污水处理工艺之AO缺氧好氧简介

2.2 AO工艺（缺氧好氧）

2.2.1 AO工艺原理

AO工艺也叫缺氧好氧工艺法，A(Anoxi的英文缩写)是缺氧段，主要用于脱氮；O(Oxic)是好氧段。是国外20世纪七十年代末开发出来的一种污水处理新技术工艺，它不仅能去除污水中的BOD5、CODcr而且能有效的去除污水中的氮化合物。工艺流程如下：

缺氧好氧工艺组合法，它的优越性是使有机污染物得到降解之外，还具有一定的生物脱氮功能，是将缺氧状态下的反硝化技术应用于好氧活性污泥法之前，所以A/O工艺是改进的活性污泥法。

A段溶解氧一般不大于0.2mg/L，O段溶解氧2～4mg/L。在完成O段回流的反硝化作用的同时，异养菌也将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，当污水中的有机污染物经过经缺氧水解后，产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在好氧池，充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环。

其生物脱氮的基本原理：

脱氮过程一般包括三个过程，分别是氨化、硝化和反硝化：

（1）氨化反应(Ammonification)：污水中的蛋白质和脂肪等含氮有机物，在异养型微生物作用下分解为氨氮的过程；

（2）硝化(Nitrification)：污水中的氨氮在硝化菌（好氧自养型微生物）的作用下被转化为硝态氮的过程；

（3）反硝化(Denitrification)：污水中的硝态氮在缺氧条件下载反硝化菌(兼性异养型细菌)的作用下被还原为N2的过程。

其中硝化反应分为两步进行，亚硝化和硝化：

第一步，亚硝化反应：2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+

第二步，硝化反应：2NO2-+O2→2NO3-

总的硝化反应：NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+

其中反硝化反应过程分三步进行：

第一步：3NO3-+CH3OH→3NO2-+2H2O+CO2

第二步：2H++2NO2-+CH3OH→N2+3H2O+CO2

第三步：6H++6NO3-+5CH3OH→3N2+13H2O+5CO2

2、系统脱氮原理

缺氧好氧组合工艺，其运行过程中，同时具有短程硝化-反硝化反应，即氨氮在O池中未被完全硝化生成NO3-，而是生成了大量的NO2--N，但在A池NO2-同样被作为受氢体而进行脱氮；再者在A池中存在的NO2-同样也可和NH4+进行反应脱氮，即短程硝化-厌氧氨氧化：

NH4++NO2-→N2+2H2O

因此缺氧好氧组合工艺，在进水水质以及系统控制参数稳定的条件下也可达到理想的出水效果。

2.2.2 AO工艺特点

根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，结合多年的污水脱氮的经验，我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点：

1、将脱氮池设置在碳氧化和硝化池的前段，其一，使脱氮过程微生物能直接利用进水中的有机碳源，减少外加碳源量；其二，则通过好氧池混合液的回流而使其中的NO3-在脱氮池中进行反硝化，且利用了短程硝化-反硝化工艺特点，以提高污水中氮的去除率。

2、工艺内回流比的控制是较为重要的，若回流比过低，则将导致脱氮池中BOD5/NO3-过高，反硝化菌没有足够的NO3-或NO2-电子受体，影响反硝化速率；若回流比过高，则将导致BOD5/NO3-和BOD5/NO2-等过低，同样将因反硝化菌得不到足够的碳源作电子供体而抑制反硝化菌的生长，降低处理率。

3、缺氧好氧组合工艺中因只有一个混合液回流系统，使得好氧异养菌、反硝化菌、硝化菌处于缺氧和好氧的交替环境中，这样构成的一种混合菌群系统，不同菌属在不同的条件下充分发挥它们的优势。缺氧池前置的另一个优点是可以借助于反硝化过程中产生的碱度来实现对硝化过程中对碱度消耗的内部补充。

4、工艺流程简单，投资费用低，运行维护管理简单。缺氧反硝化过程对污染物中的氨氮具有较高的降解效率，其他污染物去除率也比较理想，如COD、BOD5在缺氧段中去除率在67%、38%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%。

5、缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。反硝化反应是最为经济的节能型降解过程，通过缺氧和好氧条件的交替运行，确保了反应系统内微生物的多样性。

总之，缺氧好氧组合工艺的特点就是缺氧和好氧的交替运行，硝化和反硝化组合反应，以达到生物脱氮的目的。