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摘 要：目前随着我国经济的迅速发展，城市环境出现了许多污染问题，其中由于氮、磷等营养元素无序排放引起的水体富营养化问题尤为突出。我国现有污水厂大多为二级污水处理厂，对氮、磷等营养元素的去除效果有限。文章主要结合污水处理厂实例，针对改良倒置A2/O工艺技术进行了分析与研究，通过该技术的应用，在污水处理方面取得了良好的效果。
关键词：倒置A2/O；污水处理；进水水质
中图分类号：U664文献标识码： A
随着水体富营养化问题日益严重，国家对氮、磷排放要求日益严格，对绝大多数不具备脱氮除磷功能的城市污水处理厂进行升级改造成为亟待解决的问题。同时我国污水处理厂普及率相当低，特别是在中小城镇，需要新建配套多座具有脱氮除磷功能的污水处理厂。因此，研究污水的同步脱氮除磷工艺具有重要意义。
1.工艺概况
A/A/O 工艺是一种典型的除磷脱氮工艺，其生物反应池有 Anaerobic ( 厌氧)、 Anoxic (缺氧)和 Oxic (好氧)三段组成，这是一种推流式的前置反硝化型 BNR工艺，人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件，只要碳源充足(TKN/COD ≤ 0.08 或者 BOD/TKN ≥ 4 )便可根据需要，达到比较高的脱氮率。
常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧( A 1 ) / 缺氧( A 2 ) / 好氧( O )的布置形式。该布置在理论上基于这样一种认识，即：聚磷微生物有效释磷水平的充分与否，对于提高系统的除磷能力具有极端重要的意义，厌氧区在前可以是聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。
2.工艺特点及创新技术
2.1 高效生物脱氮除磷
在传统的A2/O脱氮工艺中，一般是将厌氧区置于系统的最前端，缺氧区居其后，即呈厌氧-缺氧-好氧的布置形式。但这种形式在实际运行过程中存在着一些问题，因此，有必要对常规生物脱氮除磷工艺的布置进行改良。改良倒置A2/O工艺将缺氧段前置，厌氧段居中，污泥回流比一般设定为150%～250%。改良倒置A2/O工艺中，缺氧段优先得到碳源，故其脱氮能力得到明显增强。而且由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓度可较好氧段高出50%左右，单位池容的反硝化速率明显提高，反硝化作用能够得到有效保证，硝酸盐氮去除彻底，脱氮效率高。
由于硝酸盐在前面的缺氧区已经消耗殆尽，因此其厌氧环境更加充分,微生物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吸磷动力得到了更有效地利用，其允许参与回流的所有污泥全部经历完整的释磷、吸磷过程，其排放的剩余污泥含磷更高，故改良倒置A2/O工艺不但脱氮效果好，系统的除磷效果更好。
2.2 高效悬挂链曝气系统
好氧池采用先进的悬挂链曝气装置，改变了传统固定曝气系统的模式。与传统曝气装置相比，悬挂链系统有以下优点：（1）悬挂链曝气器装置在水中的运动使池中不存在氧的过饱和区域，氧的利用率高。（2）悬挂链曝气器产生的微气泡在水中的运动距离长，停留时间长，使氧的利用率明显提高，相应的能耗得以降低。（3）悬挂链曝气器安装在浮动的悬链上，每条链在池中一定的区域运动，避免了在池底池壁的穿孔安装，适合悬挂链工艺的土池结构。（4）悬挂链曝气器的空隙率为80%，表面不容易堵塞；曝气系统可在不放水不停气的情况下，直接将曝气链提出水面维修，既方便又经济。
2.3 脉冲式水解酸化池布水
水解酸化池布水方式采用钟罩式虹吸脉冲方式。工作原理为：进水从进水管进入进水室，在进水管出口处装设挡板，以防止水流直接冲击钟罩。室内水位逐渐上升，当水位超过落水管的管顶时，部分进水溢流入落水管，在溢流过程中将钟罩内的空气逐渐带走，形成虹吸。这时，进水室中的水迅速通过钟罩、落水管进入落水井至布水主管，并从布水支管均匀进入水解酸化池。被带入落水井的空气靠排气管排除。当进水室中水位下降至虹吸破坏管管口（即最低水位）时，因空气进入钟罩而使虹吸破坏，进水室水位重新上升，如此循环往复。
