另眼相看A2O2工藝 典型的A2/O2工藝的流程如圖
A2/O2工藝組成由厭氧池(A1)、缺氧池(A2)、好氧池(O1)、好氧池(O2)組成，前后輔以物化處理，能夠獲得良好的生物廢水處理效果。下面將對組成A2/O2工藝的各個(gè)工段的原理及作用分別說明。
A2/O2工藝介紹 厭氧生物反應(yīng)池的A1作用及原理 厭氧反應(yīng)通過四個(gè)階段來完成：水解階段酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。通過厭氧反應(yīng)能夠?qū)⒋蠓肿佑袡C(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)簡單的有機(jī)物，為參加下一階段降解過程的微生物提供適宜的基質(zhì)。 通常在A/O工藝中，不設(shè)置厭氧段，缺氧段可以對大部分有機(jī)物進(jìn)行水解酸化作用。但廢水中含有雜環(huán)化合物和稠環(huán)芳烴，這些物質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難于好氧降解的特點(diǎn)，在水解酸化階段不能充分改善廢水的可生化性，必須設(shè)置一個(gè)嚴(yán)格的厭氧段才能較*的改善廢水的COD組成與結(jié)構(gòu)。A2/O2工藝中厭氧池A1的主要作用是通過嚴(yán)格的厭氧過程破壞這些難降解有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，生成能降解和易降解產(chǎn)物，以利于被后續(xù)處理中的細(xì)菌所利用，即提高了廢水的可生化性。 好氧池O1的作用及原理 好氧池O1的作用是將進(jìn)水中的NH3-N在有氧狀態(tài)下亞硝化為，生成的NO2，回流到缺氧池A2，進(jìn)行反硝化脫氮。 整個(gè)好氧池都控制在亞硝化階段可以減少對氧的需求量，降低能耗及運(yùn)行成本;宜于富集微生物，提高負(fù)荷。原理如下： ?、?需氧量降低 從圖可以看出，氨氮在硝化過程中先氧化為亞硝酸氮，再由亞硝酸氮氧化為硝酸氮。式(3-1)及式(3-2)則表明了這兩個(gè)階段的需氧量分別為：亞硝化階段為1.5gO2/gNH3-N→NO2--N，消化階段為0.5gO/g NO2--N→NO3--N。因此，如果硝化過程僅運(yùn)行在亞硝化段，在相同的硝化率下能夠節(jié)省0.5gO2/gNH3-N。節(jié)省供氧量也就意味著能耗的降低。 ?、?微生物相對易于富集 研究表明，亞硝酸鹽硝化細(xì)菌和硝酸鹽硝化細(xì)菌的產(chǎn)率系數(shù)均很低，很難在硝化池內(nèi)維持較高的濃度，只能運(yùn)行在低負(fù)荷下。比較而言，亞硝酸鹽硝化細(xì)菌的產(chǎn)率系數(shù)高于硝酸鹽硝化細(xì)菌，二者的比值約為1.67.因此，控制硝化過程運(yùn)行在亞硝酸鹽硝化階段，能夠提高硝化細(xì)菌的濃度，提高反應(yīng)器負(fù)荷。 ⑶ 微生物生長環(huán)境條件 研究表明，亞硝酸鹽硝化細(xì)菌和硝酸鹽硝化細(xì)菌有各自的生長環(huán)境，亞硝酸鹽細(xì)菌在pH為7.0～7.8時(shí)活性，硝酸鹽細(xì)菌在pH為7.7～8.1時(shí)活性。通過控制反硝化池的pH，可以抑制硝酸鹽細(xì)菌，使亞硝酸鹽細(xì)菌成為反硝化過程的優(yōu)勢菌種。 缺氧池A2的作用及原理 缺氧池A2的作用在于培養(yǎng)并富集能夠在缺氧狀態(tài)下將由好氧池O1回流的N02-直接還原為N2的亞硝酸鹽反硝化細(xì)菌。亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌均為好氧自養(yǎng)微生物，因此硝化過程中不會消耗有機(jī)碳源，但反硝化細(xì)菌是兼性異養(yǎng)菌，反硝化過程中需要有機(jī)碳源(也可以說是COD或者BOD)。缺氧池A2置于好氧池O1之前，可以有效利用經(jīng)過厭氧池A1改善了可生化性的進(jìn)水中的有機(jī)物作為碳源。根據(jù)生物化學(xué)和微生物學(xué)的研究，亞硝酸氮反硝化過程中對有機(jī)碳源的需要量低于硝酸氮，二者的比值約為0.60?？梢詼p少或者無需外加碳源。 廢水的COD/NH3-N值相對較低，如果脫氮過程經(jīng)歷亞硝酸鹽反硝化、硝酸鹽反硝化的過程，很可能出現(xiàn)碳源不足而需要外加碳源，從而額外增加運(yùn)行費(fèi)用。