5fA2O工藝脫氮除磷工藝的創(chuàng)新與實(shí)踐

1、王洪臣，等：5fA?/O工藝脫氮除磷工藝的創(chuàng)新與實(shí)踐5f-A2/O工藝脫氮除磷工藝的創(chuàng)新與實(shí)踐王洪臣，周軍，李鑫瑋，方先金，甘一萍（北京城市排水集團(tuán)有限責(zé)任公司，北京100061）1 A2/O工藝的理論和應(yīng)用近二十年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)水體中氮磷濃度排放標(biāo)準(zhǔn)限制的日益嚴(yán)格叫高效、同步生物除磷脫 氮技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)囚和工程應(yīng)用成為國(guó)內(nèi)外污水處理界關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。其中a2/o工藝 （Anaerobic/Anoxic/Oxic,厭氧/缺氧/好氧）是一種被廣為關(guān)注并大量實(shí)踐的工藝，在其三十年的發(fā) 展歷程中，因其工藝簡(jiǎn)單，能兼顧氮、磷的去除并有較好的效果，在城市污水處理廠、小區(qū)生活污 水處理站以及工業(yè)廢水處理

2、設(shè)施等系統(tǒng)中均有廣泛應(yīng)用，對(duì)機(jī)理的理解也在不斷深入叫1.1生物脫氮除磷的機(jī)理研究傳統(tǒng)的生物脫氮理論認(rèn)為，污水中含氮化合物在微生物的作用下，相繼產(chǎn)生氨化、硝化、反硝 化三步反應(yīng)，從而達(dá)到脫氮目的。根據(jù)傳統(tǒng)脫氮理論，不能同時(shí)進(jìn)行硝化反硝化。然而最近幾年國(guó)內(nèi)外有大量文獻(xiàn)報(bào)道了同步硝 化反硝化現(xiàn)象，尤其是有氧條件下的反硝化現(xiàn)象確實(shí)存在于各種不同的生物處理系統(tǒng)中呵。對(duì)于同 步硝化反硝化現(xiàn)象，可以用微環(huán)境理論加以解釋【。由于微生物的代謝活動(dòng)以及氧氣泡的攪動(dòng)，使 得微環(huán)境是可變的，甚至是多變的。根據(jù)該理論，在好氧狀態(tài)下，活性污泥的外部為好氧區(qū)，可進(jìn) 行生物硝化，而部分污泥內(nèi)部則可形成缺氧區(qū)進(jìn)行反硝化，從而在

3、硝化時(shí)具有一定的反硝化能力。污水除磷技術(shù)的發(fā)展起源于生物超量吸磷現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。生物除磷機(jī)理可槪述如下在厭氧條件下，聚磷菌消耗糖元，將胞內(nèi)的聚磷水解為正磷酸鹽釋放到胞外，并從中獲取能量, 同時(shí)將環(huán)境中的有機(jī)碳源（揮發(fā)性脂肪酸VFA）以胞內(nèi)碳能源存貯物（主要為PHB,聚疑基丁 酸）的形式貯存。在好氧條件下，聚磷菌以02為電子受體，氧化胞內(nèi)貯存的PHB,利用產(chǎn)生的能量 過(guò)量地從環(huán)境中攝取磷，以聚磷酸高能鍵的形式存貯。通過(guò)排放富磷的剩余污泥可實(shí)現(xiàn)磷的去除。另外，近幾年研究發(fā)現(xiàn)，一種反硝化聚磷菌（DPB, denitrifying phosphorus removing bacteria） 能在缺氧條件下

4、過(guò)量吸磷【。DPB的生物吸倣磷作用被荷蘭Delft工業(yè)大學(xué)和日本東京大學(xué)研究人 員合作研克確認(rèn)，并冠名反硝化除磷”（denitrifyingdephosphatation）。比較傳統(tǒng)的專性好氧磷細(xì)菌 去除工藝，反硝化除磷細(xì)菌能分別節(jié)省約50%和3D%的COD與氧的消耗量，相應(yīng)減少剩余污泥量 50%。因此，具有反硝化除磷細(xì)菌富集的處理系統(tǒng)可以被視為可持續(xù)處理工藝。1.2 A2/O工藝的發(fā)展1932年開(kāi)發(fā)的Wuhrmann工藝是最早的脫氮工藝（見(jiàn)圖1）,流程遵循硝化、反硝化的順序而設(shè) 置。1962年，Ludzack和Ettinger首次提出利用進(jìn)水中可生物降解的物質(zhì)作為脫氮碳源的前置反硝 化工藝，

