另眼相看A2O2工艺

　　　　典型的A2/O2工艺的流程如图

　　A2/O2工艺组成由厌氧池(A1)、缺氧池(A2)、好氧池(O1)、好氧池(O2)组成，前后辅以物化处理，能够获得良好的生物废水处理效果。下面将对组成A2/O2工艺的各个工段的原理及作用分别说明。
　A2/O2工艺介绍

　　厌氧生物反应池的A1作用及原理

　　厌氧反应通过四个阶段来完成：水解阶段酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。通过厌氧反应能够将大分子有机物转化为小分子有机物，将结构复杂的有机物转化为结构简单的有机物，为参加下一阶段降解过程的微生物提供适宜的基质。

　　通常在A/O工艺中，不设置厌氧段，缺氧段可以对大部分有机物进行水解酸化作用。但废水中含有杂环化合物和稠环芳烃，这些物质结构复杂，难于好氧降解的特点，在水解酸化阶段不能充分改善废水的可生化性，必须设置一个严格的厌氧段才能较*的改善废水的COD组成与结构。A2/O2工艺中厌氧池A1的主要作用是通过严格的厌氧过程破坏这些难降解有机物的结构，生成能降解和易降解产物，以利于被后续处理中的细菌所利用，即提高了废水的可生化性。

　　好氧池O1的作用及原理

　　好氧池O1的作用是将进水中的NH3-N在有氧状态下亚硝化为，生成的NO2，回流到缺氧池A2，进行反硝化脱氮。

　　整个好氧池都控制在亚硝化阶段可以减少对氧的需求量，降低能耗及运行成本;宜于富集微生物，提高负荷。原理如下：

　　⑴ 需氧量降低

　　从图可以看出，氨氮在硝化过程中先氧化为亚硝酸氮，再由亚硝酸氮氧化为硝酸氮。式(3-1)及式(3-2)则表明了这两个阶段的需氧量分别为：亚硝化阶段为1.5gO2/gNH3-N→NO2--N，消化阶段为0.5gO/g NO2--N→NO3--N。因此，如果硝化过程仅运行在亚硝化段，在相同的硝化率下能够节省0.5gO2/gNH3-N。节省供氧量也就意味着能耗的降低。

　　⑵ 微生物相对易于富集

　　研究表明，亚硝酸盐硝化细菌和硝酸盐硝化细菌的产率系数均很低，很难在硝化池内维持较高的浓度，只能运行在低负荷下。比较而言，亚硝酸盐硝化细菌的产率系数高于硝酸盐硝化细菌，二者的比值约为1.67.因此，控制硝化过程运行在亚硝酸盐硝化阶段，能够提高硝化细菌的浓度，提高反应器负荷。

　　⑶ 微生物生长环境条件

　　研究表明，亚硝酸盐硝化细菌和硝酸盐硝化细菌有各自的生长环境，亚硝酸盐细菌在pH为7.0～7.8时活性，硝酸盐细菌在pH为7.7～8.1时活性。通过控制反硝化池的pH，可以抑制硝酸盐细菌，使亚硝酸盐细菌成为反硝化过程的优势菌种。

　　缺氧池A2的作用及原理

　　缺氧池A2的作用在于培养并富集能够在缺氧状态下将由好氧池O1回流的N02-直接还原为N2的亚硝酸盐反硝化细菌。亚硝化细菌和硝化细菌均为好氧自养微生物，因此硝化过程中不会消耗有机碳源，但反硝化细菌是兼性异养菌，反硝化过程中需要有机碳源(也可以说是COD或者BOD)。缺氧池A2置于好氧池O1之前，可以有效利用经过厌氧池A1改善了可生化性的进水中的有机物作为碳源。根据生物化学和微生物学的研究，亚硝酸氮反硝化过程中对有机碳源的需要量低于硝酸氮，二者的比值约为0.60。可以减少或者无需外加碳源。

