目前A/A/O 工艺是污水处理应用最广泛的脱氮除磷工艺。随着处理条件的变化，A/A/O 工艺衍生出很多变形工艺，并广泛应用于实际工程中，小编轮虫在介绍变形工艺前，我们先看看传统的脱氮除磷工艺AAO.

一、传统A/A/O 工艺

1980年，Rabinowitz和Marais在对Phoredox工艺的研究中，提出3阶段的Phoredox工艺，即传统的A/A/O工艺（见图5）。传统的A/A/O工艺中，污水首先进入厌氧池与回流污泥混合，在兼性厌氧发酵菌的作用下部分易生物降解大分子有机物被转化为小分子的挥发性脂肪酸（VFA），聚磷菌吸收这些小分子有机物合成聚-β-羟基丁酸（PHB）并储存在细胞内，同时将细胞内的聚磷水解成正磷酸盐，释放到水中，释放的能量可供专性好氧的聚磷菌在厌氧

的压抑环境下维持生存；随后污水进入缺氧池，反硝化菌利用污水中的有机物和回流混合液中的硝酸盐进行反硝化，可同时去碳脱氮；当污水进入好氧池时，有机物浓度已很低，聚磷菌主要是靠分解体内储存的PHB来获得能量供自身生长繁殖，同时超量吸收水中的溶解性磷以聚磷酸盐的形式储存在体内，经过沉淀，将含磷高的污泥从水中分离出来，达到除磷的效果。由于在好氧池中有机物浓度很低，十分有利于自养型硝化细菌的生长繁殖。好氧池混合液在二次沉淀池中进行泥水分离，上清液排放，沉淀污泥一部分回流至厌氧池，一部分作为剩余污泥经后续处理后进行处置。此工艺具有较好的除磷效果，但它的脱氮能力是依靠回流比来保证的，为了达到较高的总氮去除率，就必须要有较高的污泥及混合液回流比。

二、各种变形A/A/O 工艺

1、倒置 A/A/O 工艺

与常规A/A/O工艺相比，倒置A/A/O工艺省去了混合液内回流，适当加大了污泥回流比，其工艺流程如图6所示。倒置A/A/O工艺在厌氧池之前设缺氧反应池，来自二沉池的回流污泥和进水进入该池，活性污泥利用进水中的有机物和活性污泥本身的有机物（内源反硝化）彻底去除回流污泥中的硝态氮。在倒置的A/A/O方式下，碳源问题仍然存在，并造成聚磷菌的释磷水平明显低于常规的A/A/O方式。但在该方式中，由于硝酸盐在前面的缺氧区已经消耗殆尽，消除了硝态氮对后续厌氧池的不利影响，从而保证厌氧池的稳定性和生物除磷效果，并且微生物厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境，使其在厌氧条件下形成的吸磷动力得到了更有效的利用。美国德州大学阿灵顿分校于1981至1990年间采用倒置A/A/O工艺进行了多次脱氮除磷小试和中试试验。Qasim等人对传统活性污泥法、缺氧-好氧法和缺氧-厌氧-好氧法对氮磷的去除效果进行了评价，结果显示缺氧-厌氧-好氧法对BOD、TSS、氮和磷的去除效果比其它两种工艺都要好。

2、 UCT/MUCT/VIP 工艺

A/A/O工艺中回流污泥中很难保证不含有硝酸盐及亚硝酸盐，为了彻底排除在磷释放池内硝酸盐及亚硝酸盐的干扰，南非开普敦大学 (University of Cape Town) 在1983年提出UCT工艺（见图7）。UCT工艺不是将污泥回流到磷释放池，而是回流到其后的反硝化池。在反硝化池内排除硝酸盐及亚硝酸盐后，再引入磷释放池与原污水混合。

与A/A/O工艺相比，UCT工艺在适当的COD/TKN比例下，缺氧区的反硝化可使厌氧区回流混合液中硝酸盐含量接近于零。当进水TKN/COD较高时，缺氧区无法实现完全的脱氮，仍有部分硝酸盐进入厌氧区，因此又产生改良UCT工艺——MUCT工艺（见图8）。MUCT工艺有两个缺氧池，前一个接受二沉池回流污泥，后一个接受好氧区硝化混合液，使污泥的脱氮与混合液的脱氮完全分开，进一步减少硝酸盐进入厌氧区的可能。深圳市南山污水处理厂采用了以MUCT生化单元为主体的除磷脱氮工艺，该工艺对污水水质（碳氮比）的变化适应能力强，运行管理灵活，既可按MUCT方式运行，也可以A/A/O工艺和改良A/A/O工艺运行。

当UCT工艺作为阶段反应器在水力停留时间较短和低泥龄下运行时在美国被称为VIP(Virginia Initiative Process,1987)工艺。VIP工艺与UCT工艺非常类似，差别在于：VIP工艺反应池由多个完全混合型反应格组成，采用分区方式，每区由2～4格组成，泥龄4～12d，工艺过程的典型水力停留时间为6～7h；而UCT工艺中厌氧、缺氧、好氧区是单个反应器，每个反应区都是完全混合的，泥龄13～25d，通常≥20d，工艺过程的典型水力停留时间为24h。青岛李村河污水处理厂采用A/O工艺与VIP工艺相结合的综合处理工艺，该组合工艺具有非常强的运行灵活性，通过改变回流点、进水方式和运行参数，可以按A/O、A/A/O、UCT、MUCT、VIP等工艺方式运行，以适应不同的水质特性、环境条件和处理要求，适应性强，稳定性好。

3、 JHB 工艺

1991年，Pitman等人提出Johannesburg（JHB）工艺，该工艺是在A/A/O工艺到厌氧区污泥回流线路中增加了一个缺氧池（见图9），这样，来自二沉池的污泥可利用33%左右进水中的有机物作为反硝化碳源去除硝态氮，以消除硝酸盐对厌氧池厌氧环境的不利影响。

4、  TNCU 工艺

台湾中央大学的研究人员将传统A/A/O工艺进行改造，通过在反应池内加入生物转盘可缩短硝化段停留时间，从而缓解脱氮与除磷污泥停留时间之间的矛盾，该工艺被称为TNCU工艺（见图10）。台湾分别在雪霸国家公园和垦丁国家公园建造了两座污水处理厂，均采用这种改良的A/A/O工艺，用于处理这两个区域的污水。

5、  Dephanox/BCFS

生物除磷的基础是聚磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下大量吸收磷。但是在实际的A/A/O系统中，发现混合液中磷的浓度经缺氧区之后降低了50%以上。这说明，聚磷菌在缺氧状态下亦能大量吸收磷。后来的一系列实验也证明，聚磷菌在分解有机物为大量吸收磷获取能量的过程中，可以以NO3-为最终电子受体，即聚磷菌也能进行反硝化。目前已出现基于这一现象的两种最新脱氮除磷工艺：Dephanox工艺和BCFS工艺。Dephanox工艺的流程如图11；BCFS工艺的流程如图12所示

这两个工艺特别适于反硝化聚磷菌的繁殖，实现脱氮与除磷的有机结合。

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