A/O活性污泥法的原理及工藝

     A/O是Anoxic/Oxic的縮寫，它的優越性是除了使有機污染物得到降解之外，還具有一定的脫氮除磷功能，是將厭氧水解技術用為活性污泥的前處理，所以A/O法是改進的活性污泥法。 

    基本原理：A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯在一起，A段DO（溶解氧）不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段異養菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸， 使大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉化成可溶性有機物，當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化（有機鏈上的N或氨基酸中的氨基）游離出氨（NH3、NH4+），在充足供氧條件下，自養菌的硝化作用將NH3-N（NH4+）氧化為NO3-，通過回流控制返回至A池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮（N2）完成C、N、O在生態中的循環，實現污水無害化處理。

    主要工藝缺點：缺氧池在前，污水中的有機碳被反硝化菌所利用，可減輕其后好氧池的有機負荷，反硝化反應產生的堿度可以補償好氧池中進行硝化反應對堿度的需求。好氧在缺氧池之后，可以使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除，提高出水水質。 BOD5的去除率較高可達90～95%以上，但脫氮除磷效果稍差，脫氮效率70～80%，除磷只有20～30%。盡管如此，由于A/O工藝比較簡單，也有其突出的特點，目前仍是比較普遍采用的工藝。該工藝還可以將缺氧池與好氧池合建，中間隔以檔板，降低工程造價，所以這種形式有利于對現有推流式曝氣池的改造。

    影響因素：A/O工藝運行過程控制不要產生污泥膨脹和流失，其對有機物的降解率是較高的（90～95%），缺點是脫氮除磷效果較差。如果原污水含磷濃度<3mg/L，則選用A/O工藝是合適的，為了提高脫氮效果，A/O工藝主要控制幾個因素： 

  1）MLSS一般應在3000mg/L以上，低于此值A/O系統脫氮效果明顯降低。 

  2）TKN/MLSS負荷率（TKN─凱式氮，指水中氨氮與有機氮之和）：在硝化反應中該負荷率應在0.05gTKN/(gMLSS•d)之下。 

  3）BOD5/MLSS負荷率：在硝化反應中，影響硝化的主要因素是硝化菌的存在和活性，因為自養型硝化菌小比增長速度為0.21/d；而異養型好氧菌的小比增殖速度為1.2/d。前者比后者的比增殖速度小得多。要使硝化菌存活并占優勢，要求污泥齡大于4.76d；但對于異養型好氧菌，則污泥齡只需0.8d。在傳統活性污泥法中，由于污泥齡只有2～4d，所以硝化菌不能存活并占有優勢，不能完成硝化任務。 

要使硝化菌良好繁殖就要增大MLSS濃度或增大曝氣池容積，以降低有機負荷，從而增大污泥齡。其污泥負荷率（BOD5/MLSS）應小于0.18KgBOD5/KgMLSS•d 

  4）污泥齡 ts：為了使硝化池內保持足夠數量的硝化菌以保證硝化的順利進行，確定的污泥齡應為硝化菌世代時間的3倍，硝化菌的平均世代時間約3.3d（20℃） 

若冬季水溫為10℃，硝化菌世代時間為10d，則設計污泥齡應為30d 

  5）污水進水總氮濃度：TN應小于30mg/L，NH3-N濃度過高會抑制硝化菌的生長，使脫氮率下降至50%以下。 

  6）混合液回流比：R的大小直接影響反硝化脫氮效果，R增大，脫氮率提高，但R增大增加電能消耗增加運行費。 

  7）缺氧池BOD5/NOx--N比值：H>4以保證足夠的碳/氮比，否則反硝化速率迅速下降；但當進入硝化池BOD5值又應控制在80mg/L以下，當BOD5濃度過高，異養菌迅速繁殖，抑制自養菌生長使硝化反應停滯。 

  8）硝化池溶解氧：DO>2mg/L，一般充足供氧DO應保持2～4mg/L，滿足硝化需氧量要求，按計算氧化1gNH4+需4.57g氧。 

  9）水力停留時間：硝化反應水力停留時間>6h；而反硝化水力停留時間2h，兩者之比為3:1，否則脫氮效率迅速下降。 

  10）pH：硝化反應過程生成HNO3使混合液pH下降，而硝化菌對pH很敏感，硝化佳pH =8.0～8.4，為了保持適宜的PH就應采取相應措施，計算可知，使1g氨氮（NH3-N）完全硝化，約需堿度7.1g（以CaCO3計）；反硝化過程產生的堿度（3.75g堿度/gNOx--N）可補償硝化反應消耗堿度的一半左右。 反硝化反應的適宜pH值為6.5～7.5，大于8、小于7均不利。 

  11）溫度：硝化反應20～30℃，低于5℃硝化反應幾乎停止；反硝化反應20～40℃，低于15℃反硝化速率迅速下降。 

   因此，在冬季應提高反硝化的污泥齡ts，降低負荷率，提高水力停留時間等措施保持反硝化速率。