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A-A-O脫氮除磷系統的工藝參數及控制

    A-A-O生物脫氮除磷的功能是有機物去除、脫氮、除磷三種功能的綜合,因而其工藝參數應同時滿足各種功能的要求。如能有效地脫氮或除磷,一般也能同時地去除BOD5。但除磷和脫氮往往是相互矛盾的,具體體現的某些參數上,使這些參數只能局限在某一狹窄的范圍內,這也是A-A-O系統工藝系統控制較復雜的主要原因。

    1.F/M和SRT。*生物硝化,是生物脫氮的前提。因而,F/M(污泥負荷)越低,SRT(污泥齡)越高。脫氮效率越高,而生物除磷則要求高F/M低SRT。A-A-O生物脫氮除磷是運行較靈活的一種工藝,可以以脫氮為重點,也可以以除磷為重點,當然也可以二者兼顧。如果既要求一定的脫氮效果,也要求一定的除磷效果,F/M一般應控制在0.1-0.18㎏BOD5/(kgMLVSS·d),SRT一般應控制在8-15d。

    2.水力停留時間。水力停留時間與進水濃度、溫度等因素有關。厭氧段水力停留時間一般在1-2h范圍內,缺氧段水力停留時間1.5-2.0h,好氧段水力停留時間一般應在6h。

    3.內回流與外回流。內回流比r一般在200-500%之間,具體取決于進水TKN濃度,以及所要求的脫氮效率。一般認為,300-500%時脫氮效率佳。內回流比r與除磷關系不大,因而r的調節*與反硝化工藝一致。

    4.溶解氧(DO)。厭氧段DO應控制在0.2mg/L以下,缺氧段DO應控制在0.5mg/L以下,而好氧DO應控制在2-3mg/L之間。因生物除磷本身并不消耗氧,所以A-A-O脫氮除磷工藝曝氣系統的控制與生物反硝化系統一致。

    5.BOD5/TKN與BOD5/TP。對于生物脫氮來說,BOD5/TKN至少應大于4.0,而生物除磷則要求BOD5/TP﹥20。運行中應定期核算入流污水水質是否滿足BOD5/TKN﹥4.0,BOD5/TP﹥20。如果其中之一不滿足,則應投加有機物補充碳源。為了提高BOD5/TKN值,宜投加甲醇做補充碳源。為了提高BOD5/TP值,則宜投加乙酸等低級脂肪酸。

固定化微生物技術：固定化微生物技術是通過物理或化學手段將游離的微生物限制或固定在一定的空間區域，并保持其活性，進而在適宜的生活環境下進行快速的增殖并能重復利用的生物。李艷紅等對固定化微生物的除油性能進行研究，結果表明以甘蔗渣和海綿為載體的固定化微生物的除油效果比游離狀態的微生物除油效果好。處理時間為100h時，除油率可達到80%以上。仝坤等探討了固定化微生物技術處理油田廢水的發展狀況，并列舉了國內學者針對高鹽采油廢水利用固定化微生物技術處理的實驗結果，后就固定化微生物技術進一步提高油田廢水降解效率的研究方向提出了建議。首先針對含油污水的成分優選出有效的微生物群或是開發出混合菌類的復合固定化微生物群;其次加大固定化微生物反應器的研發力度;后注意開展與物理、化學、生物等處理工藝的組合應用研究。
臭氧——生物活性炭技術的特點

臭氧——生物活性炭工藝是在活性炭吸附的基礎上發展起來的，綜合了臭氧、活性炭兩者的優點。臭氧具有*的氧化能力，在水中氧化還原電位僅次于氟而居第二位。

單獨使用臭氧，成本高，且水中可生物同化有機碳(AOC)增加，導致水的生物穩定性變差；單獨使用活性炭，其吸附及微生物降解協同作用效果減弱，吸附的飽和周期縮短，為保持水質目標，必須經常再生。臭氧——活性炭聯用工藝有效地克服了兩者單獨使用的局限性，又充分發揮了兩者的優點，使水質處理效果大為改善。此外，采用臭氧——活性炭聯用工藝還能有效地降低AOC (生物可同化有機碳)值，使出水的生物穩定性大為提高，活性炭上附著的微生物使其能長期保持活性，有效延長活性炭的再生周期。

