一、基于 SRT 矛盾的復(fu)合式

A2/O工藝(yi)在傳統 A2/O工藝(yi)的好(hao)氧(yang)區(qu)投加浮動載體(ti)填料， 使載體(ti)表面附著生(sheng)長自養(yang)硝(xiao)化(hua)(hua)菌，而(er) PAOs 和反硝(xiao)化(hua)(hua)菌則處于懸(xuan)浮生(sheng)長狀態，這(zhe)樣附著態的自養(yang)硝(xiao)化(hua)(hua)菌的 SRT 相對獨立，其硝(xiao)化(hua)(hua)速(su)率受短 SRT 排泥(ni)的影響較(jiao)小(xiao)，甚至在一定程度上得(de)到強化(hua)(hua)。

懸(xuan)(xuan)浮(fu)污(wu)泥 SRT、填(tian)料投(tou)配(pei)比及(ji)投(tou)配(pei)位(wei)置的選擇不(bu)僅(jin)要考慮(lv)硝化的增強(qiang)程度，還要考慮(lv)懸(xuan)(xuan)浮(fu)態污(wu)泥含量(liang)降(jiang)低對系統反硝化和除磷的負面(mian)影響。

載(zai)體(ti)填料的(de)投配并不意(yi)味可大幅度增加系統(tong)(tong)排泥量，縮短(duan)(duan)懸(xuan)浮(fu)(fu)污泥 SRT 以提高系統(tong)(tong)除磷效率；相反(fan)，SRT 的(de) 縮短(duan)(duan)可能降低懸(xuan)浮(fu)(fu)態(tai)污泥（MLSS）含量，從而影響 系統(tong)(tong)的(de)反(fan)硝化效果，甚至造成除磷效果惡化。

研究表明(ming)，當懸(xuan)(xuan)浮(fu)污泥(ni) SRT 控制(zhi)為 5 d 時，復(fu)合(he)(he)式 A2/O 工藝(yi)的(de)(de)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)效果(guo)與傳(chuan)統(tong) A2/O工藝(yi)相比， 兩者的(de)(de)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)效果(guo)無明(ming)顯(xian)差(cha)異，復(fu)合(he)(he)式 A2/O工藝(yi)的(de)(de)載 體填料不能完全獨立地發揮其硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)性能；若再降(jiang)低懸(xuan)(xuan)浮(fu)污泥(ni) SRT 則因系(xi)統(tong)懸(xuan)(xuan)浮(fu)污泥(ni)含(han)量的(de)(de)降(jiang)低致使 硝(xiao)酸鹽積累，影響厭氧磷(lin)的(de)(de)正(zheng)常釋放。

二、基(ji)于“碳源(yuan)競爭(zheng)”角度的工藝

解決(jue)傳統 A2/O工藝(yi)碳源(yuan)競爭(zheng)及其硝酸(suan)鹽和 DO 殘余干擾釋磷或反硝化的問題，主要集中(zhong)在 3 方面：

針(zhen)對(dui)碳(tan)源競爭采(cai)取的解決策略，如(ru)補充外碳(tan)源、反硝化和(he)釋磷 重新(xin)分配碳(tan)源（如(ru)倒(dao)置(zhi) A2/O工藝）等(deng)；

解決硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)干擾釋磷提出的工藝改革，如 JHB、UCT、MUCT 等工藝；

針對 DO 殘(can)余干擾(rao)釋磷、反硝(xiao)化的問題(ti)， 可(ke)在好氧區末端增設(she)適當容積的“非曝氣區”。

1、補充外碳源(yuan)

補充外(wai)碳源(yuan)是在不(bu)(bu)改變原(yuan)有工藝池(chi)體(ti)(ti)結構及各功能區順序的情況(kuang)下，針(zhen)對短期內(nei)因水質波動引起碳源(yuan)不(bu)(bu)足(zu)而提出的應(ying)急措施。一般供選擇(ze)的碳源(yuan)可分(fen)為 2 類：

1）甲醇(chun)、乙醇(chun)、葡萄糖(tang)和乙酸鈉等有機化合物(wu)；

2）可替(ti)代有(you)機碳源，如(ru)厭氧消化(hua)(hua)(hua)污泥上(shang)清液、 木屑(xie)、牲畜或(huo)家禽糞便及含高(gao)碳源的(de)工業廢(fei)水(shui)等。相對糖類、纖維(wei)素等高(gao)碳物質而言，因微生(sheng)物以低(di)分子碳水(shui)化(hua)(hua)(hua)合(he)物（如(ru)，甲醇、乙酸(suan)鈉(na)等）為碳源進行(xing)合(he)成代謝(xie)時所需能量較大，使其更傾向于利用此類碳源進行(xing)分解(jie)代謝(xie)，如(ru)反硝化(hua)(hua)(hua)等。

