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a-a-o脱氮除磷系统的工艺参数及控制
a-a-o生物脱氮除磷的功能是有机物去除、脱氮、除磷三种功能的综合,因而其工艺参数应同时满足各种功能的要求。如能有效地脱氮或除磷,一般也能同时地去除bod5。但除磷和脱氮往往是相互矛盾的,具体体现的某些参数上,使这些参数只能局限在某一狭窄的范围内,这也是a-a-o系统工艺系统控制较复杂的主要原因。
1.f/m和srt。*生物硝化,是生物脱氮的前提。因而,f/m(污泥负荷)越低,srt(污泥龄)越高。脱氮效率越高,而生物除磷则要求高f/m低srt。a-a-o生物脱氮除磷是运行较灵活的一种工艺,可以以脱氮为重点,也可以以除磷为重点,当然也可以二者兼顾。如果既要求一定的脱氮效果,也要求一定的除磷效果,f/m一般应控制在0.1-0.18㎏bod5/(kgmlvss·d),srt一般应控制在8-15d。
2.水力停留时间。水力停留时间与进水浓度、温度等因素有关。厌氧段水力停留时间一般在1-2h范围内,缺氧段水力停留时间1.5-2.0h,好氧段水力停留时间一般应在6h。
3.内回流与外回流。内回流比r一般在200-500%之间,具体取决于进水tkn浓度,以及所要求的脱氮效率。一般认为,300-500%时脱氮效率佳。内回流比r与除磷关系不大,因而r的调节*与反硝化工艺一致。
4.溶解氧(do)。厌氧段do应控制在0.2mg/l以下,缺氧段do应控制在0.5mg/l以下,而好氧do应控制在2-3mg/l之间。因生物除磷本身并不消耗氧,所以a-a-o脱氮除磷工艺曝气系统的控制与生物反硝化系统一致。
5.bod5/tkn与bod5/tp。对于生物脱氮来说,bod5/tkn至少应大于4.0,而生物除磷则要求bod5/tp﹥20。运行中应定期核算入流污水水质是否满足bod5/tkn﹥4.0,bod5/tp﹥20。如果其中之一不满足,则应投加有机物补充碳源。为了提高bod5/tkn值,宜投加甲醇做补充碳源。为了提高bod5/tp值,则宜投加乙酸等低级脂肪酸。
6.ph控制及碱度核算。a-a-o生物除磷脱氮系统中,污泥混合液的ph应控制在7.0之上;如果ph﹤6.5,应外加石灰,补充碱度不足。
影响曝气生物滤池反应器反硝化作用的主要因素有哪些?
(1)碳源 反硝化细菌所能利用的碳源是多种多样的，但从废水生物处理生物脱氮角度分为三类，废水中所含的有机碳源、外加碳源、内碳源。废水中各种有机基质都可以作为反硝化过程中的电子供体，当废水中有足够的有机物质，就不必另外投加碳源。一般实际工程中应控制bod5／tn大于4：1。当废水中碳氮比过低，即bod5／tn小于3：1时，需要另外投加碳源才能达到理想的去碳效果。
(2)溶解氧氧的存在会抑制硝酸盐的还原，其原因主要为：一方面阻抑硝酸盐还原ø的形成，另一方面可作为电子受体，从而竞争性地阻碍了硝酸盐的还原。所以对于生物反硝化系统都必须设立一个不充氧的缺氧池或缺氧区段，以便使硝酸盐通过反硝化途径转化成气态氮。对于曝气生物滤池反应器属于生物膜法反硝化，由于生物膜层从内到外依次存在厌氧层、缺氧层、好氧层和水膜层，虽然生物膜外层有一定的溶解氧存在，氧在向膜内层转移过程中不
常规生物脱氮除磷工艺流程存在着影响该工艺有效运行的相互影响和制约的因素，主要表现为：
①厌氧与氧段污泥量的分配比影响磷释放或硝态氮反硝化的效果，厌氧段污泥量比例大则磷释放效果好，但反硝化效果差；反之，则反硝化效果好，而磷释放效果差；
