AO法(fa)(fa)與AAO法(fa)(fa)雖(sui)同屬于生物污水處理法(fa)(fa)，但兩者的(de)對(dui)(dui)比研究卻少見報道，本(ben)文通過濟(ji)陽縣污水處理廠工(gong)藝(yi)改進(jin)前(qian)后(hou)的(de)水質對(dui)(dui)比，對(dui)(dui)兩種(zhong)污水處理工(gong)藝(yi)進(jin)行(xing)了對(dui)(dui)比分(fen)析，為城鎮污水處理廠工(gong)藝(yi)的(de)選擇提供了一定的(de)依據。

一、AO、AAO去除性能對比分析

1、COD去除性能(neng)對比

污(wu)水(shui)處(chu)理工藝對有機物的去除能力是表征(zheng)工藝效能的主(zhu)要指標之(zhi)一(yi)，COD的大小直接反映(ying)污(wu)水(shui)中有機物含量的多少(shao)。

通過數(shu)據處理分別對兩(liang)(liang)種工(gong)(gong)藝進出水COD濃度、COD去除率，進行(xing)差異(yi)(yi)顯著性檢(jian)驗(yan)，結果顯示：兩(liang)(liang)種工(gong)(gong)藝進水COD無(wu)顯著差異(yi)(yi)，出水COD、去除率差異(yi)(yi)顯著，AAO工(gong)(gong)藝對COD的去除明(ming)顯好于AO工(gong)(gong)藝。

原因(yin)在于AO工(gong)藝中(zhong)，缺氧(yang)(yang)(yang)段的(de)反硝化(hua)反應(ying)可以(yi)消耗掉污水中(zhong)的(de)一部分有(you)機(ji)物(wu)，但大(da)部分有(you)機(ji)物(wu)是通過好(hao)氧(yang)(yang)(yang)降解去除的(de)，而濟陽縣(xian)污水處(chu)理廠一期工(gong)程AO工(gong)藝好(hao)氧(yang)(yang)(yang)段水力停留時間短，曝氣池容(rong)積小，曝氣量不(bu)夠(gou)，導致有(you)機(ji)物(wu)去除效果不(bu)好(hao)。

而AAO工藝中(zhong)，大部分(fen)有機物在厭氧(yang)段被聚磷菌轉化為PHB儲(chu)存(cun)在細胞中(zhong)，部分(fen)有機物在缺氧(yang)段通過反硝化反應(ying)去(qu)除，廢水進入好氧(yang)段時，COD濃度(du)已基本接近排放標(biao)準，在好氧(yang)段會得到(dao)進一步降(jiang)解。

有研究表明，AAO工藝厭(yan)氧段的COD去(qu)除率最高可達(da)到80%以上，而缺氧段的去(qu)除率平均低于10%。

2、脫(tuo)氮性能(neng)對(dui)比

近年(nian)來，隨(sui)著環境水體水質的富營養化程度不斷加劇(ju)和(he)污水排放標準的不斷提高，尋找一種(zhong)(zhong)有效的脫(tuo)氮工(gong)藝(yi)已成為(wei)當前污水處理廠設計中的重要問題(ti)之一。AAO工(gong)藝(yi)和(he)AO工(gong)藝(yi)都(dou)(dou)具有生物脫(tuo)氮功能，且兩種(zhong)(zhong)工(gong)藝(yi)脫(tuo)氮原理相同，都(dou)(dou)為(wei)反硝(xiao)化脫(tuo)氮。

通過(guo)對兩種工(gong)藝進出(chu)水TN濃度、TN去(qu)除(chu)率(lv)，進行差異顯著(zhu)性實驗，結果表(biao)明(ming)：兩種工(gong)藝進水TN無顯著(zhu)差異，出(chu)水TN、去(qu)除(chu)率(lv)差異顯著(zhu)，AAO工(gong)藝對TN的(de)去(qu)除(chu)明(ming)顯好于(yu)AO工(gong)藝。

在反硝(xiao)化脫氮工(gong)藝中(zhong)，硝(xiao)態氮是(shi)出(chu)(chu)水總(zong)氮中(zhong)的主要物質(zhi)，硝(xiao)態氮在缺(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)段的去除(chu)率(lv)可以高于90%。有研究指出(chu)(chu)，控制(zhi)缺(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)區出(chu)(chu)水硝(xiao)酸鹽濃度為1mg/L～2mg/L，可最(zui)大程度提高TN去除(chu)率(lv)，并能(neng)充分利用(yong)COD提高缺(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)區反硝(xiao)化能(neng)力。好氧(yang)(yang)(yang)區混合液中(zhong)含有大量硝(xiao)態氮，通(tong)過(guo)內(nei)循環回流到(dao)缺(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)區，在缺(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)區進(jin)行反硝(xiao)化反應。

