1、工藝簡述 學校：黃河水院班級：環測1302班 姓名： 學號：A2/O 工藝原理A2/O 生物脫氮除磷工藝是傳統活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合，其中各段的功能如下：  厭氧區 從初沉池流出的污水首先進入厭氧區，系統回流污泥中的兼性厭氧發酵菌將污水中的可生物降解有機物轉化為揮發性脂肪酸（VFA）等小分子發酵產物，聚磷菌也將釋放菌體內儲存的多聚磷酸鹽，同時釋放能量，其中部分能量供專性好氧的聚磷菌在厭氧抑制環境下生存，另一部分能量則供聚磷菌主動吸收類似 VFA 等污水中的發酵產物，并以 PHA

2、60;的形式在菌體內貯存起來。這樣，部分碳在厭氧區得到去除。在厭氧區停留足夠時間后，污水污泥混合液進入缺氧區。  缺氧區 在缺氧區中，反硝化細菌利用從好氧區中經混合液回流而帶來的大量硝酸鹽（視內回流比而定），以及污水中可生物降解的有機物（主要是溶解性可快速生物降解有機物）進行反硝化反應，達到同時去碳和脫氮的目的。含有較低濃度碳氮和較高濃度磷的污水隨后進入好氧區。  好氧區 在好氧區聚磷菌在曝氣充氧條件下分解體內貯存的 PHA 并釋放能量，用于菌體生長及主動超量吸收周圍環境中的溶解性磷，這些被吸收的溶解性磷在聚磷菌體

3、內以聚磷鹽形式存在，使得污水中磷的濃度大大降低。污水中各種有機物在經歷厭氧、缺氧環境后，進入好氧區時其濃度己經相當低，這將有利于自養硝化菌的生長繁殖。硝化菌在好氧的環境下將完成氨化和硝化作用，將水中的氮轉化為 NO2 和 NO3 。在二次沉淀池之前，大量的回流混合液將把產生的 NOx 帶入缺氧區進行反硝化脫氮。  二沉池 絮凝濃縮污泥，一部分濃縮污泥回流至厭氧區繼續參與釋磷并保 持系統活性污泥濃度，另一部分則攜帶超量吸收磷的聚磷菌體以剩余污泥形式 排出系統。  &#

4、160;雖然 A2/O 工藝已得到了廣泛應用，但是其本身存在一些難以克服的內在矛盾，如基質競爭和污泥齡矛盾，使得脫氮和除磷關系無法均衡，處理效率難以提高。隨著人們生活水平的提高和生活習慣的改變，我國城市污水水質也發生了相應變化，目前低 C/N 比污水在我國十分常見，碳源的缺乏會使得 A2/O工藝中的內在矛盾更加激化，A2/O 工藝原有的設計參數是否適合也值得探討。基于此，本研究以連續流和序批試驗結合的方式對 A2/O 工藝脫氮除磷及其優化控制進行了系統研究。  pH 和 OR

5、P 的變化可以動態指示 A2/O 工藝中的反應過程。  維持適當大的混合液回流比，增加適當大的缺氧區容積，可強化缺氧區吸磷，節省碳源從而提高脫氮除磷的效率，這為 A2/O 工藝用于處理低 C/N 比生活污水提供了一個運行思路，也是對傳統設計運行參數的一個改良。  采用配水研究表明，A2/O 工藝運行控制不當也會出現污泥膨脹問題，在生物脫氮除磷系統中，負荷控制比 DO 控制對控制污泥膨脹更為有效。污泥膨脹是活性污泥法問世以來在運行管理中一直困擾人們的問題之一

