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摘要：近年来，A20工艺作为除磷脱氮主要工艺之一在污水处理厂应用越来越广泛，为确保工艺运行的高效率，污水处理达标排放，套子湾污水厂采用改良型A20工艺，现对其具体应用进行分析研究。
关键词；
改良性A20：除磷脱氮：工艺调控
中图分类号：TU99
文献标识码：A
文章编号：1671－7597(2010)0720105－01
A2／O工艺由于具有构造简单、总水力停留时间短、运行费用低、控制复杂性小、不易产生污泥膨胀等优点，被广泛应用在我国现有的需脱氮除磷的城市污水处理厂中。但传统的A2／O工艺存在基质竞争、泥龄矛盾、总磷去除率难于提高等一些问题，因此为了解决这些问题，往往对传统的A20工艺进行改良，以满足不同污水厂的需要。
套子湾污水处理厂自98年10月开始运行，随着国家污水处理标准的提高于2007年进行二级处理扩建工程，全部日处理污水为二级处理20万吨／天。污水二级处理采用改良性A20工艺。
1 A20工艺原理介绍
AAO工艺是厌氧一缺氧一好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A20主要工艺流程如下：
原污水及从二沉池回流的部分含磷污泥首先进入厌氧池，其主要功能为释放磷，使污水中磷浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；在缺氧池中，反硝化细菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3—N和NO2—N还原为N2释放到空气中，因此BOD5浓度下降。NO3—N浓度大幅度下降；在好氧池中，有机物被微生物生化降解，浓度继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH4-N浓度显著下降。但随着硝化过程使NO3—N浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。好氧池完成氨氮的硝化过程，缺氧池则完成脱氮功能，厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
实际运行结果表明，AAO系统是一个比较经济、高效的脱氮除磷工艺。在脱氨除磷的同时，可以去除污水中COD、BOD2SS。在运行费用与常规生物处理相当的条件下，不但对氮、磷有较好的去除效果，COD、BOD等的去除效果也有所提高，并且由于污泥龄长。系统产生的剩余污泥量较常规生物处理少，并且沉降性好。
2 改良型AAO工艺流程及原理
2.1采用改良型AAD工艺的原因
在原有的运行条件下，由于外回流污泥中NO3—N的引入，将破坏厌氧池的厌氧环境，不仅不利于大分子有机物降解为小分子有机物，而且，由于聚磷菌厌氧释磷和反硝化菌还原NO3—N都需要利用有机碳源，但是，聚磷菌在和反硝化菌竞争碳源的过程中属于弱势菌群。要等NO3—N反硝化完全后才开始磷的厌氧释放。这就影响了磷的厌氧释放，从而影响了后续过程中磷的吸收，使除磷效果下降。
2.2改良型AAO工艺主要措施
为满足生产运行需要我厂扩建工程采用改良型AAO工艺，在厌氧池前增加了一个预缺氧池，在预缺氧池中，反硝化菌将回流污泥中的NO3—N转化成氨气，避免了NO3—N对厌氧池厌氧环境的破坏，以消除对厌氧池厌氧释磷的影响，提高了除磷效率。该区域还设置了专门的进水点，为该区域的反硝化和释磷提供充足的有机物。各部分主要功能示图如下；
主要运行处理过程：
进水(含COD、NH4+-N、磷)和外回流混合液(含NOs-N、含磷污泥)进入预缺氧池，NO3-N还原为N2，COD含量下降一混合液(含COD、NH4-N磷)由预缺氧池进入厌氧池，含磷微生物释放磷，COD下降：一混合液(含COD、NH4+-N、大量磷)和内回流混合液(含NO3-N)由厌氧池进入缺氧池，NO3-N还原为N2，COD含量大量减少；→混合液(含少量COD、NH4+-N、大量磷)由缺氧池进入好氧池，NH4+-N氧化为NO3-N，经内回流进入缺氧池，磷被超量吸收，经二沉池剩余污泥排放，COP含量减至最小；→混合液(含极少量的COD、NH4+-N、磷)由好氧池进入二沉池，沉淀后捧放。