②原污水经厌氧段进入缺氧段，磷释放与硝态氮反硝化争夺碳源，当原水中碳源不足时，磷释放或反硝化不*；
③硝化菌世代繁殖时间长，要求较长的污泥龄，但磷从系统中被去除主要是通过剩余污泥的排放，因此要提高除磷效率则要求短污泥龄。
对于某些含高浓度氨氮的工业废水，由于碳源不足，总氮的去除率较低，所以根据常规脱氮除磷方法，在工艺技术上存在诸多问题。相对而言，微波化学污水脱磷除氮技术投资少、运行操作简单、无二次污染而被广泛应用。
微波化学污水处理工艺去除氨氮的技术原理微波对流体中物质进行选择性加热，它通过微波场对吸波物质的选择性加热、低温催化、快速穿透等功能，达到去污除浊杀菌的效果。微波化学污水处理技术的基础是“极性分子理论”。根据此“极性分子理论”，微波不仅可以加快化学反应，在一定条件下也能抑制反应的进行。除此之外，微波还可以改变反应的途径。微波对化学反应的作用除了对反应加热引起反应速率改变以外，还具有电磁场对反应分子间行为的直接作用而引起的所谓“非热效应”。
曝气生物滤池运行中出现的异常问题有哪些及解决对策是什ô?
(1)气对于曝气生物滤池，当进水有机物浓度过高或滤料层中截留的微生物膜过多时，滤料层内局部会产生厌氧代谢，有可能会产生异ζ，解决办法如下。 ①减少滤池中微生物膜的积累，让生物膜正常脱膜并通过反冲洗排出池外；
②保证曝气设施的正常工作；
③避免高浓度或高负荷污水的冲击。
(2)生物膜严重脱落 在滤池正常运行过程中，微生物膜的不正常脱落是不允许的，产生大量的脱膜主要是水质原因引起的，如抑制性或有毒性污染物浓度太高或ph值突变等。解决办法是：改善水质，使进入滤池的水质基本稳定。
膜生物反应器中膜污染的物质来源是活性污泥混合液。污泥混合液的组成是复杂而变化的，它包括微生物菌群及其代谢产物、要处理废水中的有机大分子、小分子、溶解性物质和固体颗粒。分置式好氧mbr工艺中，数量占多数的生物絮体起主导作用；厌氧mbr工艺中，消化上清液中微小胶体尽管数量相对少但对沉积层阻力贡献大，无机污染物磷酸铵þ和微生物细菌一并沉积并吸附在膜表面，形成黏附性*、限制膜通量的凝胶层。而在膜的生物污染中，一个非常重要的因素是生物细胞产生的胞外聚合物(eps)，eps既在曝气池中积累，也在膜上积累，从而引起混合液黏度和膜过滤阻力的增加。
新工艺的可行性
根据聚磷菌与硝化菌世代时间存在的差异性，通过合理控制曝气时间及泥龄，将聚磷菌与硝化菌分别控制在两级反应器中优势生长是可行的。由于亚硝酸菌对do的亲和力较硝酸菌强，通过合理控制sbhbr级的do，可以达到抑制硝酸菌活性和淘汰硝酸菌的目的，从而可将硝化作用控制在亚硝化阶段；sbhbr级生物的复合生长和系统内较低的do水平，有利于系统内出现缺氧/厌氧宏观环境和微环境，为同时硝化反硝化创造了条件；将部分富磷污泥在sbr系统外经厌氧释磷并储碳后，再送回sbr系统好氧吸磷，不仅强化了sbr级除磷效果，同时也可使sbhbr级得到相对较多的剩余碳源，这对sbhbr级同时硝化反硝化有利；sbr级去除了大部分进水中的有机物，消除了原水中较高的有机物浓度对硝化反应的抑制影响；以原水作和释磷并储碳后的污泥为反硝化碳源，可使系统具有较高的反硝化速率；rsbhbr级生物的复合式生长，可较有效地避免在较低do条件下污泥的膨胀现象。所以该sbr-sbhbr工艺将磷、氮分别控制在两级反应器中去除并同时脱碳，在理论和实践上都是可行的。
新工艺的特点
上述两级串联工艺借鉴了ab工艺的基本思想，通过合理的操作过程，将除磷与脱氮这两个相互矛盾的生物处理过程分别控制在两个序批式反应器中进行，使系统既具有sbr法的灵活性，又具有ab法的性。该系统与常规除磷脱氮系统相比较具有以下特点。