5、解決碳源不足的問(wèn)題。1973年，南非的Barnard。71提出改良型Ludzack-Ettinger脫氮工藝， 即廣泛應(yīng)用的A/O工藝。為了克服A/O工藝的不足，1973年Barnard把A/O工藝與Wuhnnann工藝結(jié)合起來(lái)，提出了 Bardenpho工藝同。圖3所示的Bardenpho工藝屬于早期生物脫氮除磷工藝，混合液回流中的硝酸鹽 與亞硝酸鹽對(duì)生物除磷有非常不利的影響?；旌弦夯亓鬟M(jìn)水T缺氧池卜一O冠卜-環(huán)莎環(huán)范卜t無(wú)秤4出水 剌余污泥亍回流污泥圖 3 Bardenpho 工藝1976年，Barnard通過(guò)對(duì)Bardenpho工藝進(jìn)行中試研究后提出：在Bardenpho工藝的初級(jí)缺氧反

6、 應(yīng)器前加一厭氧反應(yīng)器就能有效除磷（見(jiàn)圖4）。該工藝在南非被稱為Phoredox工藝，在美國(guó)稱 之為改良型Bardenpho工藝?；旌弦夯亓鬟M(jìn)水一斗厭氧池卜T缺氧池一襦氧范卜J銭氣池 好氧池卜T沉淀池一出水回流污泥剰余污泥圖4 Phoredox工藝或改良型Bardenpho工藝1980年，Rabinowitz和Marais呦在對(duì)Phoredox工藝的研究中，提出3階段的Phoredox工藝， 即傳統(tǒng)的A2/O工藝（見(jiàn)圖5）。此工藝具有較好的除磷效果，但它的脫氮能力是依靠回流比來(lái)保證 的，為了達(dá)到較高的總氮去除率，就必須要有較高的污泥及混合液回流比?；旌弦夯亓鬟M(jìn)水P氧范T回流污泥好氣也亠區(qū)毬軒出

7、水剩余污泥圖5傳統(tǒng)A/O工藝ev與常規(guī)A?/O工藝相比，倒置A?/O工藝省去了混合液內(nèi)回流，適當(dāng)加大了污泥回流比】，其工 藝流程如圖6所示。倒置A?/。工藝在厭氧池之前設(shè)缺氧反應(yīng)池，來(lái)自二沉池的回流污泥和進(jìn)水進(jìn)入 該池，活性污泥利用進(jìn)水中的有機(jī)物和活性污泥本身的有機(jī)物（內(nèi)源反硝化徹底去除回流污泥中 的硝態(tài)氮。在倒置的A2/O方式下，碳源問(wèn)題仍然存在，并造成聚磷菌的釋磷水平明顯低于常規(guī)的 A?/O方式。但在該方式中，由于硝酸鹽在前面的缺氧區(qū)已經(jīng)消耗殆盡，消除了硝態(tài)氮對(duì)后續(xù)厭氧池 的不利影響，從而保證厭氧池的穩(wěn)定性和生物除磷效果，并且微生物厭氧釋磷后直接進(jìn)入生化效率 較高的好氧環(huán)境，使其在厭氧條件

8、下形成的吸磷動(dòng)力得到了更有效的利用。-37 -王洪臣，等：5fA?/O工藝脫氮除磷工藝的創(chuàng)新與實(shí)踐-# -王洪臣，等：5fA?/O工藝脫氮除磷工藝的創(chuàng)新與實(shí)踐AHa2/o工藝中回流污泥中很難保證不含有硝酸鹽及亞硝酸鹽，為了徹底排除在磷釋放池內(nèi)硝酸鹽 及亞硝酸鹽的干擾，南非開(kāi)普敦大學(xué)（University of Cape Town）在1983年提出UCT工藝（見(jiàn)圖7）。 UCT工藝不是將污泥回流到磷釋放池，而是回流到其后的反硝化池。在反硝化池內(nèi)排除硝酸鹽及亞 硝酸鹽后，再引入磷釋放池與原污水混合。11缺氧池好氧施混合液回戲混合液回流回流污泥7沉淀池|_出水剩余污泥圖7 UCT工藝與A2/O工藝相