2.4 坡形防渗结构综合生化池
综合生化池采用土池结构，开挖土坑，周边采用土坝形式。边坡采用1：1.5的坡度，池底部铺设HDPE防渗层隔绝污水和地下水，边坡HDPE防渗层用锚固沟墩固定，与混凝土连接之处采用预埋HDPE连接索与防渗膜焊接。HDPE防渗层的土池不仅易于开挖、投资低廉，而且能满足污水处理池功能的要求，并能因地制宜，极好地适应现场地形。与钢筋混凝土结构池相比，坡形防渗结构综合生化池造价低廉，建设工期快。
2.5 回流技术
改良倒置A2/O工艺将缺氧段前置，厌氧段居中，直接将二沉池的沉淀污泥回流至前段的缺氧池，以及水解酸化池。污泥回流比一般为150%～250%。
3.项目生产运行情况
3.1 运行控制条件
为了避免传统 A/A/O 工艺回流硝酸盐对厌氧池释磷的影响，通过吸收改良 A/A/O 工艺特点，将缺氧池至于厌氧池前面，来自二沉池的回流污泥和30~50% 的进水，50~150% 的混合液回流均进入缺氧池，停留时间为1~3 h 。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化，去除硝态氧，在进入厌氧段， 保证了厌氧池的厌氧状态，强化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段，缺氧段 污泥浓度可较好氧段高出 50% 。单位池容的反硝化速率明显提高，反硝化作 用能够得到有效保证。再根据不同进水水质，不同季节情况下，生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化，调节分 配至缺氧段和厌氧段的进水比例，反硝化作用能够得到有效保证，系统中的除磷效果也有保证，因此，本工艺与其他 除磷脱氮工艺相比，具有明显有点。
分点进水倒置 A/A/O 工艺采用矩形的生物池，设置氧段、厌氧段及好氧段，用隔墙分开，水流为推流式。缺氧段、厌氧段设置水下搅拌器，好氧段设微孔曝气系统。为能达到硝化阶段，选择合理的污泥龄。为使出水磷 酸盐(以 P 计) ≤ 0.5mg/l ，在生物除磷的基础上，另外投加化学除磷药剂。由于投加除磷剂，剩余污泥及时排至脱水机房进行浓缩脱水，也能防止污泥中磷的厌氧释放重新回到系统内。
3.2生产运行结果
在生产运行期间，对污水处理系统的运行情况进行实时监控和分析，每隔10天取一次水质监测数据，对运行结果进行分析，如下附表所示。倒置A2/O工艺在污水处理厂生产运行结果表明：对于以工业废水和生活污水混合的市政污水，其有机物（CODcr）、氮（NH3-N）、磷（TP）去除率分别达到90.5%、90.3%、91.6%。
附表：
在進水超标情况下，主要出水水质项目均低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B排放标准中的规定值，处理效果符合达标要求，反映了倒置A2/O工艺较强的脱氮处理能力。同时通过对使用A2/O工艺的相同规模的污水处理厂长期统计数据的分析，其实际生产运行能耗为0.396kW·h/m3，而在倒置A2/O工艺运行条件下，其实际生产运行能耗仅为0.348 kW·h/m3，其综合节能12%左右。同时作为污水处理厂生化处理核心的鼓风曝气系统和污泥回流系统，其能耗方面，倒置A2/O工艺较传统A2/O工艺的能耗降低12.3%，其占综合能耗的45%。
污水处理厂在生产运行期间，进水水质曾严重超标，CODcr超过800mg/L，NH3-N超过85mg/L，但是在此期间污水处理系统依然运行稳定，出水略微超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B排放标准，说明该工艺系统具有较强的耐冲击负荷能力。
参考文献
[1]张波.高廷耀，倒置A2/O 工艺的原理与特点研究[J].中国给水排水，2000（16）.
[2]王凱军.賈立敏，城市污水生物处理新技术开发与应用.
