據(jù)不完全統(tǒng)計，AAO工藝或以AAO工藝為基礎(chǔ)的變形工藝在我國污水處理廠擁有約70%左右的市場，其憑借結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)成熟，便于管理和運行費用低等優(yōu)勢在眾多工藝中脫穎而出。

但傳統(tǒng)AAO工藝因碳源不足、污泥齡矛盾、回流硝酸鹽對磷的釋放影響等諸多局限性，脫氮除磷效率難以進一步提升，無法滿足當(dāng)下愈發(fā)嚴格的出水水質(zhì)標準。

正因如此，為解決這些不足，從而實現(xiàn)更好的脫氮除磷效果和更經(jīng)濟、便捷的生產(chǎn)控制，很多專家通過大量研究對該工藝進行改進。

主要是針對四個方面：一是降低回流液進入?yún)捬醭氐南跛猁}含量；二是碳源不足的問題；三是反硝化除磷工藝；四是對池型進行改良以優(yōu)化運行效果或節(jié)能減耗。

1、UCT工藝

UCT工藝在傳統(tǒng)AAO工藝基礎(chǔ)上，額外增加一條從缺氧區(qū)至厭氧區(qū)的混合液回流，并將污泥回留位置改到缺氧池，污泥在缺氧池反硝化后再進入?yún)捬醭?，硝酸鹽含量大大減少。

UCT工藝流程

但與之相應(yīng)的是為了保證回流至厭氧池的硝酸鹽最少，好氧池至缺氧池的循環(huán)液也需要嚴格控制，這樣一來系統(tǒng)的脫氮能力不能被充分利用，即犧牲脫氮能力來保證除磷。

因此，又產(chǎn)生了改良之后的工藝——MUCT工藝。

MUCT工藝是將缺氧池分為2格，缺氧池1只承擔(dān)二沉池回流污泥，缺氧池2用于好氧池硝化液的反硝化，即可將回流污泥的脫氮與污水的脫氮完全分開，分別調(diào)節(jié)除磷與脫氮，兩者互不牽制。

這一改進避免回流中的溶解氧對厭氧釋磷的影響，表現(xiàn)出較好的脫氮除磷性能。

MUCT工藝流程

然而，該工藝存在缺氧區(qū)碳源不足的困擾，水質(zhì)對其影響較大。有研究人員對其進行進一步改進，將厭氧區(qū)1改2，缺氧區(qū)1改多，必要時根據(jù)進水C/N值將缺氧單元轉(zhuǎn)換為好氧單元，采用多點進水，調(diào)節(jié)厭氧池和缺氧單元的進水比例，為除磷脫氮提供最優(yōu)碳源。

2、VIP工藝

VIP 是弗吉尼亞首創(chuàng)廢水廠Virginal Initiative Plant的縮寫，是美國Virginia州Hampton Roads公共衛(wèi)生區(qū)與CHZM HILL公司開發(fā)的專利。

該工藝流程與UCT工藝類似。所有區(qū)都分格，至少有 2 個以上的完全混合區(qū)格串聯(lián)，形成有機物、氮、磷的梯度分布，有利于提高反應(yīng)速率。缺氧池的分格使得由最后一格回流至厭氧池的硝酸鹽處于最低水平。

VIP工藝

VIP工藝采用高負荷、短污泥齡的運行方式，混合液中活性微生物所占的比例較高，相對于 AAO工藝，反應(yīng)池的容積更小，除磷效果更好。

3、JHB工藝

為了避免傳統(tǒng)AAO工藝中因回流引入過量硝酸鹽使系統(tǒng)除磷受抑制的問題，JHB工藝前端增加了一個預(yù)缺氧池，一部分原水流進預(yù)缺氧池，另一部分流入?yún)捬醭?，沉淀池的一部分污泥返回預(yù)缺氧池。

JHB工藝流程

這種改進使污泥中的微生物利用流入的營養(yǎng)物質(zhì)進行反硝化，減少污泥中的硝酸鹽含量。

4、A-AAO工藝

A-AAO工藝和JHB工藝的原理相同，區(qū)別僅在于選擇池、厭氧池的進水分配比例不同。

該工藝將AAO工藝中厭氧池分出一格作為生物選擇池，池內(nèi)為厭氧或缺氧環(huán)境，來自二沉池的回流污泥和10%左右的進水進入該池進行污泥反硝化，停留時間20-30min，去除回流污泥攜帶的硝酸鹽，這種工藝改良簡單易行，在一些工程中已有應(yīng)用。

