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不看后悔,三分钟看懂AO和AOO工艺

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AO法与AAO法虽同属于生物污水处理法,但两者的对比研究却少见报道。

从基本原理上看,AO(Anoxic Oxic)工艺法:也叫厌氧好氧工艺法,A(Anaerobic)是厌氧段,用于脱氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有机物。

A2O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到:BOD5和SS为90%~95%,总氮为70%以上,磷为90%左右,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。

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AO、A2O去除性能对比分析

1.COD去除性能对比

污水处理工艺对有机物的去除能力是表征工艺效能的主要指标之一,COD的大小直接反映污水中有机物含量的多少。

通过数据处理分别对两种工艺进出水COD浓度、COD去除率,进行差异显著性检验,结果显示:两种工艺进水COD无显著差异,出水COD、去除率差异显著,A2O工艺对COD的去除明显好于AO工艺。

原因在于AO工艺中,缺氧段的反硝化反应可以消耗掉污水中的一部分有机物,但大部分有机物是通过好氧降解去除的。而A2O工艺中,大部分有机物在厌氧段被聚磷菌转化为PHB储存在细胞中,部分有机物在缺氧段通过反硝化反应去除,废水进入好氧段时,COD浓度已基本接近排放标准,在好氧段会得到进一步降解。

有研究表明,AAO工艺厌氧段的COD去除率最高可达到80%以上,而缺氧段的去除率平均低于10%。

2.脱氮性能对比

近年来,随着环境水体水质的富营养化程度不断加剧和污水排放标准的不断提高,寻找一种有效的脱氮工艺已成为当前污水处理厂设计中的重要问题之一。A2O工艺和AO工艺都具有生物脱氮功能,且两种工艺脱氮原理相同,都为反硝化脱氮。

通过对两种工艺进出水TN浓度、TN去除率,进行差异显著性实验,结果表明:两种工艺进水TN无显著差异,出水TN、去除率差异显著,A2O工艺对TN的去除明显好于AO工艺。

在反硝化脱氮工艺中,硝态氮是出水总氮中的主要物质,硝态氮在缺氧段的去除率可以高于90%。有研究指出,控制缺氧区出水硝酸盐浓度为1mg/L~2mg/L,可最大程度提高TN去除率,并能充分利用COD提高缺氧区反硝化能力。好氧区混合液中含有大量硝态氮,通过内循环回流到缺氧区,在缺氧区进行反硝化反应。

3.除磷性能对比

水中磷含量超标,同样也会导致微生物大量繁殖,浮游生物生长旺盛,出现富营养化状态。反硝化除磷技术的出现是对传统生物除磷理论的一种突破,不仅可以解决传统工艺中存在的矛盾问题,还有利于实现污水的可持续处理。

通过对两种工艺进出水TP浓度、TP去除率,进行差异显著性实验,结果表明:两种工艺进水TP无显著差异,出水TP、去除率差异显著,A2O工艺对TP的去除明显好于AO工艺。

而A2O工艺的除磷主要由聚磷菌来完成。一般来说,聚磷菌在缺氧段、好氧段摄取的磷量比在厌氧段释放的磷量要多。有研究表明,A2O工艺平均吸磷量和平均放磷量的比例为1.28,且缺氧段的吸磷量高于好氧段的吸磷量。

综上对比,现将AO和A2O的优缺点总结如下:

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AO的优点与缺点

优点:

(1) 效率高。该工艺对废水中的有机物,氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h,经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀,可将COD值降至100mg/L以下,其他指标也达到排放标准,总氮去除率在70%以上。

(2) 流程简单,投资省,操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其,在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后,碳氮比有所提高,在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。

(3) 缺氧反硝化过程对污染物降解效率高。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有机物的去除率分别为62%和36%,故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。

(4) 容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化,反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术,有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度,与国外同类工艺相比,具有较高的容积负荷。

(5) 缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时,本工艺均能维持正常运行,故操作管理也很简单。通过以上流程的比较,不难看出,生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时,也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点,我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环)工艺流程,使污水处理装置不但能达到脱氮的要求,而且其它指标也达到排放标准。

缺点:

(1) 由于没有独立的污泥回流系统,从而不能培养出具有独特功能的污泥,难降解物质的降解率较低;

(2) 若要提高脱氮效率,必须加大内循环比,因而加大了运行费用。另外,内循环液来自曝气池,含有一定的DO,使A段难以保持理想的缺氧状态,影响反硝化效果,脱氮率很难达到90%。

(3) AO工艺影响因素水力停留时间(硝化>6h,反硝化<2h)污泥浓度MLSS(>3000mg/L)污泥龄(>30d)N/MLSS负荷率(<0.03)进水总氮浓度(<30mg/L)

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A2O的优点与缺点

优点:

(1) 污染物去除效率高,运行稳定,有较好的耐冲击负荷。

(2) 污泥沉降性能好。

(3) 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。

(4) 脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响,因而脱氮除磷效率不可能很高。

(5) 在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其他工艺。

(6) 在厌氧—缺氧—好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,SVI一般小于100,不会发生污泥膨胀。

(7) 污泥中磷含量高,一般为2.5%以上。

缺点:

(1) 反应池容积比AO脱氮工艺还要大;

(2) 污泥内回流量大,能耗较高;

(3) 用于中小型污水厂费用偏高;

(4) 沼气回收利用经济效益差;

(5) 污泥渗出液需化学除磷。

资料来源:网络

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