环保工艺之——A2O工艺处理污水影响因素分析（四）

7 .有机负荷的影响

生物除磷工艺应采用高污泥负荷、低污泥龄系统, 是因为磷的去除是通过排泥完成, F/M较高时, SRT 较小, 剩余污泥排放量较多, 因而除磷量也多。而生物硝化属于低负荷工艺, 负荷越低, 硝化反应就进行得越充分, NH₃-N向 NO₃-N 转化的效率就越高, 生物硝化是生物反硝化的前提, 只有良好的硝化才能获得高效而稳定的反硝化, 因此生物脱氮属低污泥负荷系统。

A²/O 工艺的运行实践证明, 有机负荷率在 0.10～0.15 gBOD5/(gMLSS?d)的范围内,处理效果较好, 过高的有机负荷会降低曝气池中的 DO, 使厌氧细菌大量生存, 抑制了硝化细菌的生长, 过低浓度的有机负荷则会使硝化细菌在与异养型 COD 分解细菌的竞争中处于劣势, 降低硝化速率。因此系统为兼顾较高的脱氮与除磷效率, 其负荷范围较窄, 过高的水质与水量变化对系统脱氮和除磷效率将产生较大的影响。

8.硝酸盐的影响

硝酸盐对聚磷细菌在厌氧条件下的释磷有抑制作用, 其原因为:

( 1) 厌氧型产酸细菌可利用 NO₃^-作为最终电子受体氧化有机基质, 从而减少产酸细菌在厌氧条件下的挥发性脂肪酸(VFA)产量;

( 2)反硝化细菌利用 NO₃^- 进行反硝化, 同时消耗大量易生物降解的有机基质, 从而竞争性地抑制了聚磷细菌的厌氧释磷作用。而在生物脱氮除磷工艺中, 硝酸盐的存在是系统硝化脱氮的先决条件, 因此为提高系统脱氮能力, 氮元素必须充分硝化。由于聚磷菌、硝化菌、反硝化菌及其他多种微生物共同生长在一个系统内, 并在整个系统内循环, 不可避免地使得硝酸盐随好氧段回流的污泥进入厌氧池, 严重地影响了聚磷菌的释磷效率, 尤其当进水中挥发性有机物较少, 污泥负荷较低时, 硝酸盐的存在甚至会导致聚磷菌直接吸磷。

9.污泥回流比( R) 和混合液回流比( RN) 的影响

回流污泥从二沉池池底回流到厌氧池, 以保持A2/O 系统各段污泥浓度, 使之维持正常的生化反应功能, 回流污泥对系统的影响同混合液中 DO 和NO₃^- - N 含量有关。如果污泥回流比 R 太小, 则污泥浓度过低, 在水力停留时间不变的条件下, 污泥负荷增高, 会影响各段的生化反应效率; 反之, 回流比 R太大, 则会将过量 NO3- - N 带入厌氧池, 抑制磷的释放速度, 同时大回流比也会将曝气池中溶解氧带入厌氧池, 使异养细菌优先消耗掉挥发性有机物, 干扰聚磷细菌的释磷作用。因此实际生产中, 权衡污泥回流比对工艺的影响后, 一般采用回流比 R=50%～100%, 最低不可低于 40%。混合液回流比的大小直接影响反硝化脱氮效果, 根据 A2/O 工艺系统的脱氮率 η 与混合液回流比 R_N 的关系式 η=R_N/(1+ R_N)可以得到两者之间相互关系。从好氧池流出的混合液, 很大一部分要回流到缺氧段进行反硝化脱氮。回流比 R_N大, 则脱氮率提高, 回流比超过 400 后, 则提高回流比对脱氮率提升不显著, 过高的回流需大功率回流泵, 且消耗更多能源, 会造成投资成本增加和运行动力消耗过大, 因此常规污水处理厂运行一般采用回流比 RN=300%～400%。

讨论A2/O 工艺是颇有发展前途的污水处理工艺, 虽然该工艺尚需改进, 但该法电耗少、运行费用低且污泥处理费用也比较少, 不仅是节能污水处理工艺, 同时也是经济有效的脱氮除磷较先进的技术,该工艺在控制水体富营养化及污水回用等方面也具有广泛的应用前景。

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