A2O 工藝：污水處理的核心技術(shù)解析
在污水處理領(lǐng)域，A2O 工藝作為一種關(guān)鍵技術(shù)，對于保障水質(zhì)、維護(hù)生態(tài)環(huán)境起著重要作用。
一、A2O 工藝概述
A2O 工藝即厭氧 - 缺氧 - 好氧工藝（Anaerobic-Anoxic-Oxic），本質(zhì)上等同于 AAO 工藝。其核心優(yōu)勢在于能夠高效地實(shí)現(xiàn)脫氮除磷，同時(shí)具備節(jié)能與成本控制的顯著特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，存在常規(guī) A2O 工藝和倒置 A2O 工藝兩種形式，區(qū)別在于缺氧池與厭氧池的位置順序，而這種順序的差異會對工藝過程中的物質(zhì)循環(huán)和能量利用產(chǎn)生不同影響。
二、池容設(shè)計(jì)與停留時(shí)間
- 池容比例：A2O 工藝中，厭氧、缺氧、好氧池的池容比例大致為 1:1:3。這一比例關(guān)系是經(jīng)過長期實(shí)踐和理論研究確定的，旨在確保各個(gè)階段的微生物反應(yīng)能夠充分進(jìn)行，達(dá)到最佳的處理效果。
- 停留時(shí)間：對于生活污水的處理，厭氧池停留時(shí)間通常為 2 小時(shí)左右，部分設(shè)計(jì)會調(diào)整為 1.5 小時(shí)；缺氧池停留時(shí)間與厭氧池相近；好氧池停留時(shí)間則在 6 - 10 小時(shí)區(qū)間。在設(shè)計(jì)過程中，需充分考慮進(jìn)水濃度因素。南方生活污水進(jìn)水 COD 一般在 100 - 200mg/L，北方則可能高達(dá) 400 - 500mg/L。高進(jìn)水濃度往往需要更長的停留時(shí)間和更高的污泥濃度，以保證污染物的充分降解和轉(zhuǎn)化。因此，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)，通常會預(yù)留一定的池容空間，以應(yīng)對未來可能的進(jìn)水濃度變化、水量增加或工藝升級改造等情況。
三、脫氮除磷原理與過程
- 脫氮過程：脫氮是 A2O 工藝的重要功能之一，主要包含氨化、硝化和反硝化三個(gè)關(guān)鍵步驟。氨化反應(yīng)可在多種環(huán)境條件下發(fā)生，在市政生活污水的輸送和預(yù)處理過程中，由于污水在管網(wǎng)、調(diào)節(jié)池及初沉池的停留時(shí)間較長，大部分氨化反應(yīng)已完成。通過檢測原水氨氮和總氮差值，可初步判斷有機(jī)氮含量，差值越大表明有機(jī)氮含量越高，常見于醫(yī)療、屠宰、養(yǎng)殖等行業(yè)廢水。硝化反應(yīng)在好氧池中進(jìn)行，借助曝氣充氧，氨氮被逐步轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。反硝化反應(yīng)則在缺氧池中完成，將硝酸鹽和亞硝酸鹽還原為氮?dú)?，?shí)現(xiàn)氮的去除。由于厭氧和缺氧池會消耗有機(jī)碳源（通常以 COD 表示），因此好氧池后置有利于將硝化液回流至缺氧池前端進(jìn)行反硝化反應(yīng)，避免因前端碳源消耗殆盡導(dǎo)致反硝化過程碳源不足，從而保障較高的總氮去除率。
- 除磷過程：除磷過程分為厭氧釋磷和好氧吸磷兩個(gè)階段。在厭氧段，聚磷菌在無氧環(huán)境下吸收有機(jī)碳源并釋放磷；進(jìn)入好氧段后，聚磷菌大量吸收磷，其吸收量遠(yuǎn)超過厭氧段釋放量。隨后，污水進(jìn)入二級沉淀池進(jìn)行泥水沉淀分離，富含磷的污泥通過污泥濃縮池和壓泥設(shè)備排出系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)磷的去除。此外，在工藝末端還可采用化學(xué)除磷加藥的方式進(jìn)一步降低磷含量，確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
四、回流比設(shè)置
- 外回流：外回流是指從二沉池回流至厭氧池的過程，其主要作用為補(bǔ)充微生物量、稀釋進(jìn)水濃度，維持系統(tǒng)內(nèi)微生物的活性和穩(wěn)定性。對于生活污水，外回流比一般設(shè)計(jì)在 30% - 70% 范圍內(nèi)。在實(shí)際運(yùn)行中，可先將外回流比設(shè)置為 30%，然后根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況和進(jìn)出水水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行微調(diào)，以找到最適合的回流比，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和良好的處理效果。
- 內(nèi)回流：內(nèi)回流是從好氧池末端回流至缺氧池前端，其核心目的是實(shí)現(xiàn)脫氮過程中的硝化液循環(huán)，提高脫氮效率，同時(shí)減少碳源的浪費(fèi)。一般情況下，內(nèi)回流比在 200% - 500% 之間。在系統(tǒng)啟動(dòng)初期，可先將內(nèi)回流比調(diào)整至 200%，后續(xù)同樣依據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使內(nèi)回流比處于最佳狀態(tài)，保障脫氮工藝的高效運(yùn)行。
五、水溫對工藝的影響及應(yīng)對措施
在 A2O 工藝處理生活污水時(shí)，水溫是一個(gè)關(guān)鍵因素。微生物在水溫超過 15℃時(shí)能夠保持較好的活性，實(shí)現(xiàn)正常的污染物降解功能。當(dāng)水溫低于 15℃時(shí)，微生物活性顯著下降，此時(shí)需投加耐低溫菌種。耐低溫菌種在低溫環(huán)境下具有更強(qiáng)的適應(yīng)性和污染物去除能力，相較于普通微生物，其在冬季能夠維持較高的處理效率。隨著水溫每降低 1℃，微生物對污染物的去除率會明顯降低，當(dāng)水溫降至 8℃左右時(shí)，普通微生物的降解能力嚴(yán)重受限，此時(shí)需要大幅增加碳源投加量以維持系統(tǒng)的脫氮能力，但這無疑會增加處理成本。因此，在低溫季節(jié)，合理投加耐低溫菌種是保障 A2O 工藝穩(wěn)定運(yùn)行和達(dá)標(biāo)處理的重要措施。
