改良A2/O工艺的运行效果及工艺调控分析

摘要：以广州市猎德污水处理厂三期工程改良A2/O工艺为例，研究分析了该工艺从投产至今的运行效果。改良A2/O工艺在城市污水处理的应用中体现了良好的运行效果：BOD的去除率基本维持在96%以上；COD的去除率基本维持在88%以上；总磷的去除率基本维持在91%以上；氨氮的去除率基本维持在94%以上；T-N的去除率基本维持在55%以上；各项出水指标均在排放限值以下，达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。改良A2/O工艺在进水浓度较低的大型城市污水厂的应用是可行的。

关键词：改良A2/O工艺；脱氮除磷；工艺调控

1.工艺设计介绍

猎德污水处理厂的改良A2/O工艺就是在传统A2/O工艺的厌氧池之前加多一个预缺氧池，采用两点进水的方式，以降低二沉池回流污泥中硝态氮对厌氧释磷的影响，并可抑制丝状菌生长。在预缺氧段、厌氧段及缺氧段的布局上，该厂采用九宫格的形式按比例分配，在第4格和第5格分别设置闸门，可根据实际生产运行情况调整厌氧段和缺氧段的运行时间。其工艺流程图如下：

改良A2/O工艺是猎德污水处理厂的三期工程，设计规模为20万吨/日，共设有4组生产线，每组生产线日处理能力为5万m3/d。沉淀池采用Trans-Flo式的平流式沉淀池，其表面负荷和固体通量都可以达到较高水平的周边进水、周边出水的矩形二沉池。具有流程短、水头损失小、管理简单、占地省等优点。该工程的自动化控制系统采用集散型的控制方式，分散检测和控制，集中显示和管理，可以提高污水处理厂的运转可靠性，实时优化控制参数，节约人力资源，降低运行成本。

2.工艺运行情况

猎德污水处理厂改良A2/O工艺的设计进出水水质如表1所示。猎德污水处理厂改良A2/O工艺成熟可靠，管理较简单，运行费用较低。该工艺从2006年年底投产试运行，至今各项出水水质指标均低于排放限值，详情请见（表2）2007年至2010年年均进、出水水质数据。

表1 三期设计进、出水水质指标（单位：mg/L）

项目 BOD5 SS 磷酸盐 NH4+―N T-N CODCr

进水 140 180 4 25 30 270

出水 20 20 0.5 8 20 40

处理率（%） 85 88 87.5 68 33.3 85

表2 2007年至2010年年均进、出水水质数据（单位：mg/L）

项目 BOD5 SS T-P NH3-N T-N CODCr

2007年 进水 157 212 4.43 22.9 27.7 232

出水 5.41 9 0.34 1.33 11.0 22.3

处理率（%） 96.56% 95.84% 92.42% 94.20% 60.29% 90.39%

2008年 进水 141 208 4.03 24.2 28.0 209

出水 4.91 10 0.27 1.20 12.1 19.9

处理率（%） 96.52% 95.32% 93.37% 95.04% 56.74% 90.49%

2009年 进水 157 227 4.64 24.2 29.4 239

出水 3.40 9 0.25 0.84 12.7 18.6

处理率（%） 97.84% 96.09% 94.61% 96.54% 56.75% 92.22%

2010年 进水 169 280 4.97 22.0 26.7 263

出水 2.70 8 0.25 1.27 11.3 17.3

处理率（%） 98.41% 96.97% 94.97% 94.21% 57.60% 93.43%

从表2的数据可知，2007年至2010年猎德污水处理厂的年均进水BOD、SS以及T-P都超过了设计标准值，进水NH3-N、T-N以及COD也接近于设计标准值，而各项出水水质均能在排放限值以下，处理率也远高于设计标准值，而且脱氮除磷的效果也十分明显，各项出水水质均能达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。

3.工艺调控分析

3.1 预缺氧池

在传统的A2/O工艺中，由于二沉池的回流污泥带有较多的硝态氮及部分溶解氧，反硝化菌会优先利用进水碳源进行反硝化作用，从而对厌氧段聚磷菌的释磷效果产生抑制作用，进而影响好氧段聚磷菌的超量吸磷效果，大大降低了除磷效果。猎德污水处理厂改良A2/O工艺中，将预缺氧池前置于厌氧池，使二沉池回流污泥和部分进水在预缺氧池混合并进行反硝化，多余的溶解氧也会被消耗掉，保证厌氧段聚磷菌的释磷效果，从而大大降低二沉池回流污泥的硝态氮和溶解氧对除磷效果的影响。本工艺预缺氧池与厌氧池的进水比例调控范围设计为1:9至3:7之间，这个可根据进水NH3-N及T-N的季节性变化进行调控，例如冬季干旱少雨时，进水NH3-N及T-N过高，可将进水比例调至3:7，甚至1:1，尽量降低二沉池回流污泥中硝态氮对除磷效果的影响。

3.2 溶解氧

改良A2/O工艺中，溶解氧的控制是保证脱氮除磷效果的其中一个关键因素。运行中，预缺氧段和缺氧段的溶解氧浓度宜控制在0.5mg/L以下，厌氧段的溶解氧浓度宜控制在0.2mg/L以下。预缺氧段的溶解氧浓度受二沉池回流污泥中的溶解氧影响，缺氧段的溶解氧浓度受好氧的溶解氧影响，所以好氧段的溶解氧浓度不能控得太高，特别是出水廊道的溶解氧更要严格控制在1.5mg/L至2.5mg/L之间，在这个范围既能保证好氧段的硝化作用和聚磷菌的超量吸磷以及BOD的去除，又能保证预缺氧段和缺氧段的溶解氧浓度低于0.5mg/L，还能减少二沉池由于缺氧而导致的污泥反硝化上浮的现象。

3.3 污泥回流比

本改良A2/O工艺设计的外回流污泥比为50%至100%，混合液回流污泥比为100%至200%。在实际生产运行中，外回流污泥比一般控制在50%至60%之间。外回流污泥比太高，回流到预缺氧池的硝态氮和溶解氧就会太多，从而影响除磷效果；太低就会造成污泥在二沉池停留时间过长，容易造成污泥反硝化上浮，严重的还会造成磷的二次释放，影响出水水质，这个可通过外回流污泥的浓度进行实时监测。将外回流污泥比控制在50%至60%之间，既可减少外回流污泥的硝态氮和溶解氧，又能保证污泥在二沉池的停留时间不会过长。混合液回流比可根据进水NH3-N及T-N的季节性变化进行调控，例如雨季时进水NH3-N及T-N较低，处理后的硝态氮也相对减少，混合液回流比可适当调低至100%，也可以满足脱氮的要求。

参考文献：

【1】猎德污水处理厂的改良A2/O工艺成熟可靠，各项出水水质均达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。

【2】预缺氧池能够明显去除外回流污泥的硝态氮和溶解氧，为厌氧池聚磷菌的释磷提供有利条件，为好氧池的超量吸磷创造良好前提，大大提高了除磷效果，同时对氮的去除也起到了一定的帮助。

【3】本工艺优选的运行条件为：溶解氧1.5mg/L至2.5mg/L，外回流污泥比50%至60%，混合液回流比100%至200%。