A2O工藝作為當前污水處理領(lǐng)域廣泛應用的生物脫氮除磷技術(shù),其核心在于通過厭氧、缺氧、好氧三段式反應器的協(xié)同作用,實現(xiàn)有機物降解、氮磷去除的目標。生化池作為該工藝的核心單元,其處理效果直接決定出水水質(zhì)。影響A2O生化池運行效果的因素可歸納為環(huán)境參數(shù)、工藝條件、微生物特性及操作管理四大類,具體如下:
一、環(huán)境參數(shù):微生物生存的基礎(chǔ)條件
溶解氧(DO)濃度
溶解氧是好氧段微生物(如硝化菌、聚磷菌)代謝的關(guān)鍵限制因子。好氧區(qū)DO需維持在2~3 mg/L,以滿足硝化反應(將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮)和聚磷菌過量吸磷需求;缺氧區(qū)需嚴格控制DO<0.5 mg/L,確保反硝化菌在無氧條件下利用硝態(tài)氮作為電子受體;厭氧區(qū)則需保持DO趨近于0,防止好氧微生物消耗易降解有機物,干擾聚磷菌釋磷過程。
溫度
溫度通過影響微生物酶活性改變代謝速率。硝化菌適溫度為20~30℃,低于10℃時活性顯著下降,脫氮效率降低;反硝化菌和聚磷菌對溫度適應性較廣,但15℃以下處理效果仍會受抑制。低溫地區(qū)需通過保溫或加熱措施維持池體溫度穩(wěn)定。
pH值
系統(tǒng)pH值需控制在6.5~8.0的中性范圍。硝化反應(NH??→NO??)會釋放H?,導致pH下降,需通過投加堿度(如NaHCO?)維持pH≥7.0;反硝化過程產(chǎn)生OH?,可能使pH升至8.5以上,需避免堿度過高抑制微生物活性。
營養(yǎng)物質(zhì)比例
微生物生長需滿足C:N:P=100:5:1的營養(yǎng)需求。碳源不足會限制反硝化(碳源為電子供體)和聚磷菌代謝,需通過投加甲醇、乙酸等外碳源補充;氮磷比例失衡則可能導致脫氮或除磷效果單一受限。
二、工藝條件:反應器運行的調(diào)控核心
水力停留時間(HRT)
三段反應器的HRT分配直接影響處理效率:厭氧段需12小時以保證聚磷菌充分釋磷;缺氧段24小時滿足反硝化脫氮;好氧段6~8小時確保硝化反應。HRT過短會導致污染物去除不全部,過長則增加能耗和污泥老化風險。
污泥齡(SRT)
污泥齡需兼顧硝化菌(長SRT,1525天)和聚磷菌(短SRT,715天)的生長需求,通常控制在10~20天。SRT過長易導致污泥膨脹,過短則可能流失硝化菌,降低脫氮效果。
混合液回流比與污泥回流比
混合液回流(從好氧段到缺氧段)可將硝態(tài)氮帶入缺氧區(qū)進行反硝化,回流比一般為200%400%;污泥回流(從二沉池到厭氧段)可維持反應器污泥濃度,回流比通常為50%100%。回流比過低會導致底物不足,過高則增加能耗并可能破壞厭氧環(huán)境。
污泥濃度(MLSS)
適宜的MLSS濃度(2000~4000 mg/L)可保證足夠的微生物量。濃度過高會導致傳氧效率下降、能耗增加;過低則處理能力不足,出水水質(zhì)惡化。
三、微生物特性:生化反應的執(zhí)行者
菌群結(jié)構(gòu)與活性
系統(tǒng)需維持硝化菌(如亞硝化單胞菌、硝化桿菌)、反硝化菌(如假單胞菌、產(chǎn)堿桿菌)、聚磷菌(如不動桿菌、放線菌)的平衡。進水毒性物質(zhì)(如重金屬、抗生素)或沖擊負荷可能導致優(yōu)勢菌群失衡,需通過預處理或生物修復恢復菌群活性。
污泥沉降性能
污泥膨脹(如絲狀菌過度繁殖)會導致二沉池泥水分離困難,影響回流污泥質(zhì)量。需通過控制DO、pH、營養(yǎng)比及投加絮凝劑等方式改善污泥沉降性(SVI宜控制在100~150 mL/g)。
四、操作管理:穩(wěn)定運行的保障措施
進水水質(zhì)與負荷波動
工業(yè)廢水或生活污水的水質(zhì)(如有機物濃度、毒物含量)、水量波動會沖擊生化系統(tǒng)。需通過格柵、調(diào)節(jié)池等預處理單元均質(zhì)均量,避免高負荷或有毒物質(zhì)直接進入生化池。
設(shè)備運行狀態(tài)
曝氣系統(tǒng)(如曝氣盤堵塞)、攪拌裝置(如缺氧區(qū)攪拌不足)、回流泵故障等設(shè)備問題會導致DO分布不均或混合效果下降,需定期維護確保設(shè)備穩(wěn)定運行。
監(jiān)測與調(diào)控頻率
實時監(jiān)測DO、pH、MLSS、出水COD、氨氮、總磷等關(guān)鍵指標,及時調(diào)整運行參數(shù)(如曝氣強度、回流比),是保障系統(tǒng)長期穩(wěn)定達標的關(guān)鍵。
總結(jié)
A2O生化池的處理效果是環(huán)境參數(shù)、工藝條件、微生物特性及操作管理多因素協(xié)同作用的結(jié)果。實際運行中需通過系統(tǒng)性調(diào)控,維持各參數(shù)在適宜范圍,確保微生物代謝活動高效進行,最終實現(xiàn)污水中污染物的穩(wěn)定去除。