臭氧——活性炭的組合，使得水中溶解和膠體狀的有機物轉化為較易生物降解的有機物，將某些分子量較高的腐殖質氧化為分子量較低、易生物降解的物質并成為炭床中微生物的養料來源。在炭床內，有機物吸附在炭粒的表面和小孔隙中，微生物生長在炭粒表面的大孔中，通過細胞酶的作用將某些有機物降解，在吸附和生物降解的雙重作用下去除水中有機物。

污水處理的物理法

污水處理的物理法是通過沉淀，過濾處理，凈化污水。

優點：不需要害怕會殘留化學物質（污水處理所用的）、物理法速率較快，只是準備工作較多。

缺點：可能會處理的不干凈。

污水處理的化學法

1．1．1 常規處理

包括混凝、沉淀、過濾和消毒。這種方法可以較好地去除水中的濁度、色度、懸浮物、膠體及病原菌，比較適合處理有機物含量較少的原水，而對有機物含量較多的微污染水卻顯得力不從心。

臭氧——生物活性炭技術工藝

臭氧——生物活性炭工藝是活性炭物理化學吸附、臭氧化學氧化、生物氧化降解及臭氧滅菌消毒4種技術合為一體的工藝。

該工藝一般設在砂濾之后。首先利用臭氧預氧化作用，初步氧化分解水中的有機物及其他還原性物質，降低生物活性炭濾池的有機負荷，同時臭氧氧化能使水中難以生物降解的有機物斷鏈、開環，轉化成簡單的脂肪烴，改變其生化特性。臭氧本身的特性決定了臭氧化技術具有以下特點：①臭氧由于其氧化能力*，可去除其他水處理工藝難以去除的物質；②臭氧化的反應速度較快，從而可以減小反應設備或構筑物的體積；③剩余臭氧會迅速轉化為氧氣，既不產生二次污染，又能增加水中溶解氧；④在殺菌和殺滅病毒的同時，可除嗅、除味；⑤臭氧化有助于絮凝，可以改善沉淀效果。

活性炭能夠迅速地吸附水中的溶解性有機物，同時也能富集微生物，使其表面能夠生長出良好的生物膜，靠本身的充氧作用，炭床中的微生物就能以有機物為養料大量生長繁殖好氣菌，致使活性炭吸附的小分子有機物充分生物降解。

臭氧——生物活性炭工藝主要針對微污染水中的有機物、氨氮、色度、濁度、嗅，能夠有效地去除水中的有機物和氨氮，使有機物濃度降低至700μg/L～1 600μg/L。氨氮濃度低于檢測限，對水中的無機還原性物質、色度、濁度、嗅也有很好的去除效果，并且能有效降低出水致突變活性，保證再生水的安全。

絮凝法：近年來，絮凝技術由于其適應性強、可去除乳化油和溶解油以及部分難以生化降解的復雜高分子有機物的特點而被廣泛應用于含油廢水的處理。但是，由于油田含油廢水成分復雜，對于特定處理對象選用的絮凝劑無法在理論上作出預測，則必須通過大量的實驗來篩選。常用的絮凝劑主要有無機絮凝劑、有機絮凝劑和復合絮凝劑三大類。無機高分子絮凝劑(如聚合氯化鋁、聚合鐵等)較低分子量無機絮凝劑處理效果好，且用量少，效率高，但存在產生的絮渣多、不易后續處理的缺點。有機高分子絮凝劑由于價格昂貴，難以大量推廣使用，而主要用做其它方法的助劑。研究發現，將無機絮凝劑和有機絮凝劑復合投用可以明顯改善處理效果。這是由于有機絮凝劑中陽離子對廢水中的乳化油滴起到了電荷中和及壓縮雙電層的作用，促使乳化油滴進一步破乳析出，而且有機絮凝劑有很長的分子鏈，能在經凝聚作用形成的膠體顆粒間進行架橋，形成大而堅韌的絮凝體，從而改善絮凝體性能。復合絮凝劑的性能好壞取決于絮凝體的形成狀態及其物質的量。因此，通過優化復合絮凝劑來提高處理效率并降低成本成為該領域的重要研究內容。Zeng等使用PZSS(聚合硅酸鋅)和A-PAM(聚丙烯酰胺陰離子)復合絮凝劑處理含油廢水，油去除率高達99%，懸浮固體值小于5mg/L，滿足回注水要求。但該方法存在藥劑的投放量大、價格昂貴、后續處理困難等問題而影響了其在工業上推廣使用。

