碳源和污泥龄对A2O工艺脱氮除磷的影响

发布时间：2023-8-29 16:19:20  来源：北极星环保网  作者：

A2/O工艺是一种高效脱氮除磷的污水处理工艺，是目前被应用最广泛的脱氮除磷工艺之一。然而其运行过程存在聚磷菌、硝化菌和反硝化菌在碳源需求和污泥龄的矛盾和竞争，很难在同一系统中同时高效去除氮和磷。本文主要分析污泥龄和碳源对A2/O工艺脱氮除磷的影响，同时综述了如何控制碳源和污泥龄使脱氮除磷达到最佳效果。 1. 碳源的影响 1.1不同碳源 早期Jun等[1]的研究证明，采用不同的碳源，厌氧段有机物消耗和放磷的摩尔比不同，较高的有机物负荷会对厌氧放磷造成抑制。图1为分别采用乙酸和丙酸作为碳源时TN的变化情况[3]。在进水COD相同的情况下，反应过程中TN含量变化不大，丙酸做为碳源相比乙酸做为碳源时的TN去除率稍大些。 1.2 C/N 污水的C/N 是影响A2O工艺脱氮除磷效果的重要因素。活性污泥中硝化菌的比例与污水的C/N值有关，这是因为活性污泥系统中异养菌与硝化菌产率不同、以及在活性污泥系统中异养菌与硝化菌竞争底物和溶解氧，使硝化菌的生长受到抑制。采用A2O 反应器处理实际污水时，原水的C/N 越低，反硝化除磷占总除磷的比例越高，但是过低的C/N会导致TN 去除率低下[4]图3为进水C/N为3.3、4.6、6.8和9.5时TN的变化情况[5]。当C/N小于6.8时，随着进水C/N增加TN的去除率在增加，当C/N大于6.8时，随着进水C/N增加TN的去除率在减少。结果表明， 厌氧条件下，反硝化菌会利用水中碳源进行反硝化，当C/N较低时，由于缺氧反硝化位于厌氧释磷之后，反硝化效果受到碳源有机物的限制，当C/N增加时这一情况得到改善，TN的去除率不断增加，当C/N等于9.5时，由于好氧段存在大量的有机物，影响氨氮的氧化，造成TN去除率迅速减少。 2.污泥龄的影响 污泥龄对A2/O工艺影响十分显著。由于硝化菌比增长速率低，世代期长，因此为使活性污泥系统得到良好的硝化效果，就必须有较长的泥龄。而除磷主要是通过排放含高磷剩余污泥而实现的，因此聚磷菌要求较短污泥龄。许多研究报道[5]，当控制SRT在8～15d时，脱氮除磷可得到较好的效果。 A2O工艺除磷本质是反硝化除磷菌（DNPAOs）在缺氧区的吸磷和聚磷菌（PAOs）在好氧区的吸磷的过程。图2位DNPAOs和PAOs在不同SRT下利用单位PHB的吸磷量，PAOs在好氧区吸磷量随着SRT的增加几乎不变，而DNPAOs在缺氧区吸磷随着SRT的增加先增大以后基本不变。这是因为短SRT时，厌氧区内除磷菌不能完全吸收污水中的有机物，有机物进入缺氧区就会抑制 DNPAOs对细胞内的PHB的利用影响吸磷。SRT为12时DNPAOs利用PHB量最大，吸磷效果最好，但会影响进入好氧区PHB的含量，降低PAOs的吸磷量。 3. 总结 A2/O工艺脱氮和除磷功能在污泥龄和碳源存在矛盾和竞争关系[7]，很难在同一系统中同时高效去除氮和磷；通过本文论述，A2/O工艺进水C/N为4.6~6.8和污泥龄为12d脱氮除磷效果最好。