2.3改良型AAO工艺相关运行参数的设置
2.3.1主要运行区域溶解氧(DO)的设定。在厌氧池，聚磷菌在严格厌氧环境下才会大量释磷，为好氧段大量吸磷创造前提。但由于回流污泥将溶解氧和NO3-N带入厌氧池，很难保证严格厌氧状态，一般要求DO<0.2mg／L。
在缺氧池，溶解氧会影响反硝化脱氮，DO<0.5mg／L。
在好氧池，DO浓度太低(小于1mg／L)限制了硝化菌的生长，影响脱氮效果。DO升高，硝化速率增大，但当DO>2mg／L后其增长趋势减缓，同时，好氧池过高的溶解氧会随污泥回流和混合液回流带入厌氧池和缺氧池，破坏厌氧和缺氧环境，影响聚磷菌的释磷和NO3-N的反硝化，不利于脱氮除磷，应调整在2～3mg／L左右为宜。
污泥龄的影响
2.3.2污泥泥龄的设定。不同微生物的污泥龄不同，以氧化NH4+-N的硝化菌污泥龄一般为20d左右为例，污泥龄太小，无法使其成为优势菌种，影响脱氮。另一方面，AAO工艺中的磷是通过含磷剩余污泥的排放而去除的，污泥龄太长，剩余污泥排放量少，则达不到除磷效果。此外，污泥龄过长，排泥量少，污泥浓度就回升高，会造成系统能耗升高，二沉池出水悬浮物含量升高，出水水质变差；污泥龄过短，二沉池出水中有机物含量增大，出水水质也会变差。本厂污泥龄一般设为10～15d。
2.3.3污泥浓度的调整。污泥浓度过低，说明微生物的含量少，生化反应速率低。污泥浓度过高，混合液较粘稠，不仅增加能耗，会导致污泥过度老化，活性下降，污泥浓度宜设置为4000～4500mg／L左右。
2.3.4混合液回流比的工艺设置。从好氧池流出的混合液，很大一部分要回流到缺氧池进行反硝化脱氮，回流比大，脱氮效率高，但回流比太大时，动力消耗也太大，运行费用大大提高，所以，一般混合液回流比采用200％左右为宣。
总的来说，改良性A20工艺在套子湾污水处理厂的应用比较成功，该厂克服进水水质，水量，温度等不利因素的影响，持续稳定地发挥处理作用。
关键词；
改良性A20：除磷脱氮：工艺调控
中图分类号：TU99
文献标识码：A
文章编号：1671－7597(2010)0720105－01
A2／O工艺由于具有构造简单、总水力停留时间短、运行费用低、控制复杂性小、不易产生污泥膨胀等优点，被广泛应用在我国现有的需脱氮除磷的城市污水处理厂中。但传统的A2／O工艺存在基质竞争、泥龄矛盾、总磷去除率难于提高等一些问题，因此为了解决这些问题，往往对传统的A20工艺进行改良，以满足不同污水厂的需要。
套子湾污水处理厂自98年10月开始运行，随着国家污水处理标准的提高于2007年进行二级处理扩建工程，全部日处理污水为二级处理20万吨／天。污水二级处理采用改良性A20工艺。
1 A20工艺原理介绍
AAO工艺是厌氧一缺氧一好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A20主要工艺流程如下：
原污水及从二沉池回流的部分含磷污泥首先进入厌氧池，其主要功能为释放磷，使污水中磷浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；在缺氧池中，反硝化细菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3—N和NO2—N还原为N2释放到空气中，因此BOD5浓度下降。NO3—N浓度大幅度下降；在好氧池中，有机物被微生物生化降解，浓度继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH4-N浓度显著下降。但随着硝化过程使NO3—N浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。好氧池完成氨氮的硝化过程，缺氧池则完成脱氮功能，厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
