碳源和污泥齡是影響污水脫氮除磷效果的2個(gè)重要因素。以實(shí)際生活污水為處理對(duì)象，進(jìn)行不同的C/N和污泥齡（SRT）對(duì)A2O工藝脫氮除磷的影響研究，結(jié)果表明，1、碳源類型對(duì)TN去除率影響不大，對(duì)TP去除率影響較大；2、在活性污泥中進(jìn)水C/N宜為4.6~6.8；3、污泥齡為12d脫氮除磷效果好。

關(guān)鍵詞：A2/O工藝；脫氮除磷；污泥齡

0.引言

A2/O工藝是一種高1效脫氮除磷的污水處理工藝，是目前被應(yīng)用廣泛的脫氮除磷工藝之一。然而其運(yùn)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(jìng)爭(zhēng)，很難在同一系統(tǒng)中同時(shí)高1效去除氮和磷。本文主要分析污泥齡和碳源對(duì)A2/O工藝脫氮除磷的影響，同時(shí)綜述了如何控制碳源和污泥齡使脫氮除磷達(dá)到佳效果。

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(jī)物消耗和放磷的摩爾比不同，較高的有機(jī)物負(fù)荷會(huì)對(duì)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(shí)TN的變化情況[3]。在進(jìn)水COD相同的情況下，反應(yīng)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(shí)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(shí)TP的變化情況[3]。在進(jìn)水COD相同的情況下，反應(yīng)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(shí)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?；钚晕勰嘀邢趸谋壤c污水的C/N值有關(guān)，這是因?yàn)榛钚晕勰嘞到y(tǒng)中異養(yǎng)菌與硝化菌產(chǎn)率不同、以及在活性污泥系統(tǒng)中異養(yǎng)菌與硝化菌競(jìng)爭(zhēng)底物和溶解氧，使硝化菌的生長(zhǎng)受到抑制。采用A2O 反應(yīng)器處理實(shí)際污水時(shí)，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(huì)導(dǎo)致TN 去除率低下[4]圖3為進(jìn)水C/N為3.3、4.6、6.8和9.5時(shí)TN的變化情況[5]。當(dāng)C/N小于6.8時(shí)，隨著進(jìn)水C/N增加TN的去除率在增加，當(dāng)C/N大于6.8時(shí)，隨著進(jìn)水C/N增加TN的去除率在減少。結(jié)果表明， 厭氧條件下，反硝化菌會(huì)利用水中碳源進(jìn)行反硝化，當(dāng)C/N較低時(shí)，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(jī)物的限制，當(dāng)C/N增加時(shí)這一情況得到改善，TN的去除率不斷增加，當(dāng)C/N等于9.5時(shí)，由于好氧段存在大量的有機(jī)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(jìn)水C/N為3.3、4.6、6.8和9.5時(shí)磷的變化情況[4]。隨著進(jìn)水C/N增加磷的去除率在減少，當(dāng)C/N增加到9.5時(shí)，磷的去除率迅速減少。結(jié)果表明，較低的C/N 有利于磷的去除，當(dāng)C/N等于9.5時(shí)，好氧段由于有機(jī)物的存在造成好氧異養(yǎng)菌與聚磷菌競(jìng)爭(zhēng)溶解氧，影響聚磷菌的聚磷。

2.污泥齡的影響

污泥齡對(duì)A2/O工藝影響十分顯著。由于硝化菌比增長(zhǎng)速率低，世代期長(zhǎng)，因此為使活性污泥系統(tǒng)得到良好的硝化效果，就***有較長(zhǎng)的泥齡。而除磷主要是通過排放含高磷剩余污泥而實(shí)現(xiàn)的，因此聚磷菌要求較短污泥齡。許多研究報(bào)道[5]，當(dāng)控制SRT在8～15d時(shí)，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(yàn)結(jié)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(shí)TP的出水濃度均低于1.0mg/L，但當(dāng)SRT為15d時(shí)出水磷濃度較高，出水濃度均為2.2mg/L。因此SRT為12d時(shí)脫氮除磷效率好。

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(zhì)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?yàn)槎蘏RT時(shí)，厭氧區(qū)內(nèi)除磷菌不能完全吸收污水中的有機(jī)物，有機(jī)物進(jìn)入缺氧區(qū)就會(huì)抑制 DNPAOs對(duì)細(xì)胞內(nèi)的PHB的利用影響吸磷。SRT為12時(shí)DNPAOs利用PHB量大，吸磷效果好，但會(huì)影響進(jìn)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(guān)系

3. 總結(jié)

A2/O工藝脫氮和除磷功能在污泥齡和碳源存在矛盾和競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系[7]，很難在同一系統(tǒng)中同時(shí)高1效去除氮和磷；通過本文論述，A2/O工藝進(jìn)水C/N為4.6~6.8和污泥齡為12d脫氮除磷效果好。

原標(biāo)題:碳源和污泥齡對(duì)A2O工藝脫氮除磷的影響