9、比，UCT工藝在適當(dāng)?shù)腃OD/TKN比例下，缺氧區(qū)的反硝化可使厭氧區(qū)回流混混合菠回流混合液回流氧池氧綱* 好A池卜T二沉尅出水合液中硝酸鹽含量接近于零。當(dāng)進(jìn)水TKN/COD較高時(shí)，缺氧區(qū)無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全的脫氮，仍有部分硝 酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，因此又產(chǎn)生改良UCT工藝MUCT工藝（見(jiàn)圖8）。MUCT工藝有兩個(gè)缺氧池, 前一個(gè)接受二沉池回流污泥，后一個(gè)接受好氧區(qū)硝化混合液，使污泥的脫氮與混合液的脫氮完全分 開(kāi)，進(jìn)一步減少硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的可能口深圳市南山污水處理廠采用了以MUCT生化單元為主體 的除磷脫氮工藝，該工藝對(duì)污水水質(zhì)（碳氮比）的變化適應(yīng)能力強(qiáng)，運(yùn)行管理靈活，既可按MUCT 方式運(yùn)行，也可以A?/

10、0工藝和改良A/O工藝運(yùn)行。-39 -王洪臣，等：5fA?/O工藝脫氮除磷工藝的創(chuàng)新與實(shí)踐-# -王洪臣，等：5fA?/O工藝脫氮除磷工藝的創(chuàng)新與實(shí)踐回流污泥剩余污泥圖8 MUCTX藝當(dāng)UCT工藝作為階段反應(yīng)器在水力停留時(shí)間較短和低泥齡下運(yùn)行時(shí)在美國(guó)被稱為VIP（Virginia Initiative Process, 1987）工藝卩氣VIP工藝與UCT工藝非常類似，差別在于：VIP工藝反應(yīng)池由多個(gè) 完全混合型反應(yīng)格組成，采用分區(qū)方式，每區(qū)由24格組成，泥齡4 12止 工藝過(guò)程的典型水力停留時(shí)間為67h；而UCT工藝中厭氧.缺氧、好氧區(qū)是單個(gè)反應(yīng)器，每個(gè)反應(yīng)區(qū)都是完全混合的, 泥齡13-25

11、 d,通常$20山 工藝過(guò)程的典型水力停留時(shí)間為24 h。1991年，Pitman等人提出Johannesburg （JHB）工藝，該工藝是在A/O工藝到厭氧區(qū)污泥回 流線路中增加了一個(gè)缺氧池（見(jiàn)圖9）,這樣，來(lái)自二沉池的污泥可利用33%左右進(jìn)水中的有機(jī)物作為反硝化碳源去除硝態(tài)氮，以消除硝酸鹽對(duì)厭氧池厭氧環(huán)境的不利影響。進(jìn)水67%33%混合液回流9JHB工藝-# -王洪臣，等：5fA?/O工藝脫氮除磷工藝的創(chuàng)新與實(shí)踐in臺(tái)灣中央大學(xué)的研究人員將傳統(tǒng)a2/o工藝進(jìn)行改造，通過(guò)在反應(yīng)池內(nèi)加入生物轉(zhuǎn)盤(pán)可縮短硝化 段停留時(shí)間，從而緩解脫氮與除磷污泥停留時(shí)間之間的矛盾，該工藝被稱為T(mén)NCU工藝（24】生

12、物除磷的基礎(chǔ)是聚磷菌在厭氧狀態(tài)下釋放磷，在好氧狀態(tài)下大量吸收磷。但是在實(shí)際的A?/。系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)混合液中磷的濃度經(jīng)缺氧區(qū)之后降低了 50%以上。這說(shuō)明，聚磷菌在缺氧狀態(tài)下亦能 大量吸收磷。后來(lái)的一系列實(shí)驗(yàn)也證明，聚磷菌在分解有機(jī)物為大量吸收磷獲取能量的過(guò)程中，可 以以NO?為疑終電子受體，即聚磷菌也能進(jìn)行反硝化。目前已出現(xiàn)基于這一現(xiàn)象的兩種最新脫氮除 磷工藝：Dephanox工藝和BCFS工藝。2國(guó)內(nèi)外工程應(yīng)用情況及分析綜合分析當(dāng)前國(guó)內(nèi)外采用A2/O及其變形工藝的城市污水處理廠的工程建設(shè)和運(yùn)行資料，同時(shí)結(jié) 合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)査，我們發(fā)現(xiàn)a2/o及其變形工藝在工程應(yīng)用中具有以下特點(diǎn):2.1應(yīng)用普及率高除磷

