A?O生物脱氮除磷工艺全流程解析：设计参数优化、运行调控策略与维护管理实践

A?O生物脱氮除磷工艺全流程解析

设计参数优化、运行调控策略与维护管理实践

污水处理中的A?O工艺（Anaerobic-Anoxic-Oxic）是应用最广泛的生物脱氮除磷工艺之一，在AO工艺基础上增加了缺氧池（Anoxic），实现了更高效的同步脱氮除磷。以下是其全方位解析：

一、A?O工艺简介

1.核心概念：

由厌氧池（Anaerobic）→ 缺氧池（Anoxic）→ 好氧池（Oxic）串联组成，形成三段生物处理系统。

2.核心目标：
（1）同步去除：

有机物（COD/BOD）

氮（通过硝化-反硝化）

磷（通过聚磷菌的释磷/吸磷）

（2）工艺流程：

 

（3）核心功能区与原理：

区域	溶解氧(DO)	核心功能	关键微生物
厌氧池	≈0 mg/L	聚磷菌释放磷 + 吸收VFA合成PHB；水解大分子有机物	聚磷菌(PAOs)
缺氧池	0.5＜ mg/L	反硝化脱氮：利用硝酸盐为电子受体降解有机物，将NO??还原为N?	反硝化菌(异养菌)
好氧池	2-3 mg/L	硝化：NH?? → NO?? → NO??； 吸磷：PAOs过量吸磷； 去除BOD	硝化菌(自养菌)+PAOs+异养菌
二沉池	-	泥水分离；富磷污泥排出系统	-

二、A?O工艺设计要点

1. 设计参数

 

参数	典型范围	说明
污泥龄(SRT)	15-25天	需同时满足硝化菌(长泥龄)和聚磷菌(短泥龄)需求，通常以硝化为准
水力停留时间(HRT)
- 厌氧池	1-2小时	过长会导致磷二次释放
- 缺氧池	2-3小时	确保充分反硝化
- 好氧池	6-8小时	保证充分硝化和BOD去除
污泥回流比(R)	50-100%	将污泥从二沉池回流至厌氧池首端
混合液回流比(Ri)	100-400%	关键！ 将好氧池硝化液回流至缺氧池提供NO??（脱氮效率核心控制参数）
MLSS浓度	2500-4500 mg/L	好氧池混合液污泥浓度

2. 容积分配比例

· 

厌氧池 : 缺氧池 : 好氧池 ≈ 1 : 2 : 3~4
（根据进水C/N/P比灵活调整，高氮污水需增大缺氧池）

3. 关键计算

? 脱氮效率计算：

示例：当Ri=200%，R=100%时，理论η=67%（实际受碳源限制，通常≤85%）

? 硝化需氧量：

 

? 反硝化碳源需求：

三、运行控制关键点

1. 溶解氧(DO)控制

区域	DO控制值	异常影响
厌氧池	<0.2 mg/L	DO过高→破坏厌氧环境，抑制PAOs释磷
缺氧池	0.2-0.5 mg/L	DO过高→阻碍反硝化，NO??无法还原为N?
好氧池	2.0-3.0 mg/L	DO过低→硝化受阻；DO过高→能耗浪费，可能引起污泥膨胀

2. 回流系统调控

混合液回流比(Ri)：

提高Ri可增加脱氮率，但会升高好氧池能耗

需避免将DO带入缺氧池（可在回流点设脱氧区）

污泥回流比(R)：

影响厌氧池污泥浓度，过高可能导致NO??进入厌氧池抑制释磷

3. 碳源管理

碳源不足是脱氮瓶颈！

现象：缺氧池末端NO??高，二沉池出水TN超标

对策：
→ 投加外碳源（乙酸钠、甲醇）至缺氧池
→ 利用初沉污泥发酵产生VFA补充碳源

4. pH与碱度控制

硝化消耗碱度：每氧化1mg NH??消耗7.14mg CaCO?碱度

pH<6.8时硝化停止

对策：投加NaOH、NaHCO?或利用厌氧释磷产生的碱度

四、常见问题与对策

问题现象	可能原因	解决对策
除磷效果差	厌氧池存在NO??	降低污泥回流比R；增加缺氧池容积；投加碳源强化前置反硝化
	进水VFA不足	投加乙酸钠；优化初沉池发酵工艺
脱氮效率低	缺氧池DO过高	检查搅拌是否带入空气；降低好氧池DO
	碳源不足/C/N比低	投加外碳源至缺氧池；减少初沉池停留时间保留碳源
污泥膨胀	低DO导致丝状菌繁殖	提高好氧池DO；投加PAC或氯抑制丝状菌
	低负荷运行	减少曝气量；间歇曝气
二沉池飘泥	反硝化产生N?气泡	增大污泥回流速度；缩短污泥在二沉池停留时间

五、维护管理要点

1.日常监测：

各池DO、pH、ORP（厌氧池ORP<-250mV，缺氧池-100~-50mV）

进出水COD、NH??、NO??、TN、TP

MLSS/MLVSS、SVI（污泥容积指数）

2.设备维护：

定期检查曝气头堵塞情况（影响DO分布）

校准DO仪、流量计（关键控制参数的基础）

清理内回流泵堵塞物（保障脱氮效率）

3.污泥管理：

及时排放剩余污泥（富磷污泥！避免二次释磷）

控制SRT在合理范围（过长导致除磷恶化，过短硝化失败）

六、A?O工艺的改良变体

为提高脱氮除磷效果，衍生出多种改进工艺：

1.倒置A?O：
缺氧池→厌氧池→好氧池，避免NO??进入厌氧池破坏除磷环境

2.UCT工艺：
增加第二套污泥回流，将缺氧池污泥而非二沉池污泥回流至厌氧池  3.MBBR-A?O：
在好氧池投加悬浮填料，富集硝化菌提高氨氮去除能力

4.A?O+化学除磷：
在二沉池前投加铁盐/铝盐（如PAC），强化除磷保障出水TP达标

总结：A?O工艺成功运行的黄金法则

严控厌氧环境 → 保障PAOs释磷

高效反硝化 → 充足碳源+缺氧环境

充分硝化 → 足够SRT+DO+碱度

精准回流控制 → 平衡脱氮与除磷矛盾

及时排泥 → 锁定生物除磷成果

掌握这些核心要点，结合进水水质灵活调整参数，A?O工艺可实现COD>90%+TN>70%+TP>85% 的高效去除率。

 

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