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摘要：结合湛江市某污水处理厂AA0工艺的运行情况，考察了DO和回流比对除磷影响。研究表明厌氧段、好氧段溶氧环境很重要。低外回流比有利于厌氧段释磷，提高除磷效率的同时，减少了好氧段污泥浓度带来的能耗压力，提高二沉池排泥的浓度，提高排泥除磷的效率
关键词：AAO工艺；DO；回流比；除磷机理
AAO法是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（厌氧-缺氧-好氧法），是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理，具有良好的脱氮除磷效果。
厌氧段，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化；缺氧段，首要功能是脱氮；好氧段——曝气池，去除BOD，硝化和吸收磷等均在此处进行。所以对磷的去除主要的场所就是厌氧段与好氧段
1 总磷
磷酸盐是藻类和微生物生长繁殖的必须元素，是造成水体富营养化的要素。城镇污水中的磷酸盐以正磷酸盐、聚合磷酸盐和有机磷等多种形式存在，通常以总磷表示各种磷的总含量。各种形式的磷中，藻类和微生物最容易吸收和利用的是正磷酸盐，属于可生物利用磷；无机磷酸盐沉淀物难以被藻类和微生物直接利用，属于生物不可利用磷。
1.1 废水生物除磷的机理
在污水处理厂运行中观察到活性污泥的生物存在超量吸磷的现象。通过多年的研究发现，在废水生物除磷过程中，活性污泥在好氧，厌氧交替条件下时。在活性污泥中可产生所谓的“聚磷菌”，聚磷菌在好氧条件下超出其生理需要而从废水中过量摄取磷，形成多聚磷酸盐作为贮藏物质，聚磷菌的这种过量摄磷能力不仅与在厌氧条件下磷的释放量有关，而且与被处理废水中有机基质的类型及数量有关。生物除磷的机理可具体描述如下。1，聚磷菌的厌氧释磷作用：聚磷菌对磷转化过程，即厌氧释放磷酸鹽-好氧吸收磷，厌氧释放磷是好氧吸收磷和最终除磷的前提条件。通过对碳水化合物贮存在厌氧区的生物细胞内和好氧区的含磷异染粒的观察，研究表明厌氧状态下细胞内存贮的产物是PHB。在厌氧区，在没有溶解氧和硝态氧存在的条件下，兼性菌将溶解性BOD转化为低分子发酵产物，聚磷菌在厌氧条件下其生长受到抑制，因而为了其自身的生长便依靠细胞中聚磷酸盐的水解以及细胞内糖的酵解，产生其所需的能量，此时表现为磷的释放，即磷酸盐由微生物体内向废水的转移过程。 2，聚磷菌的好氧聚磷作用：当污水及污泥刚进入好氧段时，聚磷菌的活力将得到充分的恢复，由于其体内贮存有大量的PHB而聚磷酸盐含量较低。聚磷菌在好氧段中以O2作为电子受体，利用胞内PHB作为碳源及能源进行正常的好氧代谢，从废水中大量摄取溶解态的正磷酸盐，在聚磷菌细胞内合成多聚磷酸盐，这种对磷的积累作用，超过微生物正常生长所需的磷量，可达到细胞质量的6%至8%。这一阶段表现为微生物对磷的吸收，即磷酸盐由废水向聚磷菌体内的转移，磷酸盐从液相中去除，产生的富磷污泥（新的聚磷菌细胞），通过排泥，将磷从系统中除去。由除磷机理我们可以看出，除磷，关键在于厌氧释磷和好氧过量吸磷，更重要的是靠后续工艺把含磷量高的剩余污泥排出系统。围绕这三个点，我们得到以下的除磷工艺参数的控制。
1.2 除磷各阶段控制参数
废水中磷的有效去除，必须依赖于排泥。下面就除磷工艺中的各控制参数加以阐述，以便初步掌握除磷的各工艺参数概念及要点。