濟陽縣污水處理廠(chang)AO工藝(yi)缺(que)氧段HRT太短，僅為1.8h，少(shao)于AAO工藝(yi)的3.46h，且內回流比為50%～100%，小于AAO工藝(yi)的150%～250%，導致(zhi)脫氮功(gong)能不及AAO。并(bing)且AO工藝(yi)脫氮效(xiao)果不及AAO工藝(yi)穩定，受(shou)外(wai)界(jie)因素(su)（溫度、C/N比等）影響大。

3、除磷性能(neng)對比

水中(zhong)(zhong)磷(lin)含量超標，同樣(yang)也(ye)會導致(zhi)微(wei)生物(wu)大量繁殖，浮游(you)生物(wu)生長(chang)旺盛，出現富營養(yang)化狀態。反硝化除磷(lin)技術(shu)的出現是對傳統生物(wu)除磷(lin)理論的一(yi)種突破，不僅(jin)可以(yi)解決傳統工藝中(zhong)(zhong)存(cun)在的矛盾問題，還有利(li)于實(shi)現污水的可持續處(chu)理。

通過(guo)對兩(liang)種(zhong)工(gong)藝(yi)進出(chu)水(shui)TP濃度、TP去除(chu)(chu)率(lv)，進行差異(yi)顯(xian)著(zhu)性實驗(yan)，結果表(biao)明：兩(liang)種(zhong)工(gong)藝(yi)進水(shui)TP無顯(xian)著(zhu)差異(yi)，出(chu)水(shui)TP、去除(chu)(chu)率(lv)差異(yi)顯(xian)著(zhu)，AAO工(gong)藝(yi)對TP的(de)去除(chu)(chu)明顯(xian)好于(yu)AO工(gong)藝(yi)。

原因在(zai)于濟陽縣污水處理廠一期工程(cheng)(cheng)AO工藝沒有設置厭(yan)氧(yang)釋磷(lin)(lin)段(duan)(duan)，而在(zai)生(sheng)物除(chu)磷(lin)(lin)過程(cheng)(cheng)中，聚磷(lin)(lin)菌只有在(zai)厭(yan)氧(yang)段(duan)(duan)進行充分的(de)放磷(lin)(lin)，才能(neng)保證在(zai)缺氧(yang)段(duan)(duan)、好(hao)(hao)氧(yang)段(duan)(duan)有良好(hao)(hao)的(de)吸(xi)磷(lin)(lin)效果，此工藝對磷(lin)(lin)的(de)去除(chu)僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是(shi)通過微生(sheng)物的(de)同化作用。

而AAO工藝的(de)(de)除磷(lin)主要由聚(ju)磷(lin)菌來(lai)完成。一(yi)般來(lai)說，聚(ju)磷(lin)菌在缺(que)氧(yang)段(duan)、好(hao)氧(yang)段(duan)攝取的(de)(de)磷(lin)量(liang)比(bi)在厭(yan)氧(yang)段(duan)釋(shi)放(fang)(fang)的(de)(de)磷(lin)量(liang)要多。有研究表明，AAO工藝平均吸磷(lin)量(liang)和平均放(fang)(fang)磷(lin)量(liang)的(de)(de)比(bi)例為(wei)1.28，且缺(que)氧(yang)段(duan)的(de)(de)吸磷(lin)量(liang)高于好(hao)氧(yang)段(duan)的(de)(de)吸磷(lin)量(liang)。

4、去(qu)除性能(neng)對(dui)比總結

綜上，對有機物(wu)、氮、磷(lin)(lin)的(de)(de)(de)去除(chu)AAO工(gong)(gong)藝都要(yao)(yao)明(ming)顯好于AO工(gong)(gong)藝，尤其是除(chu)磷(lin)(lin)，由于AO工(gong)(gong)藝無(wu)厭(yan)氧段，只(zhi)能通過微生物(wu)的(de)(de)(de)同(tong)化作用(yong)去除(chu)一小部分的(de)(de)(de)磷(lin)(lin)，所以對磷(lin)(lin)的(de)(de)(de)去除(chu)有要(yao)(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)不要(yao)(yao)選(xuan)擇此種工(gong)(gong)藝或者增加化學除(chu)磷(lin)(lin)。