6、，全世界超過 50%的污水處理廠都被污泥膨脹所困擾而其中 95%以上是由于活性污泥中絲狀菌過度增殖引起的。在污水廠實際運行中一旦發生污泥膨脹，則系統即面臨著出水水質不達標、污泥流失甚至存在崩潰的危險，如何預防和控制污泥膨脹一直是國內外污水生物處理領域的研究重點和難點。而有研究發現，當污水處理系統在厭氧、缺氧和好氧狀態間來回轉換的時候有利于絲狀菌的增長，而這恰恰是維持生物脫氮除磷的必要條件。 倒置A2/O為了避免傳統 A/A/O 工藝回流硝酸鹽對厭氧池釋磷的影響,通過吸收改良 A/A/O 工藝特點,將缺氧池至于厭氧池前面,來自二沉池的回流污泥和 3050% 的進水,

7、 50150% 的混合液回流均進入缺氧池，停留時間為 13 h 。回流污泥和混合液在缺氧池內進行反硝化,去除硝態氧,在進入厭氧段, 保證了厭氧池的厭氧狀態,強化除磷效果.由于污泥回流至缺氧段,缺氧段 污泥濃度可較好氧段高出 50% .單位池容的反硝化速率明顯提高,反硝化作 用能夠得到有效保證.再根據不同進水水質,不同季節情況下,生物脫氮和生物除磷所需碳源的變化,調節分 配至缺氧段和厭氧段的進水比例,反硝化作用能夠得到有效保證,系統中的除磷效果也有保證,因此,本工藝與其他 除磷脫氮工藝相比,具有明顯有點。 分點進水倒置 A/A/O 工藝采用矩形的生物池,設置氧段、厭氧段及好氧段,用隔墻分開,水流

8、為推流式.缺氧段、厭氧段設置水下攪拌器,好氧段設微孔曝氣系統.為能達到硝化階段,選擇合理的污泥齡.為使出水磷 酸鹽(以 P 計) 0.5mg/l ,在生物除磷的基礎上,另外投加化學除磷藥劑.由于投加除磷劑,剩余污泥及時排至脫水機房進行濃縮脫水,也能防止污泥中磷的厭氧釋放重新回到系統內。氧化溝工藝氧化溝又名氧化渠，因其構筑物呈封閉的環形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因為污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環流動，因此有人稱其為“循環曝氣池”、“無終端曝氣池”。氧化溝的水力停留時間長，有機負荷低，其本質上屬于延時曝氣系統。以下為一般氧化溝法的主要設計參數：氧化溝的技術特點：氧化溝利用連續環式反

9、應池（Continuous Loop Reator,簡稱CLR）作生物反應池，混合液在該反應池中一條閉合曝氣渠道進行連續循環，氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應池中的物質傳遞水平速度，從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環。氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成，溝體的平面形狀一般呈環形，也可以是長方形、L形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。氧化溝法由于具有較長的水力停留時間，較低的有機負荷和較長的污泥齡。因此相比傳統活性污泥法，可以省略調節池，初沉池，污泥消化池，有的還可以省略二沉池。氧化溝能保證較好的處理效果，這主要

10、是因為巧妙結合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置，是式氧化溝具有獨特水力學特征和工作特性：1) 氧化溝結合推流和完全混合的特點，有力于克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區上游安排入流，在入流點的再上游點安排出流。入流通過曝氣區在循環中很好的被混合和分散，混合液再次圍繞CLR繼續循環。這樣，氧化溝在短期內（如一個循環）呈推流狀態，而在長期內（如多次循環）又呈混合狀態。這兩者的結合，即使入流至少經歷一個循環而基本杜絕短流，又可以提供很大的稀釋倍數而提高了緩沖能力。同時為了防止污泥沉積，必須保證溝內足夠的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在溝內的停留時間又較長，這就要求溝內由較大的

11、循環流量（一般是污水進水流量的數倍乃至數十倍），進入溝內污水立即被大量的循環液所混合稀釋，因此氧化溝系統具有很強的耐沖擊負荷能力，對不易降解的有機物也有較好的處理能力。2) 氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化反硝化生物處理工藝。氧化溝從整體上說又是完全混合的，而液體流動卻保持著推流前進，其曝氣裝置是定位的，因此，混合液在曝氣區內溶解氧濃度是上游高，然后沿溝長逐步下降，出現明顯的濃度梯度，到下游區溶解氧濃度就很低，基本上處于缺氧狀態。氧化溝設計可按要求安排好氧區和缺氧區實現硝化反硝化工藝，不僅可以利用硝酸鹽中的氧滿足一定的需氧量，而且可以通過反硝化補充硝化過程中消耗的堿度。這些有利于

