环保工艺之——A2O工艺处理污水影响因素分析（三）

1. C/N 比的影响

   在 A2/O 系统中, C/N 比是影响系统脱氮除磷效果的关键因素, 传统理论认为, 脱氮除磷系统中 N的负荷不允许超过 0.05 N/(Gmlss·d), C/N 过高会抑制耗氧段的硝化功能,C/N 过低则抑制反硝化和释磷过程。有研究表明, 当废水中 C/N 的值小于4时, 系统的脱氮除磷效果将恶化, 但在实际操作运行中, 为提高系统处理功能, C/N 一般不宜小于8, 这样做主要是为避免过量的 NO3-N 存在使硝化细菌在厌氧池中与聚磷细菌争夺有限的碳源。城市废水中 C/N 一般不小于8, 因此城市生活废水的C/N 不会成为A2/O工艺的限制因子, 而以工业废水为主的处理系统, C/N 比率不稳定, 常常会对系统产生不良影响。

   5 .污泥龄(SRT)的影响

   硝化细菌属于专性自养型好氧细菌, 其突出特点是繁殖速度慢, 世代时间较长, 其比增长速率比异养细菌低一个数量级, 在冬季, 硝化细菌繁殖所需的世代时间长达30d 以上, 即使是夏季, 在泥龄小于 5d 的活性污泥系统中硝化作用也十分微弱。与之相反, 系统中异养降解细菌和反硝化细菌的世代周期一般为 2～3d, 过长的泥龄会造成上述菌种的老化, 影响其降解活性。另外, 聚磷脱氮菌也多为短泥龄微生物, 较短的泥龄可获得较高的除磷效果,在实际生产中, A2/O 系统为满足硝化脱氮功能常采用 10 ～15 d 的长泥龄。这就造成了系统在一定程度上牺牲了部分有机物降解、除磷和反硝化速率。此外, 生物除磷的唯一渠道是排除剩余污泥, 为保证系统的除磷效果就不得不维持较高的污泥排放量, 系统的泥龄也就相应地降低。

   美国 Hyperion[17]污水处理厂的试验研究表明, 当温度为22～24 ℃时, 除磷系统的泥龄为 3.1d, 出水磷为0.4mg/ L。因此硝化菌和聚磷脱氮菌在泥龄需求上存在着矛盾, 整个系统的泥龄必须控制在一个很窄的范围, 这种调和虽然使系统具备脱氮除磷效果, 同时也使两类微生物无法发挥各自的优势。

   6 .碳源的影响

   在 A²/O 系统中, 反硝化细菌和聚磷细菌均需要利用有机碳源进行新陈代谢, 同时, 挥发性有机物(VFA)在系统发挥脱氮除磷功能中作用巨大, 研究表明, 污水中低分子挥发性有机物越高, 反硝化和聚磷细菌吸收有机物以 PHB 形式储藏在细胞内就越快速, 并且内源反硝化脱氮速率和聚磷速率取决于细胞内的 PHB 贮存量, 原因在于反硝化细菌利用 PHB作为电子受体氧化 NO₃^- , 聚磷细菌需氧化 PHB 产能以大量吸收游离 P, 因此污水中挥发性有机物含量越高, 厌氧段初始的放磷速率越大, 后续反硝化脱氮和缺氧吸磷速率也越高, 由此可见, A2/O 系统中反硝化和聚磷速率与污水中挥发性的有机酸含量的关系最大, 系统中反硝化与聚磷细菌对有机碳源中 VFA 的竞争矛盾也显得尤为突出。

   污水中 VFA 的来源一般有两种,( 1) 污水本身自带, 城市废水 VFA 含量一般不超过 100 mg/L,对工业废水而言, 其 B/C 较低, 可生化有机物和VFA 成分更少, 因此工业废水中碳源的缺失会给A2/O 系统的平稳运行造成较大困难, 有些 A2/O 系统不得不采用外加碳源以消除碳源竞争矛盾的不利影响。( 2) 厌氧水解酸化, 根据报道, 厌氧水解酸化, 可使长链状大分子难降解有机物裂变成小分子醇、酸, 对环类物质可借助开环酶作用, 使苯环加氢裂解或苯环加水羟基化, 进一步水解成小分子类VFA, 从而提高其可生化性。但是另一方面, 过量碳源对系统脱氮效果会产生负面作用, 研究表明, 好氧硝化段有机质浓度不宜过高, 有机负荷应低于 0.15 gBOD5 (/ gMLSS?d) ，否则过高的有机物浓度会促使异养细菌快速生长, 从而抑制了硝化细菌, 降低系统硝化功能。由此可见,A2/O 系统中聚磷细菌和反硝化细菌之间存在着争夺易生化降解的低分子有机物, 而硝化过程又排斥过量的碳源, 整个处理系统形成了碳源需求不平衡的矛盾关系。（图片来自于网络，文章内容根据部分网络文章及教学资料整理，如有侵权，请联系作者及时处理，谢谢。）