大表明有机氮含量越高,常见于医疗、屠宰、养殖等行业废水。硝化反应在好氧池中进行,借助曝气充氧,氨氮被逐步转化为亚硝酸盐和硝酸盐。反硝化反应则在缺氧池中完成,将硝酸盐和亚硝酸盐还原为氮气,实现氮的去除。由于厌氧和缺氧池会消耗有机碳源(通常以 COD 表示),因此好氧池后置有利于将硝化液回流至缺氧池前端进行反硝化反应,避免因前端碳源消耗殆尽导致反硝化过程碳源不足,从而保障较高的总氮去除率。
  2. 除磷过程:除磷过程分为厌氧释磷和好氧吸磷两个阶段。在厌氧段,聚磷菌在无氧环境下吸收有机碳源并释放磷;进入好氧段后,聚磷菌大量吸收磷,其吸收量远超过厌氧段释放量。随后,污水进入二级沉淀池进行泥水沉淀分离,富含磷的污泥通过污泥浓缩池和压泥设备排出系统,实现磷的去除。此外,在工艺末端还可采用化学除磷加药的方式进一步降低磷含量,确保出水水质达标。

四、回流比设置

 

  1. 外回流:外回流是指从二沉池回流至厌氧池的过程,其主要作用为补充微生物量、稀释进水浓度,维持系统内微生物的活性和稳定性。对于生活污水,外回流比一般设计在 30% - 70% 范围内。在实际运行中,可先将外回流比设置为 30%,然后根据系统运行状况和进出水水质数据进行微调,以找到最适合的回流比,确保系统稳定运行和良好的处理效果。
  2. 内回流:内回流是从好氧池末端回流至缺氧池前端,其核心目的是实现脱氮过程中的硝化液循环,提高脱氮效率,同时减少碳源的浪费。一般情况下,内回流比在 200% - 500% 之间。在系统启动初期,可先将内回流比调整至 200%,后续同样依据系统运行数据进行优化调整,使内回流比处于最佳状态,保障脱氮工艺的高效运行。

五、水温对工艺的影响及应对措施

 

在 A2O 工艺处理生活污水时,水温是一个关键因素。微生物在水温超过 15℃时能够保持较好的活性,实现正常的污染物降解功能。当水温低于 15℃时,微生物活性显著下降,此时需投加耐低温菌种。耐低温菌种在低温环境下具有更强的适应性和污染物去除能力,相较于普通微生物,其在冬季能够维持较高的处理效率。随着水温每降低 1℃,微生物对污染物的去除率会明显降低,当水温降至 8℃左右时,普通微生物的降解能力严重受限,此时需要大幅增加碳源投加量以维持系统的脱氮能力,但这无疑会增加处理成本。因此,在低温季节,合理投加耐低温菌种是保障 A2O 工艺稳定运行和达标处理的重要措施。

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