12、節省能耗和減少甚至免去硝化過程中需要投加的化學藥品數量。3) 氧化溝溝內功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質，液體混合和污泥絮凝。傳統曝氣的功率密度一般僅為2030瓦/米3，平均速度梯度G大于100秒1。這不僅有利于氧的傳遞和液體混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥顆粒。當混合液經平穩的輸送區到達好氧區后期，平均速度梯度G小于30秒1，污泥仍有再絮凝的機會，因而也能改善污泥的絮凝性能。4) 氧化溝的整體功率密度較低，可節約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速，對于維持循環僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統以低得多的整體功率密度來維持混合液流動和活性污泥懸浮狀態。據國外

13、的一些報道，氧化溝比常規的活性污泥法能耗降低20%30%。另外，據國內外統計資料顯示，與其他污水生物處理方法相比，氧化溝具有處理流程簡單，操作管理方便；出水水質好，工藝可靠性強；基建投資省，運行費用低等特點。氧化溝工藝 - 1.3 氧化溝技術的發展自1920年英國sheffield建立的污水廠成為氧化溝技術先驅以來，氧化溝技術一直在不斷的發展和完善。其技術方面的提高是在兩個方面同時展開的：一是工藝的改良；二是曝氣設備的革新。1.3.2曝氣設備的革新：曝氣設備對氧化溝的處理效率，能耗及處理穩定性有關鍵性影響，其作用主要表現在以下四個方面：向水中供氧；推進水流前進，使水流在池內作循環流動；保證溝內

14、活性污泥處于懸浮狀態；使氧、有機物、微生物充分混合。針對以上幾個要求，曝氣設備也一直在改進和完善。常規的氧化溝曝氣設備有橫軸曝氣裝置及豎軸曝氣裝置。1)橫軸曝氣裝置為轉刷和轉盤。其中轉刷更為常見，轉刷單獨使用通常只能滿足水深較淺的氧化溝，有效水深不大于2.03.5米。從而造成傳統氧化溝較淺，占地面積大的弊端。近幾年開發了水下推進器配合轉刷，解決了這個問題，如山東高密污水廠，有效水深為4.5米，保證溝內平均流速大于0.3米/秒，溝底流速不低于0.1米/秒，這樣氧化溝占地大大減少，轉刷技術運用已相當成熟，但因其供氧率低，能耗大，故其逐漸被另外先進的曝氣技術所取代。2)豎軸式表面曝氣機，各種類型的表

15、面曝氣機均可用于氧化溝，一般安裝在溝渠的轉彎處，這種曝氣裝置有較大的提升能力，氧化溝水深可達44.5米，如1968年荷蘭PHV開發的著名Carrousel氧化溝在一端的中心設垂直軸的一定方向的低速表曝葉輪，葉輪轉動時除向污水供氧外，還能使溝中水體沿一定方向循環流動。表曝設備價格較便宜，但能耗大易出故障，且維修困難。3)射流曝氣，1969年Lewrnpt等創建了第一座試驗性射流曝氣氧化溝（JAC），國外的射流曝氣多為壓力供氣式，而國內通常是自吸空氣式，JAC的優點是氧化溝的寬度和水的深度不受限制，可以用于深水曝氣，且氧的利用率高，目前最大的JAC在奧地利的林茨，處理流量為17.2萬噸/天，水深7