13、脫氮，是當(dāng)前全世界范圍內(nèi)污水處理行業(yè)共同提出的新要求。A2/O及其變形工藝由于能同 時(shí)滿足該項(xiàng)要求，且處理構(gòu)筑物少，處理工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理相對(duì)方便，從而在大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)得到了廣泛地應(yīng)用。以我國(guó)為例，在北京、上海、山東.江蘇.云南、河北、福建.四川、重 慶、陜西等省市均建有不同處理規(guī)模的a2/o及其變形工藝的污水處理廠。2.2設(shè)計(jì)處理規(guī)模多樣為適應(yīng)不同地區(qū)不同污水量的處理要求，當(dāng)前設(shè)計(jì)建設(shè)的A2/O及其變形工藝污水處理廠中，設(shè) 計(jì)處理規(guī)模的范圍分布較廣，小到幾萬(wàn)n?/d,大到幾十萬(wàn)品/d甚至上百萬(wàn)m3/do可見(jiàn)，A?/O及其變形工藝的適應(yīng)性強(qiáng)，能滿足不同污水處理規(guī)模的工藝要求。23泥齡長(zhǎng)短

14、矛盾突出一般在活性污泥處理系統(tǒng)泥齡的設(shè)計(jì)時(shí)，考慮的是高負(fù)荷時(shí)為022.5d,中負(fù)荷時(shí)為5-15 d, 低負(fù)荷時(shí)為2030d。而在A?/O及其變形工藝中，泥齡越長(zhǎng)，越有利于脫氮，但系統(tǒng)排泥量小，不 利丁除磷；相反的，短泥齡雖有利于除磷，但又不利于氮的去除。因此，泥齡長(zhǎng)短成為污水除磷脫 氮處理的主耍矛盾。在A?/。及其變形工藝的實(shí)際運(yùn)行中，根據(jù)不同進(jìn)水的氮磷濃度及處理要求，設(shè) 計(jì)不同的泥齡綜合除磷脫氮兩個(gè)過(guò)程對(duì)泥齡的要求，一般設(shè)計(jì)泥齡變化范圍較廣，大多在825d 范圍內(nèi)。2.4內(nèi)外回流比變化范圍大在A2/O及其變形工藝系統(tǒng)中一般有兩條回流線路設(shè)計(jì)，一條是從好氧池到缺氧池的混合液回 流，稱為內(nèi)回流；

15、另一條是從二沉池至厭氧池的污泥回流，稱為外回流。內(nèi)回流為缺氧池的反硝化 過(guò)程提供電子受體，而外回流則是為整個(gè)處理系統(tǒng)提供微生物。確定內(nèi)外回流比例的因素有很多， 主要依據(jù)是氮磷的去除效果，一般該系統(tǒng)中設(shè)計(jì)內(nèi)回流比為200% 400%,外回流比為60% 150%。2.5厭氧、缺氧、好氧三段體積比不一A?/O及其變形工藝的厭氧、缺氧、好氧三段體積比直接決定著各段的水力停留時(shí)問(wèn)，而三段的 水力停留時(shí)問(wèn)之問(wèn)又相互制約、相互影響。不同的污水處理廠，根據(jù)不同的處理耍求，設(shè)計(jì)不同體 積的厭氧池、缺氧池和好氧池。目前建設(shè)的污水處理廠中，厭氧、缺氧、好氧三段的體積比一般為 1 ： 1 ： （34）,但不同的污水處

16、理廠采用三段體積比例的差異較大。26出水水質(zhì)較好國(guó)內(nèi)外大多數(shù)采用A?/O及其變形工藝的污水處理廠出水水質(zhì)能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在運(yùn)行正常的情況下，運(yùn)行效果良好。當(dāng)進(jìn)水N、P濃度較高時(shí)，除磷脫氮的矛盾突出，兩者難以同時(shí)達(dá)標(biāo)排放。3A2/O工藝存在的問(wèn)題眾多研究者對(duì)A2/O工藝脫氮除磷性能的研究結(jié)果表明2m, a2/O工藝在運(yùn)行過(guò)程中存在有下 述問(wèn)題：34碳源問(wèn)題Cri3由于聚磷菌、硝化菌.反硝化菌及其他多種微生物共同生長(zhǎng)在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，并在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)循 -41 -王洪臣，等：5f-A2/O工藝脫氮除磷工藝的創(chuàng)新與實(shí)踐環(huán)，使得從好氧段回流的污泥中含有大量的硝酸鹽，造成厭氧段中反硝化菌與聚磷菌對(duì)底物形成競(jìng)