[3]任红娟.我国城市污水处理的主要工艺及发展趋势[J].中国建设教育，2006(04) .
[5]侯继燕，龙腾锐，等. 我国污水处理厂技术工艺应用发展现状及未来趋势探讨[J].西南给排水，2007(02)
关键词：倒置A2/O；污水处理；进水水质
中图分类号：U664文献标识码： A
随着水体富营养化问题日益严重，国家对氮、磷排放要求日益严格，对绝大多数不具备脱氮除磷功能的城市污水处理厂进行升级改造成为亟待解决的问题。同时我国污水处理厂普及率相当低，特别是在中小城镇，需要新建配套多座具有脱氮除磷功能的污水处理厂。因此，研究污水的同步脱氮除磷工艺具有重要意义。
1.工艺概况
A/A/O 工艺是一种典型的除磷脱氮工艺，其生物反应池有 Anaerobic ( 厌氧)、 Anoxic (缺氧)和 Oxic (好氧)三段组成，这是一种推流式的前置反硝化型 BNR工艺，人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件，只要碳源充足(TKN/COD ≤ 0.08 或者 BOD/TKN ≥ 4 )便可根据需要，达到比较高的脱氮率。
常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧( A 1 ) / 缺氧( A 2 ) / 好氧( O )的布置形式。该布置在理论上基于这样一种认识，即：聚磷微生物有效释磷水平的充分与否，对于提高系统的除磷能力具有极端重要的意义，厌氧区在前可以是聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。
2.工艺特点及创新技术
2.1 高效生物脱氮除磷
在传统的A2/O脱氮工艺中，一般是将厌氧区置于系统的最前端，缺氧区居其后，即呈厌氧-缺氧-好氧的布置形式。但这种形式在实际运行过程中存在着一些问题，因此，有必要对常规生物脱氮除磷工艺的布置进行改良。改良倒置A2/O工艺将缺氧段前置，厌氧段居中，污泥回流比一般设定为150%～250%。改良倒置A2/O工艺中，缺氧段优先得到碳源，故其脱氮能力得到明显增强。而且由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓度可较好氧段高出50%左右，单位池容的反硝化速率明显提高，反硝化作用能够得到有效保证，硝酸盐氮去除彻底，脱氮效率高。
由于硝酸盐在前面的缺氧区已经消耗殆尽，因此其厌氧环境更加充分,微生物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吸磷动力得到了更有效地利用，其允许参与回流的所有污泥全部经历完整的释磷、吸磷过程，其排放的剩余污泥含磷更高，故改良倒置A2/O工艺不但脱氮效果好，系统的除磷效果更好。
2.2 高效悬挂链曝气系统
好氧池采用先进的悬挂链曝气装置，改变了传统固定曝气系统的模式。与传统曝气装置相比，悬挂链系统有以下优点：（1）悬挂链曝气器装置在水中的运动使池中不存在氧的过饱和区域，氧的利用率高。（2）悬挂链曝气器产生的微气泡在水中的运动距离长，停留时间长，使氧的利用率明显提高，相应的能耗得以降低。（3）悬挂链曝气器安装在浮动的悬链上，每条链在池中一定的区域运动，避免了在池底池壁的穿孔安装，适合悬挂链工艺的土池结构。（4）悬挂链曝气器的空隙率为80%，表面不容易堵塞；曝气系统可在不放水不停气的情况下，直接将曝气链提出水面维修，既方便又经济。
2.3 脉冲式水解酸化池布水
水解酸化池布水方式采用钟罩式虹吸脉冲方式。工作原理为：进水从进水管进入进水室，在进水管出口处装设挡板，以防止水流直接冲击钟罩。室内水位逐渐上升，当水位超过落水管的管顶时，部分进水溢流入落水管，在溢流过程中将钟罩内的空气逐渐带走，形成虹吸。这时，进水室中的水迅速通过钟罩、落水管进入落水井至布水主管，并从布水支管均匀进入水解酸化池。被带入落水井的空气靠排气管排除。当进水室中水位下降至虹吸破坏管管口（即最低水位）时，因空气进入钟罩而使虹吸破坏，进水室水位重新上升，如此循环往复。
2.4 坡形防渗结构综合生化池