值得一提的是，還有人指出采用進水中的1/3進入缺氧區(qū)，2/3進入?yún)捬鯀^(qū)的分配方案，可取得比較高的脫氮除磷效果。

1、補充碳源

生物脫氮除磷過程中消耗的有機物來源可分為系統(tǒng)碳源和外加碳源，系統(tǒng)碳源常難以實現(xiàn)較高的脫氮除磷要求，需投外加碳源來提高系統(tǒng)的脫氮除磷效率。

補充外碳源是在不改變原有工藝池體結(jié)構(gòu)及各功能區(qū)順序的情況下，針對短期內(nèi)因水質(zhì)波動引起碳源不足而提出的應(yīng)急措施。一般供選擇的碳源可分為2類：

一是甲醇、乙醇、葡萄糖和乙酸鈉等有機化合物；

二是可替代有機碳源，如厭氧消化污泥上清液、 木屑、牲畜或家禽糞便及含高碳源的工業(yè)廢水等。相對糖類、纖維素等高碳物質(zhì)而言，因微生物以低分子碳水化合物（如，甲醇、乙酸鈉等）為碳源進行合成代謝時所需能量較大，使其更傾向于利用此類碳源進行分解代謝，如反硝化等。

必須要說明的是，任何外碳源的投加都要使系統(tǒng)經(jīng)歷一定的適應(yīng)期，方可達到預(yù)期的效果。碳源的投加位置可以是缺氧反應(yīng)池，也可以是厭氧反應(yīng)池。

2、取消初沉池

初沉池會去除20%左右的有機物，取消初沉池或縮短初沉?xí)r間，大量顆粒有機物直接進入生物池，增加進入生物池的有機物總量，能部分緩解碳源不足的問題。

由于省去了初沉池，運行成本也相應(yīng)的有所降低，對于城市污水處理廠來說，碳源以這種方法獲取既比較容易，又能省下污水廠額外的運行費用。

3、倒置AAO工藝

倒置AAO工藝是將傳統(tǒng)的AAO的厭氧池定位在缺氧池之后，優(yōu)先為反硝化提供碳源，強化了脫氮能力，回流污泥歷經(jīng)完整的厭氧“釋磷”到好氧“吸磷”的過程，排放的污泥含磷量大，具有“群體”效應(yīng)和“饑餓”效應(yīng)的雙重優(yōu)勢。

然而，外回流增加了二沉池的固體負荷，對出水和二沉池底流濃度有一定影響。一般在工程中應(yīng)用時，為兼顧脫氮除磷所需的碳源，會采用多點進水方式，但對于C/N過低、碳源嚴重不足的污水，仍需要添加輔助碳源來緩解壓力。

4、分段進水

在傳統(tǒng)的階段曝氣活性污泥法中采用了分段進水，旨在平衡曝氣池內(nèi)的有機物負荷及需氧、減少出流的MLSS 濃度、降低二沉池的固體負荷，目前已將分段進水方式應(yīng)用于脫氮除磷工藝。

分段進水應(yīng)用于脫氮的特點有：可以提高反硝化速率；在生物池內(nèi)可維持較高的MLSS濃度，因而反應(yīng)時間較短，可減小反應(yīng)器體積；硝化反硝化在反應(yīng)池中順序發(fā)生，因而可以取消混合液循環(huán)降低能耗。

雖然該工藝對脫氮有利，但因為反應(yīng)池中存在較多的硝酸鹽而影響除磷。

1、Dephanox工藝

DEPHANOX是最早于20世紀90年代被提出的一種借助反硝化除磷雙污泥回流系統(tǒng)。該工藝是在厭氧池與缺氧池間增加一個沉淀池和生物膜反應(yīng)器，以滿足同步反硝化除磷菌（DPB）所需環(huán)境和物質(zhì)基礎(chǔ)。