任(ren)何外(wai)碳源的(de)(de)投加都要使系統經歷一定(ding)的(de)(de)適應期，方可達到預期的(de)(de)效果。

針(zhen)對(dui)要解(jie)決(jue)的(de)矛(mao)盾主體(ti)選擇合適(shi)的(de)碳源投(tou)加(jia)點對(dui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)穩定運行和節能降耗至(zhi)關重要。一般在厭氧(yang)區(qu)投(tou)加(jia)外碳源不僅能改善系(xi)(xi)統(tong)(tong)除磷效果，而且可增強系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)反(fan)硝(xiao)化潛能；但是若反(fan)硝(xiao)化碳源嚴重不足致使(shi)系(xi)(xi)統(tong)(tong) TN 脫除欠佳(jia)時， 應優先考慮向缺氧(yang)區(qu)投(tou)加(jia)。

2、倒置(zhi) A2/O 工藝(yi)及其改良(liang)工藝(yi)

傳統 A2/O工藝(yi)(yi)以犧牲系統的反硝化速率為前(qian)提，優先考慮釋磷(lin)對碳(tan)源的需(xu)求，而(er)將厭氧區置于工藝(yi)(yi)前(qian)端，缺氧區后(hou)置，忽視了釋磷(lin)本身(shen)并(bing)非除磷(lin)工藝(yi)(yi)的目的所在。

從除磷角度分析可(ke)知，倒置 A2/O 工藝還具(ju)有 2 個優勢：

“饑餓效應”。PAOs厭氧(yang)釋磷后(hou)直接(jie)進入生(sheng)化 效率較高的(de)好(hao)氧(yang)環境，其(qi)在厭氧(yang)條件(jian)下(xia)形成(cheng)的(de)攝(she)磷驅 動力可以(yi)得(de)到充分地(di)利(li)用。

“群體(ti)效應”。允許所有(you) 參(can)與回流的污泥經歷完整(zheng)的釋磷(lin)、攝磷(lin)過程。然(ran)而有(you)研究者認為，倒置 A2 /O 工藝的布(bu)置形式。

3、JHB、UCT 及改良 UCT 工藝(yi)

與分點(dian)(dian)進水倒置(zhi) A2 /O 工藝相(xiang)比，JHB（亦稱 A+ A2 /O 工藝） 和 UCT 工藝的設(she)計(ji)初衷是通過改變(bian)外回流位點(dian)(dian)以(yi)解決硝酸鹽、DO殘(can)余干(gan)擾釋(shi)磷。

JHB 工藝(yi)中的氮素的脫除主要發生(sheng)在污(wu)泥(ni)反硝化區(qu)和缺氧(yang)區(qu)，且兩者的脫除量相當， 污(wu)泥(ni)反硝化區(qu)的設(she)置改變了(le)氮素在各功能區(qu)的分配比(bi)例，使厭氧(yang)區(qu)能夠更好地專注于釋磷。

與倒(dao)置(zhi) A2 /O 工藝相同，對于(yu)低(di) C/N 進水而言， JHB 工藝污泥反硝化區(qu)的(de)設置(zhi)可能會引起后續各功(gong)能區(qu)的(de)碳源不足，為此也有必要采用(yong)分點進水方式。

與倒置 A2 /O 工(gong)藝不(bu)同(tong)，UCT 工(gong)藝是在不(bu)改變傳統 A2 /O 工(gong)藝各功能區空(kong)間位置的(de)(de)情況下，污泥(ni)先(xian)回(hui)流至缺氧(yang)區，使(shi)其經歷反硝化(hua)脫氮后，再(zai)通過缺氧(yang)區的(de)(de)混合液回(hui)流至厭(yan)(yan)氧(yang)區，避免了(le)回(hui)流污泥(ni)中硝酸(suan)鹽、DO 對(dui)厭(yan)(yan)氧(yang)釋磷的(de)(de)干擾。

在進(jin)水(shui)(shui) C/N 適中(zhong)的情況 下，缺(que)氧(yang)(yang)區(qu)的反硝化作用(yong)可使回流(liu)至厭氧(yang)(yang)區(qu)的混合液中(zhong)硝酸(suan)鹽(yan)的含量接近于 0；而(er)當進(jin)水(shui)(shui) C/N 較低時， UCT 工(gong)藝(yi)中(zhong)的缺(que)氧(yang)(yang)區(qu)可能無(wu)法實現氮的完全脫除， 仍有部分(fen)硝酸(suan)鹽(yan)進(jin)入厭氧(yang)(yang)區(qu)，因此(ci)又產生了(le)改良 UCT 工(gong)藝(yi)（MUCT）。

