A/0法是缺氧/好氧工艺或厌氧/好氧工艺的简称,通常是在常规的好氧活性污泥法处理系统前,增加一段缺氧生物处理过程或厌氧生物处理过程,污水先后进入缺(厌)氧段和好氧段,充分利用缺(厌)氧微生物和好氧微生物的特点,使污水得到净化。在好氧段,好氧微生物氧化分解污水中的BOD5,同时进行硝化或吸收磷。如果前边配的是缺氧段,有机氮和氨氮在好氧段转化为硝化氮并回流到缺氧段,其中的反硝化细菌利用氧化态氮和污水中的有机碳进行反硝化反应,使化合态氮变为分子态氮,获得同时去碳和脱氮的效果。如果前边配的是厌氧段,在好氧段吸收磷后的活性污泥部分以剩余污泥形式排出系统,部分回流到厌氧段将磷释放出来。因此,缺氧/好氧(A/0)法又被称为生物脱氮系统,而厌氧/好氧(A/0)法又被称为生物除磷系统,其基本工艺流程见图3-9。
好氧段之前增加的缺氧段或厌氧段,可以起到生物选择器的作用,抑制丝状菌的生长繁殖一从而避免在好氧段出现污泥膨胀现象,保证出水水质较好和SS含量较低。大型推流式污水处理装置稍微进行改造,可以变成流程简单的单级式A/0法系统。 sBR法和各种氧化沟通过改变运行方式或曝气方式也可以达到模仿A/0法的工艺特点,其实质相当于多个具有单级式A/0法作用的反应器串联运行,从而在达到去除BOD5的同时,实现除磷或脱氮的目的。
1.缺氧/好氧(A/0)法的脱氮作用
缺氧/好氧(A/0)法是一种有回流的前置反硝化生物脱氮流程,其反硝化在缺氧段进行,硝化在好氧段进行。在A/0工艺中,原污水首先进入缺氧池,再进人好氧池,并将好氧池的混合_与沉淀池的污泥同时回流到缺氧池。污泥和好氧池混合液的回流保证了缺氧池和好氧池中有足够数量的微生物并使缺氧池得到好氧池中硝化产生的硝酸盐。而原污水和混合液的直接进人,又为缺氧池反硝化提供了充足的碳源有机物,使反硝化反应能在缺氧池中得以进行。反硝化反应后的出水又可在好氧池中进行BOD5的进一步降解和硝化作用。A/0法是一个单级污泥系统,其中同时存在着降解有机物的异养型菌群、反硝化菌群及自养型硝化菌群。混合的微生物群体交替处于好氧和缺氧的环境中,在不同有机物浓度作用下,分别发挥不同的作用。
在A段,硝酸盐氮浓度由于反硝化作用而大幅度下降,同时由于在反硝化过程中利用了碳源有机物,污水中的0)0&和|{0D5均有所下降,主要是由于细菌微生物细胞的合成。而在0段,在异养菌的作用下,0©&和BOD5不断下降,氨氮则由于硝化作用而快速下降,相应硝酸盐氮的浓度不断上升,但幅度明显大于氨氮的下降幅度,这主要是由于异养菌对有机物的氨化而产生的补偿作用所造成的。
因为硝化作用和反硝化作用所需条件有很大差别,硝化需要在高DO值(> lmg/L)、高氨含量(>3mg/L)下才能正常进行,反硝化则需要在低DO值(<0.5mg/L)、高BOD5值(BOD5与硝态氮的比值>3)时才能正常进行。故理想的A/0法由各自独立的缺氧段和好氧段组成,两段各自拥有独立的污泥回流系统,各自具有独特的微生物群体,一般称之为两级式。也可不设中间沉淀池,将除碳、硝化、反硝化三个过程连在一起构成单级式A/0工艺。
2.厌氧/好氧(A/0)法的除磷作用
厌氧/好氧A/0系统由活性污泥反应池和二沉池构成,污水和回流污泥依此进入厌氧段和好氧段循环流动,厌氧段和好氧段进一步划分为体积相同的格以产生推流式流态。回流污泥进人厌氧段吸收一部分有机物,并释放出大量磷,进人好氧段后,污水中的有机物得到好氧降解,同时污泥将大量摄取污水中的磷,部分富磷污泥以剩余污泥的形式排出,实现磷的去除。