　　废水的COD/NH3-N值相对较低，如果脱氮过程经历亚硝酸盐反硝化、硝酸盐反硝化的过程，很可能出现碳源不足而需要外加碳源，从而额外增加运行费用。因此，A2/O2工艺中将好氧池O1控制在亚硝化阶段不仅可以减少供氧量，而且可以保证缺氧池A2的反硝化过程仅利用进水碳源而不需要外加有机碳源。

　　好氧生化池O1和辅助好氧生化池O1的作用及原理

　　废水经过厌氧池A1、缺氧池A2、好氧池O1处理后进入辅助好氧生化池O2，进入二级好氧池的废水中还含有未硝化的NH3-N、未*反硝化的NO2--N及未降解的CODCr。二级好氧池的作用就是：将未硝化的NH3-N进一步硝化，保证出水NH3-N达标;将反硝化不*的亚硝酸氮氧化为硝酸氮，以防止其进入周围环境造成危害;进一步降解CODCr，保证其达标排放。二级好氧池使得A2/O2工艺的运行稳定性大大提高。

　　设计辅助好氧生化池的另一个作用是针对废水处理过程中，废水水质水量的波动，生物细菌的病变，天气气温变化等不定期因素对废水处理系统的影响，废水在经过厌氧、缺氧、好氧等工艺处理后，由于水量、水质、气温等现象所造成废水处理不能达到排放指标时，开启辅助好氧生化系统工作，以确保达标排放。

　　由上可知，A2/ O2工艺的主要优点表现在：

　　① A2/ O2工艺能够获得高的COD和NH3-N去除率，适于处理含高浓度COD和NH3-N的废水;

　　② A2/ O2工艺中的厌氧段不仅能够去除部分COD，而且能够有效地改善废水中难降解有机物的可生化性，为后续处理过程提供有效的基质;

　　③ A2/O2工艺系统操作稳定，抗冲击负荷能力强。

　　④ 相比于传统工艺，A2/O2工艺能够节省能耗和可能的外加碳源，运行费用得以降低。
　A2/O2工艺应用

　　废水最原始的生物脱氮流程为三段法：由微生物氧化大分子有机物及，第二段进行氨的硝化，第三段进行NO-3的反硝化脱氮。该流程的每段水力停留时间都在24小时左右，且反硝化过程中需要消耗大量的有机碳源。因该工艺的基建投资和运行费用极其昂贵使其使用受到了限制。后来，经过大量的试验研究工作，实现了某些物质的生物氧化与NO-3的厌氧反硝化的一体化，即把大分子有机物的氧化与NO-3的反硝化合为一段，这样作的结果，一方面使好氧生化过程中所需的O2由NO-3中脱除的[O]来代替，从而省去了原好氧生化段所需的空气用量;另一方面，以废水中的碳源作为NO-3反硝化的碳源，勿需外加有机碳源。此外在物质消耗和节能方面也作了大量的工作，使得改变后的工艺无论从基建投资还是从运行费用方面都较原始脱氮流程有了大幅度地减少。

　　改变后的生物脱氮工艺变为缺氧/好氧(A/O)流程，即废水中所含的NH3-N在好氧条件下由亚硝化菌转化成NO2--N转化为NO-3，经硝化处理后的含NO-3废水(有的为泥水混合液)回流到缺氧段，以进入缺氧池的废水中所含的某些物质为碳源，在无O2的条件下由兼氧菌利用NO-3中的[O]进行厌氧呼吸，分解废水中COD物质，同时实现NO-3的反硝化。由于运行控制达到产甲烷阶段，实际上己实现*的产酸、产甲烷阶段，废水处理工艺设厌氧段的目的，主要是借用厌氧生物菌对多环类化合物的变构和解链作用，把好氧和兼氧生物难降解的某些物质转化为易降解的物质。二级好氧生化池O2，在氨氮不达标时和废水的水量.水质有机物浓度超过设计定量时启用。二级好氧生化池O2化池作为废水处理糸统的后备生物生化设施。