與 UCT 工(gong)藝相(xiang)比，MUCT 將傳(chuan)統 A2 /O 工(gong)藝中 的(de)缺氧(yang)區分(fen)隔(ge)為 2 個獨立區域，前(qian)缺氧(yang)區接受來自 二沉池的(de)回流污泥，后缺氧(yang)區接受好(hao)氧(yang)區的(de)硝(xiao)化(hua)(hua)液， 從而使(shi)外回流污泥的(de)反硝(xiao)化(hua)(hua)與內回流硝(xiao)化(hua)(hua)液的(de)反硝(xiao) 化(hua)(hua)完全分(fen)離，進一步減少了硝(xiao)酸鹽對厭氧(yang)釋磷的(de)影(ying)響。

無論 UCT 還是 MUCT，回流系統的改變強化了(le) 厭氧、缺氧的交替(ti)環境，使其與 JHB 一(yi)樣，缺氧區容易富集反硝化 PAOs，實現同步脫氮除磷。

三、兼顧 SRT 矛盾及“碳源(yuan)競爭(zheng)”工藝

1、新型雙污(wu)泥脫(tuo)氮除磷工藝

新型雙污泥脫(tuo)氮除磷工藝（PASF）工藝也可謂是傳統 A2/O 與曝氣生(sheng)物(wu)濾(lv)池(chi)（BAF）的(de)組合(he)工藝， 是以分相(xiang)培(pei)養為基(ji)礎的(de)雙泥系統，能更好地滿(man)足各功能微生(sheng)物(wu)對(dui)環境、營養物(wu)質及生(sheng)存空(kong)間(jian)的(de)最(zui)佳需 求。

在工(gong)藝(yi)(yi)設(she)計及(ji)運行過程中，通(tong)過縮短前端 A2 /O 工(gong)藝(yi)(yi)好(hao)氧區的(de) HRT，將硝化過程從中分離(li)而順序“嫁接”于(yu)二(er)沉池后端的(de) BAF。

對于(yu) PAOs 的(de)厭氧釋(shi)磷而(er)言，因前端的(de)污泥(ni)單(dan)元不承擔(dan)硝(xiao)化功(gong)能(neng)，在(zai)理想(xiang)條(tiao)件下外回(hui)流污泥(ni)中(zhong)不含有硝(xiao)酸鹽，為(wei) PAOs 釋(shi)磷創造了良好的(de)“壓(ya)抑(yi)”環(huan)境，使其優(you)先利用原水中(zhong)的(de) VFAs 類(lei)物(wu)質合成 PHAs 并釋(shi)放磷；

再者，也因長 SRT 硝(xiao)化(hua)菌(jun)以生物(wu)膜形式固(gu)著生長在(zai)(zai)填(tian)料表面而短SRT 的 PAOs 和反硝(xiao)化(hua)菌(jun)呈(cheng)懸浮態生長在(zai)(zai)前端的污泥單元，實現了(le)硝(xiao)化(hua)菌(jun)與反硝(xiao)化(hua)菌(jun)、PAOs 等功 能微生物(wu)的 SRT 分離，緩解了(le) SRT 矛盾(dun)。

決定缺氧區反(fan)硝(xiao)化效(xiao)果(guo)的因素主要有2個：進入缺氧區的優質(zhi)碳源（VFAs 和 PHAs）含(han)量及來自 BAF 的內(nei)回(hui)流(liu)硝(xiao)化液中的硝(xiao)酸鹽含(han)量。

當進水 C/N 較高(gao)時(shi)，硝酸鹽(yan)成(cheng)為(wei)反硝化(hua)的限(xian)制因子，隨著內回流比的增大(da)缺(que)氧區異養反硝化(hua)效果(guo)也(ye)相應提高(gao)，但(dan)升(sheng)高(gao)幅度卻呈(cheng)遞減趨勢；

而(er)當進水 C/N 較低時(shi)，因碳源成為反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)的(de)限制因子(zi)，根據異(yi)養(yang)反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)菌和反(fan)(fan) 硝(xiao)(xiao)化(hua) PAOs 對電(dian)子(zi)受體的(de)競爭機(ji)制，適當提高內回 流硝(xiao)(xiao)酸鹽負荷的(de)方式刺激(ji)反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)聚磷(lin)菌（DPAOs） 的(de)優勢生(sheng)長，使其以硝(xiao)(xiao)酸鹽為電(dian)子(zi)受體，并以 PHAs 為電(dian)子(zi)供體進行(xing)同(tong)步反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)脫氮除磷(lin)，實現(xian)“一(yi)碳 兩用”，同(tong)時(shi)可節省系統(tong)的(de)能耗，減(jian)少污泥產量(liang)。