实际运行结果表明，AAO系统是一个比较经济、高效的脱氮除磷工艺。在脱氨除磷的同时，可以去除污水中COD、BOD2SS。在运行费用与常规生物处理相当的条件下，不但对氮、磷有较好的去除效果，COD、BOD等的去除效果也有所提高，并且由于污泥龄长。系统产生的剩余污泥量较常规生物处理少，并且沉降性好。
2 改良型AAO工艺流程及原理
2.1采用改良型AAD工艺的原因
在原有的运行条件下，由于外回流污泥中NO3—N的引入，将破坏厌氧池的厌氧环境，不仅不利于大分子有机物降解为小分子有机物，而且，由于聚磷菌厌氧释磷和反硝化菌还原NO3—N都需要利用有机碳源，但是，聚磷菌在和反硝化菌竞争碳源的过程中属于弱势菌群。要等NO3—N反硝化完全后才开始磷的厌氧释放。这就影响了磷的厌氧释放，从而影响了后续过程中磷的吸收，使除磷效果下降。
2.2改良型AAO工艺主要措施
为满足生产运行需要我厂扩建工程采用改良型AAO工艺，在厌氧池前增加了一个预缺氧池，在预缺氧池中，反硝化菌将回流污泥中的NO3—N转化成氨气，避免了NO3—N对厌氧池厌氧环境的破坏，以消除对厌氧池厌氧释磷的影响，提高了除磷效率。该区域还设置了专门的进水点，为该区域的反硝化和释磷提供充足的有机物。各部分主要功能示图如下；
主要运行处理过程：
进水(含COD、NH4+-N、磷)和外回流混合液(含NOs-N、含磷污泥)进入预缺氧池，NO3-N还原为N2，COD含量下降一混合液(含COD、NH4-N磷)由预缺氧池进入厌氧池，含磷微生物释放磷，COD下降：一混合液(含COD、NH4+-N、大量磷)和内回流混合液(含NO3-N)由厌氧池进入缺氧池，NO3-N还原为N2，COD含量大量减少；→混合液(含少量COD、NH4+-N、大量磷)由缺氧池进入好氧池，NH4+-N氧化为NO3-N，经内回流进入缺氧池，磷被超量吸收，经二沉池剩余污泥排放，COP含量减至最小；→混合液(含极少量的COD、NH4+-N、磷)由好氧池进入二沉池，沉淀后捧放。
2.3改良型AAO工艺相关运行参数的设置
2.3.1主要运行区域溶解氧(DO)的设定。在厌氧池，聚磷菌在严格厌氧环境下才会大量释磷，为好氧段大量吸磷创造前提。但由于回流污泥将溶解氧和NO3-N带入厌氧池，很难保证严格厌氧状态，一般要求DO<0.2mg／L。
在缺氧池，溶解氧会影响反硝化脱氮，DO<0.5mg／L。
在好氧池，DO浓度太低(小于1mg／L)限制了硝化菌的生长，影响脱氮效果。DO升高，硝化速率增大，但当DO>2mg／L后其增长趋势减缓，同时，好氧池过高的溶解氧会随污泥回流和混合液回流带入厌氧池和缺氧池，破坏厌氧和缺氧环境，影响聚磷菌的释磷和NO3-N的反硝化，不利于脱氮除磷，应调整在2～3mg／L左右为宜。
污泥龄的影响
2.3.2污泥泥龄的设定。不同微生物的污泥龄不同，以氧化NH4+-N的硝化菌污泥龄一般为20d左右为例，污泥龄太小，无法使其成为优势菌种，影响脱氮。另一方面，AAO工艺中的磷是通过含磷剩余污泥的排放而去除的，污泥龄太长，剩余污泥排放量少，则达不到除磷效果。此外，污泥龄过长，排泥量少，污泥浓度就回升高，会造成系统能耗升高，二沉池出水悬浮物含量升高，出水水质变差；污泥龄过短，二沉池出水中有机物含量增大，出水水质也会变差。本厂污泥龄一般设为10～15d。
2.3.3污泥浓度的调整。污泥浓度过低，说明微生物的含量少，生化反应速率低。污泥浓度过高，混合液较粘稠，不仅增加能耗，会导致污泥过度老化，活性下降，污泥浓度宜设置为4000～4500mg／L左右。
2.3.4混合液回流比的工艺设置。从好氧池流出的混合液，很大一部分要回流到缺氧池进行反硝化脱氮，回流比大，脱氮效率高，但回流比太大时，动力消耗也太大，运行费用大大提高，所以，一般混合液回流比采用200％左右为宣。
总的来说，改良性A20工艺在套子湾污水处理厂的应用比较成功，该厂克服进水水质，水量，温度等不利因素的影响，持续稳定地发挥处理作用。