16、.5米。4)微孔曝氣，現在應用較多的微孔曝氣裝置，采用多孔性空氣擴散裝置克服了以往裝置氣壓損失大，易堵塞的毛病，且氧利用率較高，在氧化溝技術運用中越來越廣泛，目前，我國廣東省某污水廠已成功運用此種曝氣系統。5) 其他曝氣設備，包括一些新型的曝氣推動設備，如浙江某公司開發的復葉節流新型曝氣器，氧利用率較高，浮于水面，易檢修，充氧能力可達水下7米，推動能力相當強，滿足氧化溝的曝氣推動一體化要求，同時能夠滿足氧化溝底部的充氧和推動。氧化溝在國內外都發展很快。歐洲的氧化溝污水廠已有上千座，在國內，從20世紀80年代末開始在城市污水和工業廢水中引進國外氧化溝的先進技術，從原來的日處理量3000立方米到目

17、前10萬噸以上的污水處理廠已比較普遍，氧化溝工藝已成為我國城市污水處理的主要工藝。2.氧化溝脫氮除磷工藝2.1傳統氧化溝的脫氮除磷傳統氧化溝的脫氮，主要是利用溝內溶解氧分布的不均勻性，通過合理的設計，使溝中產生交替循環的好氧區和缺氧區，從而達到脫氮的目的。其最大的優點是在不外加碳源的情況下在同一溝中實現有機物和總氮的去除，因此是非常經濟的。但在同一溝中好氧區與缺氧區各自的體積和溶解氧濃度很難準確地加以控制，因此對除氮的效果是有限的，而對除磷幾乎不起作用。另外，在傳統的單溝式氧化溝中，微生物在好氧缺氧好氧短暫的經常性的環境變化中使硝化菌和反硝化菌群并非總是處于最佳的生長代謝環境中，由此也影響單位

18、體積構筑物的處理能力。隨著氧化溝工藝的反展，目前，在工程應用中比較有代表性的有形式有：多溝交替式氧化溝（如三溝式，五溝式）及其改進型、卡魯塞爾氧化溝及其改進型、奧貝爾(Orbal)氧化溝及其改進型、一體化氧化溝等。他們都具有一定的脫氮除磷能力，2.2.PI型氧化溝的脫氮除磷PI（Phase Isolation）型氧化溝，即交替式和半交替式氧化溝，是七十年代在丹麥發展起來的，其中包括DE型、T型和VR型氧化溝，隨著各國對污水處理廠出水氮，磷含量要求越來越嚴，因而開發出現了功能加強的PI型氧化溝，主要由Kruger公司與Demmark技術學院合作開發的，稱為Bio-Denitro和Bio-Deni

19、pho工藝，這兩種工藝都是根據A/O和A2/O生物脫氮除磷原理，創造缺氧/好氧，厭氧/缺氧/好氧的工藝環境，達到生物脫氮除磷的目的。2.2.1DE型、T型氧化溝脫氮工藝DE型氧化溝為雙溝系統，T型氧化溝為三溝系統，其運行方式比較相似，都是通過配水井對水流流向的切換，堰門的起閉以及曝氣轉刷的調速，在溝中創造交替的硝化，反硝化條件，以達到脫氮的目的。其不同之處在于DE型氧化溝系統是二沉池與氧化溝分建，有獨立的污泥回流系統；而T型氧化溝的兩側溝輪流作為沉淀池。2.2.2VR型氧化溝脫氮工藝VR氧化溝溝型宛如通常的環形跑道，中央有一小島的直壁結構，氧化溝分為兩個容積相當的部分，其水平形式如反向的英文字

20、母C，污水處理通過二道拍門和二道出流堰交替起閉進行連續和恒水位運行。2.2.3PI型氧化溝同時脫氮除磷工藝交替式氧化溝在脫氮效果上良好，為了達到除磷效果，通常在氧化溝前設置相應的厭氧區或構筑物或改變其運行方式。據國內外實際運行經驗顯示，這種同時脫氮除磷工藝只要運行時控制的好，可以取得很好的脫氮除磷效果。西安北石橋污水凈化中心采用具有脫氮除磷的DE型氧化溝系統（前加厭氧池），一期工程處理能力為15萬立方米/天，對各階段處理效果實測結果表明，DE型氧化溝處理城市污水效果顯著。COD、TN、TP的總去除效率分別達到87.5%91.6%，63.6%66.9%，85.0%93.4%，出水TN為9.010