综合生化池采用土池结构，开挖土坑，周边采用土坝形式。边坡采用1：1.5的坡度，池底部铺设HDPE防渗层隔绝污水和地下水，边坡HDPE防渗层用锚固沟墩固定，与混凝土连接之处采用预埋HDPE连接索与防渗膜焊接。HDPE防渗层的土池不仅易于开挖、投资低廉，而且能满足污水处理池功能的要求，并能因地制宜，极好地适应现场地形。与钢筋混凝土结构池相比，坡形防渗结构综合生化池造价低廉，建设工期快。
2.5 回流技术
改良倒置A2/O工艺将缺氧段前置，厌氧段居中，直接将二沉池的沉淀污泥回流至前段的缺氧池，以及水解酸化池。污泥回流比一般为150%～250%。
3.项目生产运行情况
3.1 运行控制条件
为了避免传统 A/A/O 工艺回流硝酸盐对厌氧池释磷的影响，通过吸收改良 A/A/O 工艺特点，将缺氧池至于厌氧池前面，来自二沉池的回流污泥和30~50% 的进水，50~150% 的混合液回流均进入缺氧池，停留时间为1~3 h 。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化，去除硝态氧，在进入厌氧段， 保证了厌氧池的厌氧状态，强化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段，缺氧段 污泥浓度可较好氧段高出 50% 。单位池容的反硝化速率明显提高，反硝化作 用能够得到有效保证。再根据不同进水水质，不同季节情况下，生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化，调节分 配至缺氧段和厌氧段的进水比例，反硝化作用能够得到有效保证，系统中的除磷效果也有保证，因此，本工艺与其他 除磷脱氮工艺相比，具有明显有点。
分点进水倒置 A/A/O 工艺采用矩形的生物池，设置氧段、厌氧段及好氧段，用隔墙分开，水流为推流式。缺氧段、厌氧段设置水下搅拌器，好氧段设微孔曝气系统。为能达到硝化阶段，选择合理的污泥龄。为使出水磷 酸盐(以 P 计) ≤ 0.5mg/l ，在生物除磷的基础上，另外投加化学除磷药剂。由于投加除磷剂，剩余污泥及时排至脱水机房进行浓缩脱水，也能防止污泥中磷的厌氧释放重新回到系统内。
3.2生产运行结果
在生产运行期间，对污水处理系统的运行情况进行实时监控和分析，每隔10天取一次水质监测数据，对运行结果进行分析，如下附表所示。倒置A2/O工艺在污水处理厂生产运行结果表明：对于以工业废水和生活污水混合的市政污水，其有机物（CODcr）、氮（NH3-N）、磷（TP）去除率分别达到90.5%、90.3%、91.6%。
附表：
在進水超标情况下，主要出水水质项目均低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B排放标准中的规定值，处理效果符合达标要求，反映了倒置A2/O工艺较强的脱氮处理能力。同时通过对使用A2/O工艺的相同规模的污水处理厂长期统计数据的分析，其实际生产运行能耗为0.396kW·h/m3，而在倒置A2/O工艺运行条件下，其实际生产运行能耗仅为0.348 kW·h/m3，其综合节能12%左右。同时作为污水处理厂生化处理核心的鼓风曝气系统和污泥回流系统，其能耗方面，倒置A2/O工艺较传统A2/O工艺的能耗降低12.3%，其占综合能耗的45%。
污水处理厂在生产运行期间，进水水质曾严重超标，CODcr超过800mg/L，NH3-N超过85mg/L，但是在此期间污水处理系统依然运行稳定，出水略微超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B排放标准，说明该工艺系统具有较强的耐冲击负荷能力。
参考文献
[1]张波.高廷耀，倒置A2/O 工艺的原理与特点研究[J].中国给水排水，2000（16）.
[2]王凱军.賈立敏，城市污水生物处理新技术开发与应用.
[3]任红娟.我国城市污水处理的主要工艺及发展趋势[J].中国建设教育，2006(04) .
[5]侯继燕，龙腾锐，等. 我国污水处理厂技术工艺应用发展现状及未来趋势探讨[J].西南给排水，2007(02)