2、雙循環兩相生(sheng)物(wu)處理工藝

雙(shuang)循環兩相生(sheng)物處理工藝(yi)（BICT）是在(zai)序批式活性污(wu)泥(ni)法(fa)的基(ji)礎上，增設獨立的生(sheng)物膜硝(xiao)化反(fan)應(ying)(ying)器，使自養(yang)硝(xiao)化菌(jun)(jun)與(yu)反(fan)硝(xiao)化菌(jun)(jun)、PAOs 等異養(yang)菌(jun)(jun)分(fen)相培養(yang)，以(yi)克服脫(tuo)氮與(yu)除磷間的 SRT 矛盾及硝(xiao)酸(suan)鹽、 DO 干(gan)擾釋(shi)磷而(er)開發(fa)的污(wu)水處理新工藝(yi)，其主體(ti)單(dan)元由(you)厭氧生(sheng)物選擇器、序批式懸浮污(wu)泥(ni)主反(fan)應(ying)(ying)器、生(sheng)物膜硝(xiao)化反(fan)應(ying)(ying)器組成。

該(gai)工藝正常運行時主要完成 4 個操作過程：

1） 進水(shui)、曝氣攪拌 + 污泥回流(liu)

原水(shui)與沉淀(dian)池的(de)(de)回流污泥(ni)在厭氧(yang)生物選(xuan)擇(ze)器內混合接觸，借助(zhu)高(gao)負荷梯 度(du)產生的(de)(de)“選(xuan)擇(ze)壓(ya)力(li)”篩選(xuan)出具有良好絮凝性(xing)的(de)(de)細 菌，并使 PAOs 厭氧(yang)釋磷。此時，主反應器在曝氣攪 拌(ban)的(de)(de)作用下(xia)，完成 COD 的(de)(de)去除及 PAOs 的(de)(de)超量攝磷；

2）缺氧攪(jiao)拌 + 硝化液回流

主反(fan)(fan)應(ying)器接受來(lai)自生(sheng)物(wu)膜反(fan)(fan)應(ying)器的(de)硝(xiao)化(hua)液(ye)，在機械攪拌作(zuo)用下(xia)，完成反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)脫氮，同(tong)時(shi)被(bei)擠出的(de)混合液(ye)進(jin)入沉淀池，經沉淀分離后上清液(ye)進(jin)入生(sheng)物(wu)膜硝(xiao)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)器；

3）再曝氣(qi)（可選做）

吹脫污泥(ni)中包裹(guo)的氮氣以利于泥(ni)水分離，也 可強化 PAOs 的好氧(yang)攝磷；

4）靜止沉淀、潷(bi)水

靜止沉淀的同時排出富磷污泥。此工藝獨立硝化反應單(dan)元的設置消除(chu)了 SRT 與 硝化的高度關(guan)聯(lian)性(xing)，SRT 不再是影(ying)響系統脫氮效率 的限制因子。

3、BCFS 工藝

BCFS 工(gong)藝(yi)（Biologische Chemische Fosfaat Stikstof verwijdering） 可實(shi)現(xian)磷的完全去除和(he)氮的最佳(jia)脫除。

與 UCT 工(gong)(gong)藝相比(bi)，BCFS 工(gong)(gong)藝在主流線上(shang)增設2個反應區(qu)——接觸區(qu)和混合(he)區(qu)。

介于厭(yan)氧(yang)(yang)區與缺 氧(yang)(yang)區之間的(de)(de)接(jie)觸(chu)區相當(dang)于第 2 選(xuan)擇池，可以有效(xiao)控 制絲狀菌的(de)(de)異常生(sheng)長，防止污泥膨脹的(de)(de)發生(sheng)；另外， 也因(yin)回(hui)流污泥先回(hui)流于此進(jin)行反硝化(hua)脫氮反應，給 PAOs 厭(yan)氧(yang)(yang)釋磷營造(zao)了良(liang)好(hao)的(de)(de)“壓(ya)抑”環境。

介于(yu)缺(que)氧區與好氧區之間的(de)混合(he)區相(xiang)當于(yu)一(yi)個(ge)“機動單元”， 可(ke)通(tong)過(guo)曝氣系統的(de)啟閉靈(ling)活(huo)地控制其前端(duan)好氧區和后端(duan)缺(que)氧區的(de)氧化(hua)還原電位，也可(ke)在(zai)低 C/N 條件下誘導反硝化(hua) PAOs 成為優勢(shi)菌群而發(fa)揮同步脫氮(dan)除磷，實現“一(yi)碳兩用”。