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物轉(zhuǎn)化為小分子有機物，將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機物轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)簡單的有機物，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物進行水解酸化作用。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，在水解酸化階段不能充分改善廢水的可生化性，必須設(shè)置一個嚴格的厭氧段才能較*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格的厭氧過程破壞這些難降解有機物的結(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，進行反硝化脫氮。 整個好氧池都控制在亞硝化階段可以減少對氧的需求量，降低能耗及運行成本;宜于富集微生物，提高負荷。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，亞硝酸鹽硝化細菌和硝酸鹽硝化細菌的產(chǎn)率系數(shù)均很低，很難在硝化池內(nèi)維持較高的濃度，只能運行在低負荷下。比較而言，亞硝酸鹽硝化細菌的產(chǎn)率系數(shù)高于硝酸鹽硝化細菌，二者的比值約為1.67.因此，控制硝化過程運行在亞硝酸鹽硝化階段，能夠提高硝化細菌的濃度，提高反應(yīng)器負荷。 ⑶ 微生物生長環(huán)境條件 研究表明，亞硝酸鹽硝化細菌和硝酸鹽硝化細菌有各自的生長環(huán)境，亞硝酸鹽細菌在pH為7.0～7.8時活性，硝酸鹽細菌在pH為7.7～8.1時活性。通過控制反硝化池的pH，可以抑制硝酸鹽細菌，使亞硝酸鹽細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菌。亞硝化細菌和硝化細菌均為好氧自養(yǎng)微生物，因此硝化過程中不會消耗有機碳源，但反硝化細菌是兼性異養(yǎng)菌，反硝化過程中需要有機碳源(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水中的有機物作為碳源。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，從而額外增加運行費用。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水碳源而不需要外加有機碳源。 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處理后進入輔助好氧生化池O2，進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進一步硝化，保證出水NH3-N達標;將反硝化不*的亞硝酸氮氧化為硝酸氮，以防止其進入周圍環(huán)境造成危害;進一步降解CODCr，保證其達標排放。二級好氧池使得A2/O2工藝的運行穩(wěn)定性大大提高。 設(shè)計輔助好氧生化池的另一個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到排放指標時，開啟輔助好氧生化系統(tǒng)工作，以確保達標排放。 由上可知，A2/ O2工藝的主要優(yōu)點表現(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，抗沖擊負荷能力強。 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，運行費用得以降低。
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物及，第二段進行氨的硝化，第三段進行NO-3的反硝化脫氮。該流程的每段水力停留時間都在24小時左右，且反硝化過程中需要消耗大量的有機碳源。因該工藝的基建投資和運行費用極其昂貴使其使用受到了限制。后來，經(jīng)過大量的試驗研究工作，實現(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行費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]進行厭氧呼吸，分解廢水中COD物質(zhì)，同時實現(xiàn)NO-3的反硝化。由于運行控制達到產(chǎn)甲烷階段，實際上己實現(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，在氨氮不達標時和廢水的水量.水質(zhì)有機物濃度超過設(shè)計定量時啟用。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。 | 
