昆明污水处理中AO工艺详细解析,在污水处理领域,AO工艺可谓是生物脱氮的“常青树”。它结构清晰、运行稳定、成本可控,是很多市政污水厂和工业废水项目的首选工艺。什么是AO污水处理工艺?全称 Anaerobic–Oxic Process,即“缺氧—好氧”生物处理工艺。它在传统活性污泥法的基础上,通过设置缺氧池 与好氧池 串联运行,利用不同微生物的代谢作用,实现对有机物和氮素的高效去除。主要特点:流程简洁,基建和运行成本较低脱氮效果稳定,尤其适用于生活污水和可生化工业废水通过合理的回流设计,实现“硝化—反硝化”循环
AO工艺核心原理AO工艺的本质,是构建一个“缺氧反硝化 + 好氧硝化”的微生物协作系统。
1. 有机物降解污水首先进入缺氧池。这里虽然溶解氧极低(DO ≤ 0.5 mg/L),但富含回流的活性污泥。异养菌会利用污水中的有机物作为碳源进行代谢,大幅降低COD和BOD₅,同时也为后续反硝化储备了“粮食”。
✅ 作用:去除有机物,为反硝化提供碳源。
2. 硝化反应污水随后进入好氧池。在充足氧气(DO = 2–4 mg/L)环境下,硝化细菌分两步“出手”:氨氧化细菌:将氨氮转化为亚硝酸盐亚硝酸盐氧化细菌:将亚硝酸盐进一步转化为硝酸盐
⚠️ 注意:硝化过程会消耗碱度,需监控pH,必要时补充碱剂。
3. 反硝化反应好氧池产生的硝酸盐,通过内回流被送回缺氧池。在缺氧条件下,反硝化菌以有机物为碳源,将硝酸盐还原成氮气,释放到大气中,从而完成“脱氮使命”。
🔁 好处:反硝化过程会产生碱度,可部分弥补硝化阶段的消耗。
4. 污泥回流系统好氧池末端的污泥通过外回流回到缺氧池前端,保证系统内有足够数量的微生物,特别是生长缓慢的硝化菌,确保处理效率与稳定。
关键控制要点AO工艺要想稳定运行,以下6个参数必须精准控制:
1. 溶解氧缺氧池:DO ≤ 0.5 mg/L,过高会抑制反硝化好氧池:DO = 2–4 mg/L,保障硝化菌活性,避免能耗过高
2. 碳氮比BOD₅/TN ≥ 5,是高效反硝化的前提过低:需投加甲醇、乙酸钠等外碳源过高:会导致好氧池负荷大、污泥产量多
3. 污泥特性MLSS:3000–5000 mg/LSRT:15–25天,保证硝化菌不流失SV₃₀:15%–30%,监控污泥沉降性
4. 回流比内回流比:200%–400%,过低则脱氮不彻底,过高则带入过多氧气外回流比:50%–100%,维持系统污泥浓度
5. pH值与碱度:系统pH:7.0–8.5碱度要求:进水碱度/TN ≥ 8,不足时需投加碳酸钠等
6. 水力停留时间总HRT:8–12小时缺氧池:好氧池 ≈ 1:2 ~ 1:3
实战案例:某污水厂AO工艺改造
项目背景:原工艺:传统活性污泥法问题:出水TN > 15 mg/L,无法达到一级A标准改造方案:
升级为AO工艺,
规模5万m³/天设计参数:
缺氧池:HRT = 3.2 h,
DO = 0.2–0.5 mg/L
好氧池:HRT = 6.4 h,
DO = 2.5–3.5 mg/L
内回流比:300%
外回流比:80%
SRT:20天
运行效果(稳定后):
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污染物 |
进水 (mg/L) |
出水 (mg/L) |
去除率 |
一级A标准 |
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COD |
350–480 |
25–40 |
>90% |
≤50 |
|
BOD₅ |
180–240 |
3–8 |
>95% |
≤10 |
|
NH₄⁺-N |
30–42 |
0.5–2.0 |
>95% |
≤5 |
|
TN |
40–52 |
8–12 |
>76% |
≤15 |
|
TP |
3.5–4.8 |
0.3–0.5 |
>88% |
≤0.5 |
✅ 结论:改造后各项指标稳定达标,脱氮效果显著提升。
运行问题与优化:
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问题现象 |
原因分析 |
优化措施 |
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出水TN超标(18–22 mg/L) |
进水C/N低,碳源不足 |
投加乙酸钠,调整进水分配 |
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好氧池pH下降,氨氮去除率降低 |
进水碱度不足 |
投加碳酸钠,控制pH在7.5–8.0 |
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污泥沉降性差(SV₃₀ = 45%) |
暴雨冲击,DO波动 |
提升曝气,调整回流比,投加PAC |
总结与展望
AO工艺作为经典的生物脱氮工艺,凭借其结构简单、运行稳定、成本可控等优势,至今仍是市政污水和可生化工业废水的首选工艺之一。
未来发展方向:
与MBR、高级氧化等深度处理技术组合,应对更高排放标准;
引入智能控制系统,实现参数自动优化,节能降耗;
开发改良型AO工艺,适应低C/N、高盐、有毒废水等复杂场景。