二、溫度對AO、AAO脫氮除磷的影響

1、溫度對兩種工藝COD去除(chu)的影響

溫(wen)度(du)對AAO工藝COD的去(qu)(qu)除(chu)影(ying)(ying)響(xiang)不(bu)大，即使溫(wen)度(du)低(di)于5攝氏(shi)度(du)，COD的去(qu)(qu)除(chu)率也可以(yi)達(da)到85%以(yi)上(shang)，這說明溫(wen)度(du)對聚磷菌轉化有機物(wu)的影(ying)(ying)響(xiang)不(bu)大。

而AO工藝對COD的(de)去除，往往會隨著溫(wen)度(du)升高，在5-15攝氏度(du)之間有(you)個降(jiang)低，隨后又升高。這可能是(shi)由于(yu)氣候(hou)處于(yu)冷(leng)暖交(jiao)替時，系統內菌群(qun)數量及(ji)其結構會發生變化，系統內優勢(shi)種群(qun)逐(zhu)步由喜好一種溫(wen)度(du)的(de)菌群(qun)向喜好另一種溫(wen)度(du)的(de)菌群(qun)演替，從而影響對有(you)機(ji)物的(de)處理能力。

2、溫度對(dui)兩種工藝脫(tuo)氮的影響(xiang)

溫(wen)度對兩種工(gong)藝(yi)(yi)脫氮的影響都比較明(ming)顯——兩種工(gong)藝(yi)(yi)都是隨著溫(wen)度的上升，TN去除(chu)率有明(ming)顯的提高(gao)。特別是AO工(gong)藝(yi)(yi)，當(dang)溫(wen)度高(gao)于15攝氏度時，TN去除(chu)率幾乎呈(cheng)線性增(zeng)長。

溫(wen)度增強兩種工(gong)藝的脫(tuo)氮(dan)性能(neng)的原因，一方面(mian)是因為溫(wen)度的升(sheng)高(gao)(gao)有利于(yu)活性污(wu)泥微生物的生長繁(fan)殖，提高(gao)(gao)同化(hua)氮(dan)元素(su)的效率；另一方面(mian)是因為溫(wen)度升(sheng)高(gao)(gao)也(ye)增強了系(xi)統中硝化(hua)菌(jun)與反硝化(hua)菌(jun)的代謝活力(li)，使系(xi)統反硝化(hua)脫(tuo)氮(dan)能(neng)力(li)增強。

一(yi)般認為(wei)，硝(xiao)化(hua)細(xi)菌最適宜的(de)生長溫(wen)度(du)為(wei)25-30攝氏度(du)。當(dang)溫(wen)度(du)小于15攝氏度(du)時(shi)硝(xiao)化(hua)速度(du)明顯下降(jiang)，硝(xiao)化(hua)細(xi)菌活(huo)性也大(da)幅降(jiang)低。當(dang)溫(wen)度(du)低于5攝氏度(du)時(shi)，硝(xiao)化(hua)細(xi)菌的(de)生命活(huo)動幾乎停止。

值得一提的(de)是(shi)，有時即(ji)使(shi)低溫狀(zhuang)態下（低于5度），兩系統的(de)TN去除率也不會低于40%，這(zhe)就說明低溫時兩系統主(zhu)要依靠活性污泥(ni)中(zhong)微生(sheng)物的(de)同化作(zuo)用來脫(tuo)氮。

3、溫度(du)對兩(liang)種(zhong)工藝除(chu)磷的影響

從(cong)實(shi)際狀況來看，溫度(du)升高AAO工藝對(dui)磷的去(qu)除(chu)率(lv)相(xiang)應(ying)提(ti)高，尤其是溫度(du)高于(yu)20攝(she)氏(shi)度(du)后，TP去(qu)除(chu)率(lv)趨(qu)于(yu)穩(wen)定。

這是因(yin)為(wei)生(sheng)物(wu)除磷的(de)關鍵是依(yi)靠聚磷菌的(de)除磷活性，而(er)溫度增(zeng)高，有利(li)于增(zeng)加聚磷菌的(de)活性，提高磷的(de)去除率。

而(er)AO工(gong)藝對(dui)磷的(de)(de)(de)去除隨溫度(du)變化的(de)(de)(de)規律性(xing)不(bu)強，無明顯(xian)相關性(xing)。這是因為AO工(gong)藝無厭氧段，不(bu)存在聚磷菌存活的(de)(de)(de)條件，對(dui)磷的(de)(de)(de)去除僅(jin)僅(jin)依(yi)靠微生物(wu)的(de)(de)(de)同(tong)化作(zuo)用，所以溫度(du)對(dui)此工(gong)藝微生物(wu)的(de)(de)(de)同(tong)化作(zuo)用影響不(bu)大。

