AO脱氮工艺核心原理及控制要素

一、AO脱氮工艺的核心原理

AO脱氮工艺，作为一种常见的废水处理方法，其核心在于将缺氧段（A段）与好氧段（O段）串联操作。在A段，DO（溶解氧）被严格控制在不大于0.2mg/L的范围内，而O段则保持在2～4mg/L的DO水平。在这样的环境下，异养菌在A段将有机物如蛋白质、脂肪等进行氨化，将有机链上的N或氨基酸中的氨基代谢为NH3-N。随后，在O段，充足的氧气条件下，硝化细菌通过硝化作用将NH₃-N氧化为NO₃^-（或NO₂^-）。这些硝化产物通过内回流控制返回到A段，在缺氧环境下，反硝化细菌将其还原为分子态氮（N₂），从而完成了C、N、O在生态系统中的循环，实现了污水的无害化处理。

二、AO脱氮工艺的优势与局限

AO脱氮工艺的主要优势在于其结构简单，操作方便，且在去除BOD5方面表现出色，去除率可达到90～95%以上。然而，该工艺的脱氮效率相对较低，大约在70～80%之间。此外，由于A段在前，污水中的有机碳被反硝化菌利用，这有助于减轻O段的有机负荷。但这也意味着AO工艺在处理高氨氮废水时可能需要采取额外的措施。

三、提升AO脱氮工艺脱氮效果的策略

为了提高AO脱氮工艺的脱氮效果，可以考虑以下几个方面：

1.MLSS的控制：保持MLSS（混合液悬浮固体）在3000mg/L以上，这是确保AO系统脱氮效果的关键。

2.氨氮负荷的调节：硝化反应中，氨氮负荷应控制在0.05gTKN/(gMLSS?d)以下，以确保硝化过程的顺利进行。

3.污泥负荷的调控：通过增大MLSS浓度或曝气池容积来降低污泥负荷，以提高硝化菌的活性。

4.优化污泥龄：硝化菌的生长速度较慢，要求污泥龄大于4.76d，以确保硝化菌的生存和活性。

5.进水碳源的控制：进入硝化池的BOD₅值应控制在80mg/L以下，以防止异养菌过度繁殖影响硝化效果。

6.内回流的调整：内回流的大小直接影响反硝化脱氮效果，应根据实际情况合理调整内回流比。

7.维持合适的CN比：为保证反硝化的进行，一般控制CN比在4~6之间。

8.确保充足的DO供应：硝化过程中，DO应保持在2～4mg/L之间，以满足硝化细菌对氧气的需求。

9.优化水力停留时间：硝化反应的水力停留时间应大于6h，而反硝化水力停留时间为2h，两者之比为3:1。

10.pH与碱度的调控：硝化反应的最佳pH范围为8.0～8.4，而反硝化反应的最适宜pH值为6.5～7.5。同时，还需注意碱度的补充，以维持硝化反应的进行。

11.温度的控制：硝化反应和反硝化反应都受温度影响，应保持适宜的温度范围以提高脱氮效率。

12.进水氨氮浓度的监控：过高的氨氮浓度会抑制硝化反应的进行，因此需要对进水氨氮浓度进行严格的监控和调整。

综上所述，通过合理的操作和控制，可以有效提高AO脱氮工艺的脱氮效果，实现废水的有效处理和环境的持续改善。