sbr和sbhbr可以根据需要合理确定各自的运行泥龄，解决了常规工艺中生物除磷与脱氮之间的泥龄之争。
(4)滤池截污能力下降滤池运行过程中，当反冲洗正常，仅滤池的截污能力下降，这种情况可能是预处理效果不佳，使得进水中的ss浓度较高所引起的，所以此时必须加强对预处理设施的运行管理。
(5)进水水质异常
①进水浓度偏高 这种情况很少出现。如果出现这种情况，则应当通过加大曝气量和曝气时间来保持污泥负荷的稳定性。
②进水浓度偏低这种情况主要出现在暴雨天气，应当通过减少曝气力度和曝气时间来解决。
(6)出水水质异常
①出水带泥、水质浑浊 这种情况的出现主要是生物膜厚度太厚，反冲洗强度过强或冲洗次数过频，导致微生物流失，处理效率下降。解决办法是控制酸化池出水ss的去除率，减少反冲洗次数，调整反冲洗合适强度。②水质发黑、发臭 水质发黑、发臭的原因可能是溶解氧不够，造成污泥厌氧分解。解决办法是加大曝气量，提高溶解氧的含量即可。也可能是局部布水系统堵塞，造成局部缺氧。解决办法是，检修或加大反冲强度。
(7)出水呈微黄色 主要原因是生物滤池进水化学除磷的加药量太大，铁盐超标，减小加药量即可。
工艺原理及过程
a-a-o生物脱氮除磷工艺是活性污泥工艺,在进行去除bod、cod、ss的同时可生物脱氮除磷,其工艺流程如图1所示。
在好氧段,硝化细菌将入流污水中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入大气中,从而达到脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷去除。以上三类细菌均具有去除bod5的作用,但bod5的去除实际上以反硝化细菌为主。污水进入曝气池以后,随着聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段的好氧生物分解,bod5浓度逐渐降低。在厌氧段,由于聚磷菌释放磷,tp浓度逐渐升高,至缺氧段升至高。在缺氧段,一般认为聚磷菌既不吸收磷,也不释放磷,tp保持稳定。在好氧段,由于聚磷菌的吸收,tp迅速降低。在厌氧段和缺氧段,nh3-n浓度稳中有降,至好氧段,随着硝化的进行,nh3-n逐渐降低。在缺氧段,由于内回流带入大量no3-n,no3-n瞬间升高,但随着反硝化的进行,no3-n浓度迅速降低。在好氧段,随着硝化的进行,no3-n浓度逐渐升高。
接触氧化法运行管理中应注意哪些问题?
(1)填料的选择 填料是附着生物膜生长的介质，可直接影响接触氧化池中微生物生长数量、空间分布状况、代谢活性等，还对接触氧化池中布水、布气产生影响。除考虑寿命长、价格适中等通常的要求外，还应考虑废水的性质和浓度等因素。例如：处理高浓度废水时，由于微生物产量高、生长快，微生物膜较厚，应使用易于生物膜脱落的填料，通常使用弹性填料。当处理低浓度废水时，微生物增长较慢，生物膜较薄，应尽可能较少生物膜的脱落，增强生物膜的附着力，可选择易于挂膜和比表面积较大的软性纤维填料或组合填料。在生物脱氮系统的硝化区段，由于硝化细菌是一类严格好氧微生物，只生长在生物膜的表层，因此好选样空间分布均匀，且比表面积较大的悬浮填料或弹性立体填料。对悬浮填料除了按上述标准注意其空间形状结构外，还应注意其相对密度，以附着生物膜后相对密度略大于水为佳，这样在曝气后可使填料似活性污泥一样在接触氧化池内上下翻腾，以利与污水中有机物向生物膜中转移和对曝气气泡的切割，增强传质效果，并有利于过厚的生物膜脱落。