三、進水(shui)C/N比對AO、AAO脫氮除磷的影響

1、進水C/N比對兩種(zhong)工藝COD去除的影響(xiang)

對(dui)于AAO工藝來說，無論C/N比(bi)值如(ru)何，COD的去除率基本保持穩定。

有(you)(you)資料表明，大部分COD在厭(yan)氧(yang)(yang)區被聚磷菌利用合成(cheng)為胞(bao)內儲存物(wu)(wu)PHA，平均(jun)利用率在75%-85%之間，大約(yue)10%的COD進(jin)(jin)入缺氧(yang)(yang)區，幾乎(hu)沒有(you)(you)剩余的易生物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)有(you)(you)機物(wu)(wu)進(jin)(jin)入好氧(yang)(yang)區，因此該工藝(yi)可以實現進(jin)(jin)水(shui)碳源的充分利用，受(shou)有(you)(you)機物(wu)(wu)負荷沖擊影響小。

而(er)C/N比對AO工藝COD的(de)去(qu)除(chu)有(you)一(yi)定的(de)影響。通過濟陽縣污水處理廠數據來看，C/N比大(da)于10后，隨著C/N比增大(da)，COD去(qu)除(chu)率(lv)有(you)小幅度地降低，有(you)機物負(fu)荷對系統產生了沖(chong)擊。

2、進水C/N比對兩種工藝(yi)脫氮(dan)的影響(xiang)

A/O工(gong)藝隨C/N比增大，TN去除率幾乎(hu)成線性下降，有機物濃度對硝化(hua)過程(cheng)產生率嚴重影響。

這是(shi)(shi)因(yin)為硝(xiao)化細(xi)菌(jun)(jun)是(shi)(shi)自養(yang)型(xing)細(xi)菌(jun)(jun)，有(you)機物濃度不(bu)是(shi)(shi)它的生長限制(zhi)因(yin)素，有(you)機物濃度過高會(hui)使增殖(zhi)速度快的異養(yang)型(xing)細(xi)菌(jun)(jun)迅速繁殖(zhi)，優先(xian)利用了水中的氧(yang)，自養(yang)型(xing)細(xi)菌(jun)(jun)得(de)不(bu)到優勢，活性(xing)受到抑制(zhi)，影響了硝(xiao)化反應的進行(xing)。

而(er)在AAO工(gong)藝中(zhong)，有實驗數據表(biao)明，當進水C/N比(bi)從5增(zeng)加到9時，TN去(qu)除(chu)率穩步上升(sheng)，C/N比(bi)為8.9時，TN去(qu)除(chu)率高達(da)83.2%，然(ran)而(er)當C/N比(bi)從9增(zeng)加到14時，TN的去(qu)除(chu)率不升(sheng)反(fan)降。

在某(mou)一區間(jian)增長，TN去除率也隨(sui)之穩步上升，但(dan)當C/N比增長至(zhi)某(mou)一數值(zhi)，且(qie)TN去除率達到最(zui)高后，TN的(de)去除率隨(sui)C/N比增長而下降(jiang)。

主要(yao)原(yuan)因與AO工藝相(xiang)同，C/N比(bi)增加導致(zhi)自(zi)養菌在(zai)系統中的數(shu)量越(yue)來(lai)越(yue)少，硝化效率(lv)降(jiang)低(di)(di)，從而總(zong)氮去除(chu)率(lv)降(jiang)低(di)(di)。有(you)資料顯(xian)示，在(zai)沒(mei)有(you)儲存內碳源的情(qing)況下，實(shi)現(xian)完全反硝化的最小理論C/N比(bi)為2.86，但實(shi)際所需值遠遠大于此(ci)數(shu)。

3、進(jin)水C/N比對兩種工藝除磷的影(ying)響

C/N比對AAO工藝除磷效(xiao)果影(ying)響(xiang)較(jiao)大，實驗(yan)數(shu)據表明，當(dang)進水C/N比從5增加到(dao)9時，TP去除率逐步增加。

這主要是因(yin)為進水(shui)(shui)C/N比低時進水(shui)(shui)碳源不(bu)足，而(er)回流污泥中含有大(da)量硝酸鹽，硝酸鹽消耗了大(da)量COD，從而(er)導致(zhi)厭氧(yang)區(qu)放磷不(bu)充分，系統(tong)除磷率降低。

而當進(jin)水C/N比從(cong)9增(zeng)加到14時，總(zong)磷的去(qu)除率下(xia)降(jiang)，尤其是C/N比大于11時總(zong)磷去(qu)除率幾乎成線性下(xia)降(jiang)。

