A―A/O工艺法处理高浓度氨氮废水的工程实践

摘要：采用A-A/O工艺处理了氨氮废水，结果表明：该工艺处理效果良好，生化出水中主要污染物指标均达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准。

关键词：A-A/O工艺；氨氮；难降解有机物；工程实践

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：16749944（2014）02018203

1引言

对于较高浓度氨氮废水，若采用常规活性污泥法处理，工艺过程中几乎不发生硝化作用，总氮的去除率仅在10%～30%之间[1]，近年来大多用A/O生物脱氮工艺处理含氮废水；对于苯环类难降解有机物，好氧法很难降解，通常需通过厌氧酸化才能简单化或降解。

某市化工企业的生产废水成分复杂，含有难降解苯环类有机物、高浓度氨氮和氰，属典型的难降解型废水。对于该类废水，该公司通过一系列小试、中试，最终确定采用厌氧―缺氧/好氧生物处理工艺（简称A-A/O工艺），它综合考虑了难降解有机物和氨氮同时去除的问题，与一般A/O工艺比较，其最大特点是引进了厌氧预处理，利用厌氧酸化改变苯环类有机物的结构和可生化性，为反硝化提供了较易利用的碳源[2]。

2工程概况

该企业生产废水水量为100m3/d，生活污水水量为50m3/d，两股废水混合后经生化处理，生化出水中主要污染物指标应达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准。

2.1生产废水水质及排放标准

生产废水水质及排放标准如表1所示。

3.1UASB系统控制

3.1.1UASB理论

厌氧生物处理是在隔绝空气的条件下，借助兼性菌、厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生化降解的过程。厌氧生物处理能耗低、污泥产量少，能对好氧生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解。升流式厌氧污泥床反应器（UASB）是20世纪70年代开发出来、之后被广泛应用的一种高效厌氧反应器，由于具有三相分离器、均匀布水系统和能形成颗粒污泥的工艺特征，UASB反应器污泥浓度高、泥龄长、水力停留时间短、结构紧凑、无需设置填料、无需安装搅拌设备[3]。

UASB的主要影响因素有：温度、pH值、氧化还原电位、营养物质、有毒物质等，在实际控制中，这些因素应作为重点控制对象。

3.1.2UASB运行控制

对于3.1.1中所述控制要点，参考相关资料[3]，在实践中通过逐步摸索，得出表2中适用于本类废水的厌氧控制参数和要点。

3.2A/O系统控制

3.2.1A/O理论

A/O工艺又称“前置反硝化生物脱氮系统”，是我国目前较普及且脱氮效果较好的一种生物脱氮工艺。在A/O系统的A池内，在缺氧状态下，反硝化菌利用有机物作为碳源提供电子供体提供能量，利用O池产生并回流的硝酸盐和亚硝酸盐中的N3+和N5+作为电子受体，利用O2-作为受氢体生成水和OH-碱度，将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从无水中逸出，从而达到除氮的目的，同时降解有机物。在A/O系统的O池内，有机物得到进一步去除，但主要是进行硝化反应，在有氧条件下，氨氮被硝化细菌所氧化成为亚硝酸盐和硝酸盐，包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌参与将氨氮转化为亚硝酸盐的反应，硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是化能自养菌，它们利用CO2、CO2-3、HCO-3等作为碳源，通过NH3、NH+4或NO-2的氧化还原反应获得能量[4]。

3.2.2A/O运行控制

一般认为影响A/O工艺脱氨、降解COD的主要因素有：COD/TN、DO、温度、硝化液回流比、污泥回流比、pH值、碱度和污泥浓度等。彭永臻[5]等通过研究认为：COD/TN>8，TN去除率即能达到80%，硝化区DO达到1.5 mg/L时，氨氮去除率能达到94.5%，硝化液回流比1.75时，系统TN去除率最高，污泥回流比宜控制在60%～100%。

综合传统观点和彭永臻[5]等的研究结果，结合实际运行情况，确定A/O相关运行控制参数如表3所示。

经过A/O段处理后，生化出水COD小于100 mg/L，去除率达95.5%（A/O段）；氨氮小于5 mg/L，去除率达97.5%（A/O段）；CN-小于0.5 mg/L，去除率达91.7%（A/O段）；TN小于20 mg/L，去除率达90.9%（A/O段）。

5结语

厌氧―缺氧/好氧生物处理工艺（简称A-A/O工艺）对含难降解有机物的高浓度氨氮废水具有明显的处理效果，系统出水的所有指标均能达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准。该工艺技术可靠，运行成本适中，工程维护量与维修费用低，操作管理简便，适用于大规模工程应用。

收稿日期：20131224

作者简介：鲁朝旭（1985―），男，安徽萧县人，助理工程师，主要从事环境工程研究。

参考文献：

[1] 李国秀，李建文.A/O工艺处理氮肥企业高浓氨氮废水[J].氮肥技术，2008，29（4）：49.

[2] 文一波，张辉明，钱易. A-A/O法处理焦化废水中试研究[J].中国给水排水，1992，8（2）：7～11.

[3] 左剑恶，甘海南，贾立敏.UASB工艺的理论与工程实践[M].北京：中国环境科学出版社，2000.

[4] 沈炜，陈季华.A/O生物脱氮工艺的设计计算[J].江苏环境科技，1998（4）：8～11.

[5] 彭永臻，王晓莲，王淑莹.A/O脱氮工艺影响因素及其控制策略的研究[J].哈尔滨工业大学学报，2005，37（8）：1053～1057.