详解污水处理A2O工艺技术改造路线

载体填料的投配并不意味可大幅度增加系统排泥量，缩短悬浮污泥SRT以提高系统除磷效率；相反，SRT的缩短可能降低悬浮态污泥（MLSS）含量，从而影响系统的反硝化效果，甚至造成除磷效果恶化。

有研究表明，当悬浮污泥SRT控制为5d时，复合式A2O工艺的硝化效果与传统A2O工艺相比，两者的硝化效果无明显差异，复合式A2O工艺的载体填料不能完全独立地发挥其硝化性能；若再降低悬浮污泥SRT则因系统悬浮污泥含量的降低致使硝酸盐积累，影响厌氧磷的正常释放。

02基于“碳源竞争”角度的工艺

解决传统A2O工艺碳源竞争及其硝酸盐和DO残余干扰释磷或反硝化的问题，主要集中在3方面：

针对碳源竞争采取的解决策略，如补充外碳源、反硝化和释磷重新分配碳源（如倒置A2O工艺）等；

解决硝酸盐干扰释磷提出的工艺改革，如JHB、UCT、MUCT等工艺；

针对DO残余干扰释磷、反硝化的问题，可在好氧区末端增设适当容积的“非曝气区”。

1、补充外碳源

补充外碳源是在不改变原有工艺池体结构及各功能区顺序的情况下，针对短期内因水质波动引起碳源不足而提出的应急措施。一般供选择的碳源可分为2类：

1）甲醇、乙醇、葡萄糖和乙酸钠等有机化合物；

2）可替代有机碳源，如厌氧消化污泥上清液、木屑、牲畜或家禽粪便及含高碳源的工业废水等。相对糖类、纤维素等高碳物质而言，因微生物以低分子碳水化合物（如，甲醇、乙酸钠等）为碳源进行合成代谢时所需能量较大，使其更倾向于利用此类碳源进行分解代谢，如反硝化等。

任何外碳源的投加都要使系统经历一定的适应期，方可达到预期的效果。

针对要解决的矛盾主体选择合适的碳源投加点对系统的稳定运行和节能降耗至关重要。一般在厌氧区投加外碳源不仅能改善系统除磷效果，而且可增强系统的反硝化潜能；但是若反硝化碳源严重不足致使系统TN脱除欠佳时，应优先考虑向缺氧区投加。

2、倒置A2O工艺及其改良工艺

传统A2O工艺以牺牲系统的反硝化速率为前提，优先考虑释磷对碳源的需求，而将厌氧区置于工艺前端，缺氧区后置，忽视了释磷本身并非除磷工艺的目的所在。

从除磷角度分析可知，倒置A2O工艺还具有2个优势：

“饥饿效应”。PAOs厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境，其在厌氧条件下形成的摄磷驱动力可以得到充分地利用。

“群体效应”。允许所有参与回流的污泥经历完整的释磷、摄磷过程。然而有研究者认为，倒置A2O工艺的布置形式。

3、JHB、UCT及改良UCT工艺

与分点进水倒置A2O工艺相比，JHB（亦称A+A2O工艺）和UCT工艺的设计初衷是通过改变外回流位点以解决硝酸盐、DO残余干扰释磷。

JHB工艺中的氮素的脱除主要发生在污泥反硝化区和缺氧区，且两者的脱除量相当，污泥反硝化区的设置改变了氮素在各功能区的分配比例，使厌氧区能够更好地专注于释磷。

与倒置A2O工艺相同，对于低C/N进水而言，JHB工艺污泥反硝化区的设置可能会引起后续各功能区的碳源不足，为此也有必要采用分点进水方式。

与倒置A2O工艺不同，UCT工艺是在不改变传统A2O工艺各功能区空间位置的情况下，污泥先回流至缺氧区，使其经历反硝化脱氮后，再通过缺氧区的混合液回流至厌氧区，避免了回流污泥中硝酸盐、DO对厌氧释磷的干扰。

在进水C/N适中的情况下，缺氧区的反硝化作用可使回流至厌氧区的混合液中硝酸盐的含量接近于0；而当进水C/N较低时，UCT工艺中的缺氧区可能无法实现氮的完全脱除，仍有部分硝酸盐进入厌氧区，因此又产生了改良UCT工艺（MUCT）。

与UCT工艺相比，MUCT将传统A2O工艺中的缺氧区分隔为2个独立区域，前缺氧区接受来自二沉池的回流污泥，后缺氧区接受好氧区的硝化液，从而使外回流污泥的反硝化与内回流硝化液的反硝化完全分离，进一步减少了硝酸盐对厌氧释磷的影响。

无论UCT还是MUCT，回流系统的改变强化了厌氧、缺氧的交替环境，使其与JHB一样，缺氧区容易富集反硝化PAOs，实现同步脱氮除磷。

03兼顾SRT矛盾及“碳源竞争”工艺

1、新型双污泥脱氮除磷工艺

新型双污泥脱氮除磷工艺（PASF）工艺也可谓是传统A2O与曝气生物滤池（BAF）的组合工艺，是以分相培养为基础的双泥系统，能更好地满足各功能微生物对环境、营养物质及生存空间的最佳需求。

在工艺设计及运行过程中，通过缩短前端A2O工艺好氧区的HRT，将硝化过程从中分离而顺序“嫁接”于二沉池后端的BAF。

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