這是因(yin)為在相對較高的有機負荷時(shi)，進水中的有機物并(bing)不能在厭氧段(duan)被(bei)聚磷菌(jun)完全利(li)用，而剩余(yu)的過量有機物會(hui)促進聚磷菌(jun)的生(sheng)長，從而導致(zhi)活性污泥(ni)中聚磷菌(jun)所占比例(li)降(jiang)低，影(ying)響除磷效果。

進水C/N比對AO工(gong)藝除磷(lin)效果的(de)影(ying)響不(bu)大，主要是因為AO工(gong)藝對磷(lin)的(de)去除僅僅是通過(guo)微生(sheng)物的(de)同(tong)化作(zuo)用，而C/N比對同(tong)化作(zuo)用影(ying)響不(bu)大。

四、進水C/P比對AO、AAO脫氮除磷的影響

1、進水(shui)C/P比對(dui)兩種工藝COD去除的影(ying)響

實驗(yan)數據表明，AO工藝對COD的(de)(de)去(qu)除(chu)率隨C/P比變(bian)化的(de)(de)規律性(xing)不(bu)強，無明顯相關性(xing)，可見C/P比不(bu)是影響AO工藝有機物去(qu)除(chu)效果的(de)(de)主要因素。

而(er)對于(yu)AAO工藝來說，無論(lun)進水(shui)C/P比如何變化(hua)，其對COD的(de)去(qu)除率都高于(yu)85%。

相關研究指出，高(gao)于(yu)(yu)79%的(de)COD在厭氧區(qu)被(bei)消耗，用于(yu)(yu)合(he)(he)成細胞(bao)內部儲(chu)存物PHA，而在缺氧區(qu)6%-11%的(de)COD用于(yu)(yu)細胞(bao)生長(chang)和反硝(xiao)化(hua)消耗，在好氧區(qu)幾乎沒有出現COD的(de)消耗，因為細胞(bao)死(si)亡后，細胞(bao)壁等難降解物質又進(jin)入混合(he)(he)液中(zhong)，使COD增(zeng)大(da)。

2、進水C/P比對(dui)兩(liang)種工藝脫氮的影響

C/P比對(dui)AO工藝脫氮效果的(de)影響無明顯規律，TN去(qu)除率上下(xia)波動(dong)幅度比較大。這可能是(shi)由于除C/P比之外的(de)其他因素對(dui)AO工藝脫氮的(de)影響勝于C/P比。

C/P比對AAO工藝脫(tuo)氮效果影(ying)響(xiang)不明顯，盡管C/P比變化幅度較大，但TN去(qu)除率卻相對穩定。

這主(zhu)要是(shi)因(yin)為一般污水(shui)C/P比比較高(gao)，過量(liang)的(de)(de)COD進(jin)入(ru)缺(que)氧區會(hui)抑(yi)制(zhi)磷(lin)的(de)(de)吸收，而(er)在缺(que)氧區C/N比總(zong)是(shi)高(gao)于實際(ji)需求的(de)(de)最(zui)小值，反硝(xiao)化菌會(hui)利(li)用過量(liang)的(de)(de)外碳源迅(xun)速(su)進(jin)行反硝(xiao)化，不影響TN的(de)(de)去除。

3、進水C/P比對兩種工(gong)藝除磷(lin)的影響

在AAO工藝(yi)中(zhong)，當C/P比低于80時，磷(lin)的(de)去除(chu)率上下(xia)波動明顯。當C/P比高(gao)于80時，磷(lin)的(de)去除(chu)率穩定在85%以上，出水磷(lin)濃度小于0.5mg/L，系(xi)統對磷(lin)的(de)去除(chu)率基本不再受其他因(yin)素影響，說(shuo)明在AAO系(xi)統中(zhong)進水C/P比高(gao)于80時，就(jiu)可(ke)以實現穩定高(gao)效的(de)出水水質(zhi)。

這是(shi)由于高C/P比時，進水(shui)提供的(de)(de)碳(tan)源高于厭氧區(qu)釋放磷所需的(de)(de)碳(tan)源量，因此磷的(de)(de)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)較高。當C/P較低時，受(shou)COD的(de)(de)限(xian)制，聚磷菌吸磷能力下降，導致除(chu)(chu)磷效(xiao)率(lv)(lv)低。

對(dui)(dui)(dui)于AO工藝來(lai)說，C/P比(bi)對(dui)(dui)(dui)其(qi)除磷(lin)效果的影(ying)響無明(ming)顯(xian)規(gui)律(lv)，這說明(ming)C/P比(bi)對(dui)(dui)(dui)微生物同化(hua)作(zuo)用的影(ying)響不大(da)。

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