17、爭(zhēng)，使聚磷菌無(wú)法得到足夠的短鏈脂肪酸(SCFAs)進(jìn)行充分釋磷，進(jìn)而嚴(yán)重影響了磷的吸收而導(dǎo) 致系統(tǒng)除磷效率降低。同時(shí)，由于進(jìn)入?yún)捬醵蔚南跛猁}濃度直接與出水硝酸鹽濃度有關(guān)，如果因某 種原因在COD保持不變的情況下增加了硝酸鹽濃度，則該工藝唯一可采用的減小進(jìn)入?yún)捬醵蜗跛猁} 濃度的措施就只有減小回流污泥量，而這對(duì)除磷來(lái)說(shuō)是一種有風(fēng)險(xiǎn)的選擇。3.2泥齡問(wèn)題產(chǎn)生這一矛盾的根本原因是由于不同功能的微生物均不能在各自最佳的生長(zhǎng)條件下生長(zhǎng)。由于 A2/O法中不同的微生物均參與到系統(tǒng)的循環(huán)中，因此在系統(tǒng)內(nèi)要達(dá)到所有微生物的最佳生長(zhǎng)條件是 不可能的。好氧段中要實(shí)現(xiàn)硝化作用，必然需耍維持較高的硝化菌數(shù)量。硝化菌基本

18、上屬于自養(yǎng)型 專性好氧細(xì)菌，其突出的特點(diǎn)是生長(zhǎng)速率慢、世代期長(zhǎng)，在系統(tǒng)內(nèi)耍保持較高濃度的硝化菌，就要 求在較長(zhǎng)的泥齡下運(yùn)行。在冬季，硝化菌繁殖所需世代時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)30 d以上；即使在夏季，在泥齡 小于5 d的活性污泥中硝化作用也十分微弱。A/O法的除磷是通過(guò)排泥實(shí)現(xiàn)的，這就耍求盡可能采 用短的泥齡來(lái)增加剩余污泥排放量。系統(tǒng)除磷的主 一聚磷菌多為短世代微生物，可以在較短的 泥齡下正常生長(zhǎng)，因此在較短的泥齡下運(yùn)行時(shí)可獲得較高的除磷效率，泥齡在3.0d左右時(shí)，系統(tǒng)仍能 維持較好的除磷效率。另外，較長(zhǎng)的泥齡還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)糖原累積、非聚磷微生物(GAOs, glycogen accumulating no

19、n-poly-P organisms)增長(zhǎng)而使除磷效率大幅度降低。顯然，在泥齡上，A/O工藝在 脫氮與除磷之間存在著矛盾。為了緩解這一矛盾，A/O法通常在一較窄的泥齡范圍內(nèi)運(yùn)行，以兼顧 脫氮與除磷對(duì)泥齡的要求。事實(shí)證明，這樣的運(yùn)行條件僅能部分地解決問(wèn)題，實(shí)際運(yùn)用中還是經(jīng)常 出現(xiàn)脫氮效果好時(shí)除磷效率低、除磷效果好時(shí)脫氮效率低的情形。3.3系統(tǒng)的硝化和反硝化能力問(wèn)題-44r硝化和反硝化是生物除磷脫氮系統(tǒng)密不可分的兩個(gè)過(guò)程。硝化不充分，出水氨氮必然升高，反 硝化能力也發(fā)揮不出來(lái)；反硝化不充分出水硝酸鹽就會(huì)上升，而且，硝酸鹽的存在嚴(yán)重影響了聚磷 菌的釋磷效率，尤其當(dāng)進(jìn)水中VFA較少，污泥的含磷量又不高

