目前，活性污泥法是生活污水、城市污水以及有機(jī)性工業(yè)廢水處理中最常用的工藝。

活性污泥法工藝由英國(guó)人在1912年-1913年間發(fā)明，1914年由Ardern和Lockett在英國(guó)曼徹斯特建成試驗(yàn)廠，1916年美國(guó)正式建立了第一座活性污泥法污水處理廠。

在90余年的歷史中，隨著在實(shí)際生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用和技術(shù)上的不斷革新改進(jìn)，特別是近幾十年來(lái)，在對(duì)其生物反應(yīng)和凈化機(jī)理進(jìn)行深入研究探討的基礎(chǔ)上，活性污泥法在生物學(xué)、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的理論方面以及在工藝方面都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，出現(xiàn)了多種能夠適應(yīng)各種條件的工藝流程。目前，將生物脫氮技術(shù)和生物除磷技術(shù)融入了傳統(tǒng)的活性污泥工藝，此工藝稱(chēng)為脫氮除磷活性污泥法，又稱(chēng)A2O工藝。

一、生物脫氮機(jī)理

生物處理過(guò)程中，有機(jī)氮通過(guò)微生物的分解和水解轉(zhuǎn)化成氨氮，即氨化作用;通過(guò)硝化反應(yīng)將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，再通過(guò)反硝化反應(yīng)將硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮還原成氣態(tài)氮逸出，達(dá)到脫氮目的。

生物脫氮主要包括三個(gè)階段，即氨化階段，硝化階段，以及反硝化階段。

氨化反應(yīng)：無(wú)論好氧還是厭氧條件下，中性、堿性還是酸性環(huán)境中都能進(jìn)行，只是作用的微生物不同、作用的強(qiáng)弱不同。

硝化反應(yīng)：硝化反應(yīng)過(guò)程中,釋放氫離子,pH下降,硝化菌對(duì)pH十分敏感，為保持適宜pH值，應(yīng)保持足夠的堿度。

反硝化反應(yīng)在：反硝化的影響因素主要是碳源和溶解氧。反硝化是指微生物在缺氧條件下,以NO3--N中的氧為電子受體，有機(jī)碳為電子供體，將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾倪^(guò)程。出水碳源不足時(shí)，可能需要另外投加碳源。

二、生物除磷機(jī)理

生物除磷原理利用好氧微生物中聚磷菌在好氧條件下對(duì)污水中溶解性磷酸鹽過(guò)量吸收作用，然后沉淀分離而除磷。

厭氧環(huán)境：污水中有機(jī)物在厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸菌作用下轉(zhuǎn)化為乙酸苷;而活性污泥中的聚磷菌在厭氧的不利狀態(tài)下，將體內(nèi)積聚的聚磷分解，產(chǎn)生的能量一部分供聚磷菌生存，一部分供聚磷菌主動(dòng)吸收乙酸苷轉(zhuǎn)化為PHB(聚羥基丁酸)的形態(tài)貯存于體內(nèi)。聚磷分解形成的無(wú)機(jī)磷釋放回污水中。

好氧環(huán)境：進(jìn)入好氧狀態(tài)后，聚磷菌將貯存于體內(nèi)的PHB進(jìn)行好氧分解并釋放出大量能量供聚磷菌增殖等生理活動(dòng)，部分供其主動(dòng)吸收污水中的磷酸鹽，以聚磷的形式積聚于體內(nèi)—好氧吸磷。

三、A2O工藝運(yùn)行過(guò)程中的控制要點(diǎn)

(1)溶解氧：在聚磷菌放磷的厭氧反應(yīng)器內(nèi)，應(yīng)保持絕對(duì)厭氧條件，NO3-一類(lèi)的化合態(tài)氧也不允許存在，但在聚磷菌吸氧的好氧反應(yīng)器內(nèi)卻應(yīng)保持充足的氧。

(2)污泥齡：生物除磷主要是通過(guò)排除剩余污泥而去除磷的，因此剩余活泥多少將對(duì)脫磷效果產(chǎn)生影響，一般污泥齡短的系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量較多，可以取得較高的除磷效果。有報(bào)導(dǎo)稱(chēng)：當(dāng)污泥齡為30d時(shí)，除磷率為40%，污泥齡為17d時(shí)，除磷率為50%，而當(dāng)污泥齡降至5d時(shí)，除磷率高達(dá)87%。

(3)溫度與PH值：在5-30℃范圍內(nèi)，都可取得較好的除磷效果，此范圍內(nèi)溫度越高釋磷速度越快，溫度低時(shí)應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)厭氧區(qū)停留時(shí)間。除磷過(guò)程適宜的pH值為6-8，否則，需調(diào)節(jié)。

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