A/0工艺除磷流程简单,不需投加化学药品。厌氧段在好氧段之前,不仅可以抑制丝状菌的生长、防止污泥膨胀,而且有利于聚磷菌的选择性增殖。厌氧段的分格推流式运行有利于改善污泥的性能,而好氧段分格所形成的推流又有利于磷的吸收。但A/0法除磷工艺存在的问题是除磷效率较低,处理城市污水时的除磷率只有75%左右,出水含磷约lmg/L左右,很难进一步提高。
A/0法除磷主要依靠剩余污泥从系统中的排出来实现,其受运行条件和环境条件的影响很大,而且难免在二沉池中有磷的释放。如果进水中易降解的有机物含量较低,聚磷菌难以直接利用这些基质,也会导致聚磷菌在好氧段对磷摄取能力的下降。另外,进水水质波动较大时也会对除磷产生不利影响。
3.A/0法的特点
A/0法有缺氧/好氧和厌氧/好氧两种形式,在运行操作合理的情况下,分别可以达到脱氮和除磷的目的。单就去除8005而言,在好氧段之前增加的缺氧段或厌氧段,可以起到生物选择器的作用。A/0法的特点可归纳如下:
(1).A/0系统可以同时去除污水中的BOD5和氨氮,适用于处理氨氮和BOD5含量均较高的工业废水。
(2)因为硝酸菌是一种自养菌,为抑制生长速率高的异养菌,使硝化段内硝酸菌占优势,要设法保证硝化段内有机物浓度不能过高,一般要控制BOD5小于20mg/L。
(3)硝化.过程中消耗的氧,可以在反硝化过程中被回收利用,并氧化一部分BOD5。
(4)当污水中氨氮含量较髙,但BOD5值较低时,可以采用外加碳源的方法实现脱氮。一般BOD5与硝态氮的比值<3时,就需要另加碳源。外加碳源多采用甲醇,每反硝化lg硝态氮,约需消耗2g甲醇。
(5)硝化过程消耗水中的碱度,为保证硝化过程的顺利进行,当除碳后的污水中碱度低于30mg/L时,可以采用向原污水中投加石灰的方法提高碱度。硝化lg氨氮,要消耗7.14g碱度,即要投加5.4g以上的熟石灰,才能维持污水原来的碱度。
(6)硝酸菌繁殖较慢,只有当曝气时间较长、曝气池泥龄较长时,才会有利于硝酸菌的积累,出现硝化作用。泥龄一般要超过10天。
(7)A/0法除磷时,运行负荷较高,泥龄和停留时间短。一般A/0法厌氧段的停留时间为0.5~ [#].Oh,好氧段的停留时间为 [#].5~2.5h,ML5SS2~4g/L。由于此时泥龄短,污水中的氮往往得不到硝化,因此回流污泥中就不会携带硝酸盐回到厌氧区。
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4.缺氧/好氧A/0法脱氮的运行管理注意事项
(1)人流污水碱度不足或呈酸性,会造成硝化效率下降,出水氨氮含量升高。一般硝化段的pH值应大于6.5,二沉池出水碱度应大于20mg/L,否则应在硝化段适当投加石灰等药剂调整pH值。
(2)曝气池供氧不足或系统排泥量太大,会造成硝化效率下降,此时应及时调整曝气量和排泥量。但DO过高、排泥量少使泥龄过长,又易使污泥低负荷运行出现过度曝气现象,造成污泥解絮。因此需要经常观测硝化效率及污泥性状,调整曝气量和排泥量。
(3)人流污水TN含量太高或污水温度过低(低于15T),生物脱氮系统效率会下降,此时应增加曝气的投运数量或提高混合液污泥浓度MLSS,以保证良好的污泥运行负荷。
(4)经常测定计算系统的内回流比和缺氧池的搅拌强度,防止缺氧段DO值偏高超过0.5mg/L。内回流太少又会使缺氧段的硝酸盐氮含量不足,从而导致二沉池出水TN超标。
(5)经常测定人流污水BOD5与TN的比值,一般应维持在 [#]~7左右,这样既不会使反硝化所需碳源太少,也不会使硝化所要求的碳源太多。如果BOD5/TN低于5,应通过跨越
初沉池或投加有机碳源等措施来提高BOD5与TN的比值。
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