20、時(shí)，硝酸鹽的存在甚至?xí)?dǎo)致聚磷 直接吸磷。系統(tǒng)的硝化和反硝化能力首先是決定于各自相應(yīng)區(qū)域的水力停留吋間(或有效容積)。對(duì)于城市 污水來(lái)說(shuō)，一般夏季的反硝化和硝化分別需要1 2h和34h,考慮冬季低溫的影響，通常確定反 硝化時(shí)間為23h,硝化時(shí)間為56h。決定硝化和反硝化能力的第二個(gè)因素是工藝布置形式。例如缺氧區(qū)前置的倒置A?/。工藝可明顯 提高系統(tǒng)反硝化能力，而在好氧區(qū)適當(dāng)投放填料則會(huì)提高系統(tǒng)的硝化能力。r=i通過(guò)改變運(yùn)行參數(shù)也可以對(duì)系統(tǒng)的硝化和反硝化能力進(jìn)行調(diào)整。延長(zhǎng)泥齡，加強(qiáng)曝氣和攪拌，有 利于提髙好氧區(qū)的硝化能力；適當(dāng)縮短泥齡，降低溶解氧水平，則有利于提高系統(tǒng)的反硝化能力。III對(duì)于前置

21、反硝化來(lái)說(shuō)，內(nèi)循環(huán)比是十分重要的運(yùn)行參數(shù)，對(duì)硝化、反硝化以及釋磷、吸磷都有 重要影響。表面上，內(nèi)循環(huán)是把硝化液從硝化區(qū)回流至反硝化區(qū)，在一定范圍內(nèi)，內(nèi)循環(huán)比越大， 出水硝酸鹽越少，但是，內(nèi)循環(huán)給系統(tǒng)帶來(lái)的一個(gè)不可忽視的問(wèn)題是，硝化液中的溶解氧對(duì)缺氧環(huán) 境具有破壞作用，當(dāng)存在溶解氧時(shí)，脫氮菌總是優(yōu)先利用游離氧作為電子受體氧化有機(jī)物，反硝化 過(guò)程因而被阻礙，而且，隨著內(nèi)循環(huán)加大，系統(tǒng)中的短流現(xiàn)象也會(huì)越來(lái)越明顯。所以即使不考慮動(dòng) 力消耗，內(nèi)循環(huán)比也不宜過(guò)大，此外，對(duì)于常規(guī)A?/。工藝，若內(nèi)循環(huán)比過(guò)大，則參與釋磷吸磷過(guò)程 的污泥比例將會(huì)嚴(yán)重減少，影響除磷效率。因此，對(duì)于一定的工藝系統(tǒng)，內(nèi)循環(huán)比應(yīng)有一個(gè)

22、恰當(dāng)?shù)姆秶?，并隨水質(zhì).水量和溫度的變化而適當(dāng)調(diào)整。3.4釋磷與吸磷能力問(wèn)題1=.叵1釋磷和吸磷是相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)過(guò)程。一般認(rèn)為，聚磷菌只有經(jīng)過(guò)充分的厭氧環(huán)境并釋磷才能更 好地吸磷，而且也只有吸磷良好的聚磷菌才會(huì)在厭氧或缺氧條件下大量釋磷。對(duì)于運(yùn)行良好的城市 污水生物脫氮除磷系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一般夏季的釋磷和吸磷時(shí)間分別需要1.5 2.5 h和23 h,冬季低溫 環(huán)境下兩者所需的時(shí)間均應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。在A?/。工藝中，吸磷和硝化是同步進(jìn)行的，而硝化吋間較長(zhǎng), 故吸磷能力通常不成問(wèn)題。從系統(tǒng)的角度看，微生物的厭氧釋磷過(guò)程似乎更為關(guān)鍵。以往關(guān)于厭氧 釋磷過(guò)程時(shí)間的確定，多是就釋磷本身以釋磷曲線為依據(jù)進(jìn)行研究的。但

23、是，釋磷并不是處理系統(tǒng) 的攝終目的，當(dāng)把釋磷和吸磷過(guò)程以及最終的除磷效果聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行考察時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，單純按照上 述方法來(lái)確定厭氧區(qū)的HRT是不充分的。根據(jù)有關(guān)厭氧歷時(shí)對(duì)除磷效率影響的研究表明；在一定范 圍內(nèi)，適當(dāng)延長(zhǎng)厭氧反應(yīng)時(shí)間，降低厭氧區(qū)氧化還原電位，可以明顯提高系統(tǒng)的除磷效率。因此， 脫氮除磷工藝厭氧區(qū)的HRT還應(yīng)進(jìn)一步延長(zhǎng)，例如夏季采用23h,冬季采用34h4 5F-AZ/O工藝的提出為解決A2/O工藝目前在運(yùn)行中存在的種種問(wèn)題,5M2/O工藝應(yīng)運(yùn)而生。本課題將現(xiàn)有傳統(tǒng)A2/O 工藝及其各種變型工藝的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行系統(tǒng)集成，在完善泥齡、厭氧/缺氧/好氧段的比例、回流比、溶解 氧、碳源五個(gè)因子可

