傳統(tǒng)活性污泥法是應(yīng)用最早的工藝，它去除有機物的效率很高，近20年來，水體富營養(yǎng)化的危害越來越嚴重，去除氮、磷列入了污水處理的目標，于是出現(xiàn)了活性污泥法的改進型ao工藝和aao工藝。ao工藝有兩種，一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝，一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝；aao工藝則是既脫氮又除磷的工藝。

1、aao工藝原理及過程

a-a-o生物脫氮除磷工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合。在該工藝流程內(nèi)，bod、ss和以各種形式存在的氮和磷將一并被去除。該系統(tǒng)的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌組成，專性厭氧和一般專性好氧菌群均基本被工藝過程所淘汰。在好氧段，硝化細菌將入流中的氨氮及由有機氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮氣逸入大氣中，從而達到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷去除。

在以上三類細菌均具有去除bod的作用，但bod的去除實際上以反硝化細菌為主。以上各種物質(zhì)去除過程 可直觀地用圖所示的工藝特性曲線表示。污水進入曝氣池以后，隨著聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段好氧生物分解，bod濃度逐漸降低。在厭氧段，由于聚磷菌釋放磷，tp濃度逐漸升高，至缺氧段升至最高。在缺氧段，一般認為聚磷菌既不吸收磷，也不釋放磷，tp保持穩(wěn)定。在好氧段，由于聚磷菌的吸收，tp迅速降低。在厭氧段和缺氧段，氨氮濃度穩(wěn)中有降，至好氧段，隨著硝化的進行，氨氮逐漸降低。在缺氧段，no3－n瞬間升高，主要是由于內(nèi)回流帶入大量的no3－n，但隨著反硝化的進行，硝酸鹽濃度迅速降低。在好氧段，隨著硝化的進行，no3－n濃度逐漸升高。

2、aao工藝參數(shù)和影響因素

a-a-o生物脫氮除磷的功能是有機物去除、脫氮、除磷三種功能的綜合，因而其工藝參數(shù)應(yīng)同時滿足各種功能的要求。如能有效去除脫氮或除磷，一般也能同時高效地去除bod，但除磷和脫氮往往是相互矛盾的，具體體現(xiàn)在某些參數(shù)上，使這些參數(shù)只能局限在某一狹窄的范圍內(nèi)，這是a-a-o系統(tǒng)工藝控制較為復(fù)雜的主要原因。

1）f/m和srt

完全的生物硝化，是高效生物脫氮的前提，因而f/m越低srt越高，脫氮效率越高，而生除磷則要求高f/m低srt。a-a-o生物脫氮除磷是運行較靈活的一種工藝，可以以脫氮為重點，也可以以除磷為重點，當然也可以二者兼顧。如果既要求一定的脫氮效果，也要求一定的除磷效果，f/m一般控制在0.1～0.18kgbod5/(kgmlvss?d)，srt一般應(yīng)控制在8～15天。

2）水力停留時間

水力停留時間與進水濃度、溫度等因素有關(guān)。厭氧段水力停留時間一般在1～2小時范圍；缺氧段水力停留時間1.5～2小時；好氧段水力停留時間一般應(yīng)在6小時。

3）內(nèi)回流與外回流

內(nèi)回流比r一般在200～500％之間，具體取決于進水tkn濃度，以及所要求脫氮效率，一般認為，300～500％時脫氮效率最佳。外回流比r一般在50～100％的范圍內(nèi)，在保證二沉池不發(fā)生反硝化及二次釋放磷的前提下，應(yīng)使r降至最低，以免將大多的no3－n帶回厭氧段，干擾磷的釋放，降低除磷效率。

4）溶解氧do

厭氧段do應(yīng)控制在0.2mg/l以下，缺氧段do應(yīng)控制在0.5mg/l以下，而好氧段do應(yīng)控制在2～3mg/l之間。

5）cod/tkn與cod/tp

對于生物脫氮來說，cod/tkn應(yīng)大于4.0，而生物除磷則要求cod/tp大于20。如果不能滿足上述要求，應(yīng)向污水中投加有機物。為了提高cod/tkn值，宜投加甲醇做營養(yǎng)源，為了提高cod/tp值，宜投加乙酸等低級脂肪酸。

