碳源和污泥齡對A2O工藝脫氮除磷的影響

水處理網(wǎng)訊:摘要：碳源和污泥齡是影響污水脫氮除磷效果的2個重要因素。以實際生活污水為處理對象，進行不同的C/N和污泥齡（SRT）對A2O工藝脫氮除磷的影響研究，結果表明，1、碳源類型對TN去除率影響不大，對TP去除率影響較大；2、在活性污泥中進水C/N宜為4.6~6.8；3、污泥齡為12d脫氮除磷效果最好。

關鍵詞：A2/O工藝；脫氮除磷；污泥齡

0.引言

A2/O工藝是一種高效脫氮除磷的污水處理工藝，是目前被應用最廣泛的脫氮除磷工藝之一。然而其運行過程存在聚磷菌、硝化菌和反硝化菌在碳源需求和污泥齡的矛盾和競爭，很難在同一系統(tǒng)中同時高效去除氮和磷。本文主要分析污泥齡和碳源對A2/O工藝脫氮除磷的影響，同時綜述了如何控制碳源和污泥齡使脫氮除磷達到最佳效果。

1. 碳源的影響

1.1不同碳源

早期Jun等[1]的研究證明，采用不同的碳源，厭氧段有機物消耗和放磷的摩爾比不同，較高的有機物負荷會對厭氧放磷造成抑制。圖1為分別采用乙酸和丙酸作為碳源時TN的變化情況[3]。在進水COD相同的情況下，反應過程中TN含量變化不大，丙酸做為碳源相比乙酸做為碳源時的TN去除率稍大些。

圖1 TN的變化情況

 圖2 TP的變化情況

圖2為分別采用乙酸和丙酸作為碳源時TP的變化情況[3]。在進水COD相同的情況下，反應過程中TP含量變化較大，丙酸做為碳源相比乙酸做為碳源時的TP去除率較大。

1.2 C/N

污水的C/N 是影響A2O工藝脫氮除磷效果的重要因素。活性污泥中硝化菌的比例與污水的C/N值有關，這是因為活性污泥系統(tǒng)中異養(yǎng)菌與硝化菌產率不同、以及在活性污泥系統(tǒng)中異養(yǎng)菌與硝化菌競爭底物和溶解氧，使硝化菌的生長受到抑制。采用A2O 反應器處理實際污水時，原水的C/N 越低，反硝化除磷占總除磷的比例越高，但是過低的C/N會導致TN 去除率低下[4]圖3為進水C/N為3.3、4.6、6.8和9.5時TN的變化情況[5]。當C/N小于6.8時，隨著進水C/N增加TN的去除率在增加，當C/N大于6.8時，隨著進水C/N增加TN的去除率在減少。結果表明， 厭氧條件下，反硝化菌會利用水中碳源進行反硝化，當C/N較低時，由于缺氧反硝化位于厭氧釋磷之后，反硝化效果受到碳源有機物的限制，當C/N增加時這一情況得到改善，TN的去除率不斷增加，當C/N等于9.5時，由于好氧段存在大量的有機物，影響氨氮的氧化，造成TN去除率迅速減少。

圖3 TN的變化情況

 圖4 PO43-的變化情況

圖4為進水C/N為3.3、4.6、6.8和9.5時磷的變化情況[4]。隨著進水C/N增加磷的去除率在減少，當C/N增加到9.5時，磷的去除率迅速減少。結果表明，較低的C/N 有利于磷的去除，當C/N等于9.5時，好氧段由于有機物的存在造成好氧異養(yǎng)菌與聚磷菌競爭溶解氧，影響聚磷菌的聚磷。

2.污泥齡的影響

污泥齡對A2/O工藝影響十分顯著。由于硝化菌比增長速率低，世代期長，因此為使活性污泥系統(tǒng)得到良好的硝化效果，就必須有較長的泥齡。而除磷主要是通過排放含高磷剩余污泥而實現(xiàn)的，因此聚磷菌要求較短污泥齡。許多研究報道[5]，當控制SRT在8～15d時，脫氮除磷可得到較好的效果。

表1是氮、磷在不同 SRT工況下的試驗結果[6]。由表1可見， TN去除率隨著SRT的增加TN去除率在不斷增加； SRT分別為8、10、12d時TP的出水濃度均低于1.0mg/L，但當SRT為15d時出水磷濃度較高，出水濃度均為2.2mg/L。因此SRT為12d時脫氮除磷效率最好。

表1 不同SRT下污染物的去除效果（徐偉鋒等，2007）

A2O工藝除磷本質是反硝化除磷菌（DNPAOs）在缺氧區(qū)的吸磷和聚磷菌（PAOs）在好氧區(qū)的吸磷的過程。圖2位DNPAOs和PAOs在不同SRT下利用單位PHB的吸磷量，PAOs在好氧區(qū)吸磷量隨著SRT的增加幾乎不變，而DNPAOs在缺氧區(qū)吸磷隨著SRT的增加先增大以后基本不變。這是因為短SRT時，厭氧區(qū)內除磷菌不能完全吸收污水中的有機物，有機物進入缺氧區(qū)就會抑制 DNPAOs對細胞內的PHB的利用影響吸磷。SRT為12時DNPAOs利用PHB量最大，吸磷效果最好，但會影響進入好氧區(qū)PHB的含量，降低PAOs的吸磷量。

圖5 污泥齡與單位PHAs的吸磷的關系

3. 總結

A2/O工藝脫氮和除磷功能在污泥齡和碳源存在矛盾和競爭關系[7]，很難在同一系統(tǒng)中同時高效去除氮和磷；通過本文論述，A2/O工藝進水C/N為4.6~6.8和污泥齡為12d脫氮除磷效果最好。

原標題:碳源和污泥齡對A2O工藝脫氮除磷的影響