1微電解—混凝—生物法：微電解-混凝-生物法由微電解反應、中和沉淀、磁助凝、沉淀等一系列工藝組合而成，針對高鹽污水進行預處理以降低其含鹽量，然后由生物法進行*的分解預處理中的產物，終得以達標外排。王卓利用物化—生化組合工藝處理高含鹽含氨氮的有機廢水，首先采用雙效蒸發濃縮器、蒸氨精餾塔等作為一級物化前處理技術，然后經鐵、碳的微電解—混凝二級物化處理技術，后采用兼氧—好氧接觸氧化的三級生化處理技術，經馴化污泥中的菌種進行生化處理后，終出水達到國家排放標準。

　　電滲析—活性污泥組合法：電滲析—活性污泥組合法就是將電滲析和活性污泥法的優勢組合起來，針對高鹽廢水，利用電滲析裝置脫除含鹽污水的鹽分，也就是預處理階段，然后將脫鹽的廢水進行活性污泥的生化處理。基于組合法的優勢，王郁等采用電滲析—活性污泥法組合工藝對高含鹽廢水進行處理，研究結果表明，高含鹽污水經電滲析裝置后鹽分得到了大幅度的脫除，即由22000mg/L降至1630mg/L，再經活性污泥法處理工藝對脫鹽廢水進行接觸反應后，24h內COD的去除率可達85%，可見電滲析—活性污泥組合法是處理高含鹽廢水的有效處理方法。

 A-A-O生物脫氮除磷工藝是活性污泥工藝,在進行去除BOD、COD、SS的同時可生物脫氮除磷。

    在好氧段,硝化細菌將入流污水中的氨氮及由有機氮氨化成的氨氮,通過生物硝化作用,轉化成硝酸鹽;在缺氧段,反硝化細菌將內回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用,轉化成氮氣逸入大氣中,從而達到脫氮的目的;在厭氧段,聚磷菌釋放磷,并吸收低級脂肪酸等易降解的有機物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通過剩余污泥的排放,將磷去除。以上三類細菌均具有去除BOD5的作用,但BOD5的去除實際上以反硝化細菌為主。污水進入曝氣池以后,隨著聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段的好氧生物分解,BOD5濃度逐漸降低。在厭氧段,由于聚磷菌釋放磷,TP濃度逐漸升高,至缺氧段升至高。在缺氧段,一般認為聚磷菌既不吸收磷,也不釋放磷,TP保持穩定。在好氧段,由于聚磷菌的吸收,TP迅速降低。在厭氧段和缺氧段,NH3-N濃度穩中有降,至好氧段,隨著硝化的進行,NH3-N逐漸降低。在缺氧段,由于內回流帶入大量NO3-N,NO3-N瞬間升高,但隨著反硝化的進行,NO3-N濃度迅速降低。在好氧段,隨著硝化的進行,NO3-N濃度逐漸升高。

污水處理的生物法

污水處理的生物法是利用微生物降解代謝有機物為無機物來處理廢水。通過人為的創造適于微生物生存和繁殖的環境，使之大量繁殖，以提高其氧化分解有機物的效率。

優點：與化學法相比，微生物處理法具有經濟、的優點，并可實現無害化、資源化，所以長期以來始終占重要位置。

缺點：生物法需要基建，占地面積大，水量比較大的話合適。

從污水處理的歷史來看,早期的污水處理都是物理法、化學法,簡單的說就是機械隔離,投加絮凝劑,物理自由沉淀,但是這樣的辦法導致藥耗量很大,污泥量極大,所以之后的污水處理普遍轉向生物法,即通過活性污泥來分解污水中的有機物。污水處理廠分一級、一級強化、二級、三級等,只有在二級及以后的才是采取生物法。