24、調(diào)的A?/。工藝基礎(chǔ)上，創(chuàng)造在一個(gè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)脫氮除磷雙達(dá)標(biāo)的工藝條件，將 脫氮除磷這一矛盾通過(guò)五因子的調(diào)控，有機(jī)地統(tǒng)一在一個(gè)系統(tǒng)中（以下簡(jiǎn)稱五因子可調(diào)A2/O工藝或 5F-A2/O工藝）。5fA2/O工藝不僅是一種工藝，更是一種全新的理念，它對(duì)工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選型和運(yùn) 行調(diào)節(jié)等三方面均有明確的要求。4.1設(shè)計(jì)要求5f-A2/O工藝強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)中充分利用計(jì)算機(jī)數(shù)字模擬技術(shù)，按照國(guó)際通行的方法在對(duì)進(jìn)水水質(zhì)特 征全面掌握的基礎(chǔ)上，對(duì)工藝優(yōu)化進(jìn)行全面考慮，包括：工藝處理效果的可靠性和穩(wěn)定性；工藝實(shí) 施的可行性；工藝運(yùn)行和維護(hù)管理的方便性以及工藝的經(jīng)濟(jì)可行性。其中出水水質(zhì)的模擬和工藝實(shí) 施的經(jīng)濟(jì)可行性是最重

25、要的兩個(gè)目標(biāo)。在設(shè)計(jì)參數(shù)的選取方面強(qiáng)調(diào)可調(diào)性。好氧段水力停留時(shí)間HRT=412h,缺氧段水力停留時(shí)間 HRT=2 6 h,厭氧段水力停留時(shí)間HRT=0.5 2.5 h,內(nèi)回流比50% 400%,外回流比25%300%, 且內(nèi)外回流點(diǎn)也具有相當(dāng)?shù)目烧{(diào)性，這樣在實(shí)際運(yùn)行中可根據(jù)條件的變化按A2/O及衍生工藝運(yùn)行。4.2設(shè)備要求5f-A2/O工藝的順利實(shí)施對(duì)設(shè)備選型有特殊耍求，具有代表性的是移動(dòng)式隔墻和移動(dòng)式變頻潛水 攪拌機(jī)。這種設(shè)備選型完全是基于五因子可調(diào)A2/O工藝的需要，為調(diào)節(jié)好氧段、缺氧段和厭氧段 的停留時(shí)間服務(wù)。4.3運(yùn)行要求5匸A?/O工藝是一種新型的脫氮除磷工藝，為保證氮磷的取達(dá)標(biāo)必然

26、要求有新型的要求運(yùn)行要 求包括：5fA2/O工藝運(yùn)行啟動(dòng)方式、成套設(shè)備及自動(dòng)控制系統(tǒng)再優(yōu)化方式、A2/O工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行 管理準(zhǔn)則、運(yùn)行指導(dǎo)規(guī)程等。5 5400工藝的意義5f-A2/O工藝的提出有三方面的意義:5.1可持續(xù)脫氮除磷的概念（可持續(xù)化Sustainable）相對(duì)于傳統(tǒng)污水處理工藝以能消能的方式，5f-A2/O工藝充分發(fā)揮生物除磷系統(tǒng)的作用，盡量少 地依賴化學(xué)除磷，最大幅度地減少剩余污泥的產(chǎn)量，是一種符合可持續(xù)脫氮除磷概念的新工藝。同 時(shí)，5f-A2/OI藝的控制因素可調(diào)，體系開(kāi)放，更為該工藝提供了可持續(xù)發(fā)展的空間。在體系內(nèi)部， 五種因素：碳源、溶解氧水平、回流比、體積比、泥齡可調(diào)，在體系外部，5匸A?/O工藝監(jiān)控另外五 種因素：pH、溫度、堿度、ORP、C0D組份的變化，并把外部因素的變化反饋到體系內(nèi)部，通過(guò)體 系內(nèi)部因素的簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)氮磷的同時(shí)達(dá)標(biāo)排放。5.2脫氮除磷過(guò)程的可控化概念（可控化Controllable）III5fA2/