DEPHANOX工藝

厭氧池排出的有機底物被污泥生物降解，流經(jīng)中間沉淀池時，污泥和富含氨氮的混合液靜置分離，形成上清液后進入生物膜反應(yīng)器硝化，而含有NO3-—N的污泥越過生物膜反應(yīng)器進入缺氧池進行反硝化脫氮除磷。

該工藝可以有效解決PAO和反硝化菌對碳源的競爭，即使進水有機物較低，也具有較高的除磷能力。

2、BCFS工藝

BCFS工藝是由UCT工藝變型而來，增加了化學(xué)除磷、一個接觸池、一個混合池（缺氧好氧池）。

厭氧池出口處的富磷上清液引入除磷池進行化學(xué)除磷，除磷池的上清液返回污水廠進水處。接觸池可以消耗厭氧池出水中的殘余COD，殘余COD進入缺氧池后成為反硝化菌的碳源，優(yōu)先發(fā)生反硝化，外碳源較少時才發(fā)生反硝化除磷?；旌铣貎?nèi)呈缺氧或好氧狀態(tài)，可以進行反硝化脫氮或同步硝化反硝化。

BCFS 工藝有3個循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)A是經(jīng)缺氧池脫除硝酸鹽氮；循環(huán)B向缺氧池補充硝酸鹽，供給反硝化除磷中所需的硝酸鹽；循環(huán)C脫氮并增加同步硝化反硝化的機會。

3、雙污泥工藝

傳統(tǒng)的單污泥系統(tǒng)有如下問題：需要污泥齡大于15 天才能實現(xiàn)低溫下的完全硝化；反硝化菌和聚磷菌存在碳源方面的競爭；污泥膨脹。

而隨著反硝化聚磷菌的發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了A2N（Anaerobic-anoxic-nitrification）連續(xù)流雙泥工藝。

該工藝將硝化污泥附著于生物膜上，與聚磷污泥分開，這樣一來，可以使硝化和友硝化除磷脫氮分別在最佳條件下實現(xiàn)。厭氧池發(fā)生釋磷和COD降解，中沉池的上清液（氨氮、磷）和聚磷污泥分離，上清液進入生物膜池硝化產(chǎn)生NO3-—N，聚磷污泥超越生物膜池直接進入缺氧池，在缺氧池內(nèi)利用 DPB 除磷脫氮。

1、OCO工藝

OCO 工藝得名于生物處理裝置的幾何形狀——OCO池（見下圖），內(nèi)圈、外圈隔墻為O形，中圈為C形。內(nèi)圈厭氧、中圈缺氧、外圈好氧的構(gòu)造在動力學(xué)方面形成了適合污水脫氮除磷的必要物理、化學(xué)環(huán)境。

OCO工藝

污水經(jīng)預(yù)處理后首先進入OCO池的厭氧區(qū)與回流污泥混合，隨后進入缺氧區(qū)，缺氧區(qū)是一個半閉合的區(qū)域，左邊閉合區(qū)為缺氧狀態(tài)，右邊開口區(qū)與好氧區(qū)融合，在混合區(qū)內(nèi)來自好氧區(qū)和缺氧區(qū)的污水可以重新分配。

2、Biolak 工藝

Biolak工藝的主要特點是懸掛式曝氣鏈和位于地下的土池結(jié)構(gòu)（利用天然的溝壑和洼地）。

懸掛式曝氣鏈受到水流沖擊而在池中擺動，氣泡不是垂直上升而是曲線上升，充氧效率高。懸掛式曝氣鏈避免了在池底穿孔安裝曝氣管，使土池的應(yīng)用成為一種可能。為了解決上池的地下水滲透問題，土池中敷設(shè)了HDPE防滲膜。

Biolak工藝屬于延時曝氣、低負荷處理系統(tǒng)，適宜于中、小城鎮(zhèn)污水處理。

本篇結(jié)束。

資料來源：企業(yè)污廢水圈，胡寶明，李亮，祁佺，劉崢，劉煦晴. 改良A2/O工藝在低C/N廢水脫氮除磷的應(yīng)用綜述[J]. 李立軍. 改良型AAO工藝在城市污水處理廠中的應(yīng)用研究[D]. 陶美彤，王艷青，張蕾. A2O生物接觸氧化法污水處理技術(shù)研究進展[J]. 

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