A/O活性污泥法生物脱氮除磷工艺设计

1.厌氧状态、缺氧状态和好氧状态

生物脱氮与除磷都利用厌氧状态，但就生化反应的过程有着本质差别，工程上也有着悬殊的技术经济效果。因此，对不同的厌氧状态应予明确的定义。

厌氧与好氧是指在生化反应池中溶解氧的浓度变化，混合液中溶解氧浓度趋近于零即厌氧状况，有充足的溶解氧即好氧状态，而介于二者之间如溶解氧浓度低于0.5mg/L为缺氧状态。绝氧是指混合液中游离溶解氧趋于零，硝酸态氧也趋于零的为绝对厌氧状况。

2.生物脱氮原理

典型的生活市政污水中，TN的含量为20~85mg/L，平均值为40mg/L，一般生活市政污水TN的含量在20~50mg/L之间。

生活市政污水中的氮主要以有机氮、氨氮两种形式存在，硝态氮含量很低，其中，有机氮为30%~40%，氨氮为60%~70%，亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅为0~5%。水环境污染和水体富营养化问题的尖锐化迫使越来越多的国家和地区制定严格的污水排放标准。

在自然界中存在着氮循环的自然现象，当采取适当的运行条件后，城市污水中的氮会发生氨化反应、硝化反应和反硝化反应。

(1）氨化反应

在氨化菌的作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮，以氨基酸为例，其反应式为

 

(3)反硝化反应

在反硝化菌的代谢活动下，NO₃-N又两个转化途径，即同化反硝化（合成），最终产物为有机氮化合物，成为菌体的组成部分；异化反硝化（分解），最终产物为气态氮。

A/O法脱氮工艺流程的反硝化反应器在前，BOD去除、硝化两项反应的综合反应器在后。反硝化反应是以原污水中的有机物为碳源的。在硝化反应器内的含有大量硝酸盐的硝化液回流到反硝化反应器，进行反硝化脱氮反应。

 

结构特点

A/O工艺由缺氧段与好氧段两部分组成，两段可分建，也可合建于一个反应器中，但中间用隔板隔开，其中，缺氧段的水力停留时间为0.5~1h，溶解氧小于0.5mg/L。同时，为加强搅拌混合作用，防止污泥沉积，应设置搅拌器或水下推流器，功率一般为10W/m²。而好氧段的结构同普通活性污泥法相同，水力停留时间为2.5~6h，溶解氧为1~2mg/L。

另外，缺氧段与好氧段可建成生物膜处理构筑物组成生物膜A/O脱氮系统。在生物膜脱氮系统中，应进行混合液回流以提供缺氧反应器所需的NO₃-N，但污泥不需要回流。

A/O的工艺设计参数

名称	数值
水力停留时间HRT/h	A段0.5-1.0（≤2）， O段2.5-6，A:O=1:(2-4)
溶解氧/（mg/L）	O段1-2，A段趋近于0
ph值	A段8.0-8.4，O段6.5-8.0
温度/℃	20--30
污泥龄（生物固体平均停留时间）/d	＞10
污泥负荷（Ns）/〔kgBOD5/kgMLSS.d〕	≤0.18
污泥浓度X/（mg/L）	3000-5000（≥3000）
总氮负荷/〔kgTN/kgMLSS.d〕	≤0.05
混合液回流比（Rn）/%	200-500
污泥回流比（R）/%	50-100
Bod5/TKN	≥3
反硝化池S-BOD5/NO5-N	≥4