6）ph和堿度

a-a-o生物除磷脫氮系統(tǒng)中，污泥混合液的ph應(yīng)控制在7.0之上，如果ph小于6.5時，可提高堿度。

7）溫度的影響

溫度越高，對生物脫氮越有利，當溫度低于15℃時，生物脫氮效率將明顯下降。而當溫度下降時，則極可能對除磷有利。

8）毒物及抑制物質(zhì)

某些重金屬離子、絡(luò)合陰離子及一些有機物隨著工業(yè)廢水入處理系統(tǒng)后，如果超過一定的濃度，會導(dǎo)致活性污泥中毒，會使某些生物活性受到抑制。反硝化細菌和聚磷菌對毒物及抑制物質(zhì)的反應(yīng)，同傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的污泥基本一致，其中毒或抑制劑量見下表。與異養(yǎng)菌類相比，硝化細菌更易受到毒物抑制。一些對異養(yǎng)菌無毒的物質(zhì)會對硝化細菌形成抑制。而同一種抑制物質(zhì)，在某一濃度水平下，對異養(yǎng)菌無毒性，而對硝化細菌卻可能有抑制作用。

3、提高aao工藝處理效果的經(jīng)驗總結(jié)

一般a2/o工藝流程當脫氮效果好時,則除磷效果較差，反之亦然，很難同時獲得好的脫氮除磷的效果，所以特對a2/o工藝提出改進措施，以提高該工藝的整體處理效果。

1）在設(shè)計和運行中，保證污泥回流比為(60~100)%，一般回流到厭氧段的污泥回流比為(10~20)%，其余的則回流到缺氧段。這樣就減少了進入到厭氧段的硝酸鹽和溶解氧量，最大限度地維持了其厭氧環(huán)境，同時又保證了所需的污泥濃度。

2）原污水應(yīng)能同時進入到厭氧段和缺氧段，據(jù)脫氮除磷生化反應(yīng)對有機碳源的需要，通過閘門調(diào)節(jié)其進入?yún)捬醵魏腿毖醵蔚奈鬯髁俊Ｓ嘘P(guān)研究表明，如要獲得較高的脫氮除磷效果，可按1/3污水流入缺氧段來設(shè)計。

3）回流污泥的提升用潛污泵代替螺旋泵，同時回流污泥和污水進入?yún)捬醵魏腿毖醵尉捎醚蜎]式入流，以減少復(fù)氧。

4）厭氧段和缺氧段水下攪拌器的功率一般按3~5w/m3來設(shè)計過大則會在池內(nèi)產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致混合液溶解氧升高，影響脫氮除磷效果；但攪拌功率過小則混合液中的污泥可能沉積下來。

5）取消消化池，將剩余污泥直接經(jīng)濃縮壓濾成泥餅，避免了a2/o工藝高磷剩余污泥在消化過程中磷被重新釋放和溶出，影響磷的去除效果。

6）a2/o工藝的污泥齡取值應(yīng)兼顧脫氮除磷二方面的要求，一般污泥齡為15~20d為宜。

7）混合液回流比的取值應(yīng)兼顧a2/o工藝脫氮率要求較高和降低運行費用二個方面，一般取(300~400)%為宜，此時脫氮率可達70%以上，運行費用也不會太高。如果將缺氧池和好氧池設(shè)計成同心圓式，外圓為環(huán)形好氧池，采用轉(zhuǎn)刷曝氣推流；同心圓的中間是圓形缺氧反硝化池，用潛水攪拌器攪拌推流。

從厭氧段出來的混合液通過缺氧池圓形隔墻上的開口進入好氧段，而好氧段混合液則通過隔墻上的旋轉(zhuǎn)門回流到缺氧段，混合液的回流量由控制旋轉(zhuǎn)門的開啟度來調(diào)節(jié)，使回流混合液不需用泵提升，大大節(jié)約了能耗，又保證了較高的脫氮率。我國昆明第二污水廠就是采用該種結(jié)構(gòu)，效果良好。

8）a2/o工藝設(shè)計中，要取得較好的處理效果和比較靈活的運行條件，一般采用設(shè)計參數(shù)：厭氧段污泥負荷率>0.10kgbod5/kgmlss·d；厭氧段進水s-p/s-bod5

好氧段污泥負荷率<0.10kgbod5/kgmlss·d；好氧段tkn/mlss<0.15kgtkn/kgmlss·d。

9）a2/o工藝中水力停留時間一般為6~8h，三段水力停留時間適宜的比例為厭氧∶缺氧∶好氧=1∶1∶(3~4)