21、.1mg/l,TP為0.420.45mg/l,出水水質優于國家二級出水排放標準。上述三種PI型氧化溝脫氮除磷工藝都有轉刷的調速，活門、出水堰的啟閉切換頻繁的特點，對自動化要求高，轉刷利用率低，故在經濟欠發達的地區受到很大的限制。2.3奧貝爾氧化溝脫氮除磷工藝Orbal氧化溝簡稱同心圓式，它也是分建式，有單獨二沉池，采用轉碟曝氣，溝深較大，它的脫氮效果很好，但除磷效率不夠高，要求除磷時還需前加厭氧池。應用上多為橢圓形的三環道組成，三個環道用不同的DO(如外環為0，中環為1，內環為2)，有利于脫氮除磷。采用轉碟曝氣，水深一般在4.04.5m,動力效率與轉刷接近，現已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢

22、的城市污水處理廠應用。2.4卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝2.4.1傳統的卡魯塞爾氧化溝工藝卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發研制的。它的研制目的是為滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合，并能維持較高的傳質效率，以克服小型氧化溝溝深較淺，混合效果差等缺陷。至今世界上已有850多座Carrousel氧化溝系統正在運行，實踐證明該工藝具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運行維護費用低等優點。Carrousel氧化溝使用立式表曝機，曝氣機安裝在溝的一端，因此形成了靠近曝氣機下游的富氧區和上游的缺氧區，有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉降，設計有效水深4.04

23、.5米，溝中的流速0.3米/秒。BOD5的去除率可達95%99%，脫氮效率約為90%，除磷效率約為50%，如投加鐵鹽，除磷效率可達95%。2.4.2.單級卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝單級卡魯塞爾氧化溝有兩種形式：一是有缺氧段的卡魯塞爾氧化溝，可在單一池內實現部分反硝化作用，使用于有部分反硝化要求，但要求不高的場合。另一種是卡魯塞爾A/C工藝，即在氧化溝上游加設厭氧池，可提高活性污泥的沉降性能，有效控制活性污泥膨脹，出水磷的含量通常在2.0mg/l以下。以上兩種工藝一般用于現有氧化溝的改造，與標準的卡魯塞爾氧化溝工藝相比變動不大，相當于傳統活性污泥工藝的A/O和A2/O工藝。活性污泥工藝1.活性污

24、泥法的基本概念向生活污水中注入空氣并進行曝氣，每天保留沉淀物，更換新鮮污水，如此操作并持續一段時間后，污水中生成一種黃褐色的絮凝體，即活性污泥。以活性污泥為主體的污水生物處理工藝稱為活性污泥法。在活性污泥法中起主要作用的是活性污泥。在活性污泥上棲息著具有強大生命力和降解水中有機物能力的微生物群體。2、活性污泥法的基本工藝流程活性污泥法的基本工藝流程由曝氣池、二沉池、曝氣系統、污泥回流及剩余污泥排放五部分組成。廢水和回流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個生物反應器，通過曝氣設備充入空氣，空氣中的氧溶入混合液，產生好氧代謝狀態。隨后曝氣池內的泥水混合液流入二沉池，進行泥水分離，活性污

25、泥絮體沉入池底，泥水分離后的水作為處理水排出二沉池。二沉池沉降下來的污泥大部分作為回流污泥返回曝氣池，稱為回流污泥，其余的則從沉淀池中排除，這部分污泥稱為剩余污泥。從上述流程可以看出，要使活性污泥法形成一個實用的處理方法，污泥除了要具有氧化和分解有機物的能力外，還要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能從混合液中分離出來，得到澄清的出水。SBR工藝原理序批式活性污泥法環境工程專業名詞，如下定義來自中華人民共和國環境保護標準環境工程 名詞術語（HJ2016-2012）。英文：sequencing batch reactor activated sludge process（縮寫SBR）中文定義：在