因此，A2/O2工藝中將好氧池O1控制在亞硝化階段不僅可以減少供氧量，而且可以保證缺氧池A2的反硝化過程僅利用進(jìn)水碳源而不需要外加有機(jī)碳源。 好氧生化池O1和輔助好氧生化池O1的作用及原理 廢水經(jīng)過厭氧池A1、缺氧池A2、好氧池O1處理后進(jìn)入輔助好氧生化池O2，進(jìn)入二級好氧池的廢水中還含有未硝化的NH3-N、未*反硝化的NO2--N及未降解的CODCr。二級好氧池的作用就是：將未硝化的NH3-N進(jìn)一步硝化，保證出水NH3-N達(dá)標(biāo);將反硝化不*的亞硝酸氮氧化為硝酸氮，以防止其進(jìn)入周圍環(huán)境造成危害;進(jìn)一步降解CODCr，保證其達(dá)標(biāo)排放。二級好氧池使得A2/O2工藝的運(yùn)行穩(wěn)定性大大提高。 設(shè)計(jì)輔助好氧生化池的另一個(gè)作用是針對廢水處理過程中，廢水水質(zhì)水量的波動，生物細(xì)菌的病變，天氣氣溫變化等不定期因素對廢水處理系統(tǒng)的影響，廢水在經(jīng)過厭氧、缺氧、好氧等工藝處理后，由于水量、水質(zhì)、氣溫等現(xiàn)象所造成廢水處理不能達(dá)到排放指標(biāo)時(shí)，開啟輔助好氧生化系統(tǒng)工作，以確保達(dá)標(biāo)排放。 由上可知，A2/ O2工藝的主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在： ?、?A2/ O2工藝能夠獲得高的COD和NH3-N去除率，適于處理含高濃度COD和NH3-N的廢水; ?、?A2/ O2工藝中的厭氧段不僅能夠去除部分COD，而且能夠有效地改善廢水中難降解有機(jī)物的可生化性，為后續(xù)處理過程提供有效的基質(zhì); ?、?A2/O2工藝系統(tǒng)操作穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。 ④ 相比于傳統(tǒng)工藝，A2/O2工藝能夠節(jié)省能耗和可能的外加碳源，運(yùn)行費(fèi)用得以降低。
A2/O2工藝應(yīng)用 廢水最原始的生物脫氮流程為三段法：由微生物氧化大分子有機(jī)物及，第二段進(jìn)行氨的硝化，第三段進(jìn)行NO-3的反硝化脫氮。該流程的每段水力停留時(shí)間都在24小時(shí)左右，且反硝化過程中需要消耗大量的有機(jī)碳源。因該工藝的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用極其昂貴使其使用受到了限制。后來，經(jīng)過大量的試驗(yàn)研究工作，實(shí)現(xiàn)了某些物質(zhì)的生物氧化與NO-3的厭氧反硝化的一體化，即把大分子有機(jī)物的氧化與NO-3的反硝化合為一段，這樣作的結(jié)果，一方面使好氧生化過程中所需的O2由NO-3中脫除的[O]來代替，從而省去了原好氧生化段所需的空氣用量;另一方面，以廢水中的碳源作為NO-3反硝化的碳源，勿需外加有機(jī)碳源。此外在物質(zhì)消耗和節(jié)能方面也作了大量的工作，使得改變后的工藝無論從基建投資還是從運(yùn)行費(fèi)用方面都較原始脫氮流程有了大幅度地減少。 改變后的生物脫氮工藝變?yōu)槿毖?好氧(A/O)流程，即廢水中所含的NH3-N在好氧條件下由亞硝化菌轉(zhuǎn)化成NO2--N轉(zhuǎn)化為NO-3，經(jīng)硝化處理后的含NO-3廢水(有的為泥水混合液)回流到缺氧段，以進(jìn)入缺氧池的廢水中所含的某些物質(zhì)為碳源，在無O2的條件下由兼氧菌利用NO-3中的[O]進(jìn)行厭氧呼吸，分解廢水中COD物質(zhì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)NO-3的反硝化。由于運(yùn)行控制達(dá)到產(chǎn)甲烷階段，實(shí)際上己實(shí)現(xiàn)*的產(chǎn)酸、產(chǎn)甲烷階段，廢水處理工藝設(shè)厭氧段的目的，主要是借用厭氧生物菌對多環(huán)類化合物的變構(gòu)和解鏈作用，把好氧和兼氧生物難降解的某些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的物質(zhì)。二級好氧生化池O2，在氨氮不達(dá)標(biāo)時(shí)和廢水的水量.水質(zhì)有機(jī)物濃度超過設(shè)計(jì)定量時(shí)啟用。二級好氧生化池O2化池作為廢水處理糸統(tǒng)的后備生物生化設(shè)施。 | 會員1.png)
