A2O-BAF联合工艺处理低碳氮比生活污水
摘要: 研究了A2O-BAF 联合工艺处理低碳氮比生活污水时，A2O 工艺段厌氧区、缺氧区和好氧区的最佳容积比及硝化液回流比，探讨了强化该工艺的反硝化除磷工艺条件．结果表明，在A2O 水力停留时间为5. 6 h、污泥龄为9d、污泥回流比100%、硝化液回流比200%、BAF HRT 为30 min、出水溶解氧质量浓度为6 ～ 8mg/L 的工况下处理碳氮比为3. 21 的生活污水，系统存在反硝化除磷现象．调节A2O 工艺段各区容积比，当比值为3∶4∶2时，系统的脱氮除磷效率最佳，总氮和总磷的去除率分别是67. 4%和98. 6%．结果表明，维持该容积比不变，改变硝化液回流比，硝化液回流比为250%时系统反硝化除磷效果最好，其中绝大多数的聚磷菌具有反硝化除磷的能力，缺氧区出水硝态氮和总磷的质量浓度几乎为0．该双污泥工艺能充分发挥活性污泥工艺与生物膜工艺的优势，尤其对于处理低碳氮比生活污水能达到良好的处理效果．
关键词: 碳氮比; 容积比; 硝化液回流比
A2O 工艺具有同时去除有机物、氮和磷，且总水力停留时间(hydraulic retention time，HRT) 短、易操作控制、处理水量大、运行费用较低等优点，是中国污水处理最简单的同时脱氮并除磷的工艺之一．但该工艺也存在着缺点，在同一反应系统中同时存在聚磷菌和硝化细菌，由于聚磷菌和硝化细菌对污泥龄要求不一样，这将引起2 种细菌对污泥龄要求的矛盾[1-3]．针对A2O 工艺存在的缺陷，提出了A2OBAF联合工艺，该联合工艺中A2O 系统主要完成的是有机物的去除、除磷、反硝化，而将曝气生物滤池(biological aerobic filter，BAF) 置于二沉池之后，主要目的是完成硝化，BAF 的部分出水回流到A2O系统的缺氧段为反硝化作用和缺氧吸磷作用提供相应的电子受体．该双污泥工艺解决了传统A2O 工艺硝化菌与聚磷菌泥龄矛盾，且最大程度地发挥了活性污泥与生物膜这2 种处理技术的优势．因硝化作用在BAF 中进行，使得回流污泥中不含或含有少量的硝态氮，从而进一步解决了在厌氧区反硝化菌与聚磷菌对碳源的争夺[4-7]．
反硝化除磷菌可在缺氧的环境下，利用硝态氮或亚硝态氮为电子受体氧化体内贮存的PHA，从环境中摄磷达到脱氮和除磷的双重目的．该A2O-BAF工艺在处理低碳氮比生活污水时存在反硝化除磷现象，而反硝化除磷可节省约50% 化学需氧量(chemical oxygen demand，COD) 和30% 氧的消耗量，相应减少剩余污泥量50%[8-9]，缓解了反硝化菌与聚磷菌对碳源的争夺，弥补了碳源缺乏的不足．
本试验在A2O 工艺和BAF 工艺基础上，重点研究了2 种工艺联合后A2O 中厌氧段、缺氧段和好氧段的最佳容积比，同时考察了处理低碳氮比生活污水时硝化液回流比对反硝化除磷特性的影响，从而为实现已建污水处理厂的改造、优化与升级，以及污水的深度脱氮除磷提供了有效的理论依据．
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