1.2.1 溶解氧的控制。厌氧段作为聚磷菌释磷的场所，需要严格控制溶解氧的存在，通常需要控制DO小于0.2mg/L，否则过高的溶解氧会抑制在厌氧菌的发酵产酸作用，并且已产生的低级脂肪酸也会被迅速氧化分解，这样一来，这部分易分解有机质的缺失势必导致聚磷菌释磷的不充分，这对除磷不利的。在好氧段，对聚磷菌来说，则需要足够的溶解氧，用以满足聚磷菌对存储于体内的PHB加以降解，并且依靠此过程释放的能量进行有效的吸磷。故好氧段的溶解氧要求是1.0mg/L左右。
1.2.4回流比 在AAO工艺中影响除磷与排泥的是外回流比，很多资料都是在外回流比控制70%，但我们实际运行经验表明，面对低负荷进水时，外回流比控制在30%更有利于控制厌氧段的释磷环境，并有利于控制氧化沟上的MLSS，同时有效提高二沉池排放剩余污泥的量与浓度，通过排泥也可以控制合适泥龄，降低外回流比对于除磷，是一举三得的措施。
2 污水处理厂工艺的简介
简单的工艺流程如下：
进水 →预处理→ AA0氧化沟池 → 二沉池→紫外消毒池 → 出水
通过外回流把二沉池的活性污泥回流至厌氧段；通过脱水机房把二沉池沉淀的剩余污泥脱水外运。原设计是一级B的标准，通过加强各段DO与回流比的控制，出水TP更优于一级A（TP=0.5mg/L）的标准。
3.运行情况
在运行过程中，我们重点监测了进水、厌氧段、二沉池（好氧段沉淀后）、的TP情况与不同回流比的对比，首先确保厌氧段DO值小于0.2mg/L，好氧段在0.8mg/L以上并不高于1.5mg/L。
虽然只有0.5mg/L下降的幅度，但是在水质方面，就是一个标准的提升，当30%回流比时，由于更多剩余污泥聚集在污泥回流井，所以必须加大排泥量，保证二沉池畅通。
4.测试结果分析
4.1回流比对除磷的影响
由表2可以看出系统的优化了除磷效果，并看到各段释磷与吸磷的变化。在确保厌氧段、好氧段的溶氧环境的前提下，调整外回流比起到理想的优化效果。从取样时间来看，两个对比实验，要间隔较长时间接近20天。是因为外回流调整工艺方面是分为短期与长期的，短期方面：可以增减氧化沟上的MLSS、可以增减进水浓度、可以增减污泥回流井的浓度（量）等。而对菌种的驯化与培养，就需要较长时间，例如要加强聚磷菌成为优势菌群，例如改变反应区域的底物浓度等等，所以在比对试验上，需要间隔较长时间，有利于菌群的培养与驯化。当回流比控制到较低的30%时，回流液DO、硝酸盐氮、MLSS都有意识的大幅度下降，给聚磷菌提供了良好的生存环境。
4.2 DO对除磷的影响
由于把厌氧段DO控制在小于0.2mg/L，好氧段DO控制在1mg/L左右的作为提前，我们可以看到在厌氧段TP有效的释放，在好氧段TP有效的过量吸收，从而达到生物除磷的目的。
结语：
在AAO工艺中，控制好厌氧释磷，好氧过量吸磷，加强排泥，把回流比降低，必要的时候降低到20%也可以的。根据实际运营，全面调节，达到一个达标优化的效果。
当污泥性质接近于内源呼吸时，好氧段较高的DO将降低污泥活性，且消耗相当一部分菌体内贮存的PHB。为使聚磷菌的PHB多用于好氧吸磷，而不是被好氧消耗，应合理控制曝气量同时减少外回流比，在运行中，外回流比降低至30%更有利于除磷与排泥。
参考文献
[1]郑兴灿 城镇污水处理厂一级A稳定达标技术 中国建筑工业出版社
[2]吕炳南 陈志强等 污水生物处理新技术 哈尔滨工业大学出版社
[3]张建丰 活性污泥法工艺控制第2版 中国电力出版社
关键词：AAO工艺；DO；回流比；除磷机理
AAO法是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（厌氧-缺氧-好氧法），是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理，具有良好的脱氮除磷效果。
厌氧段，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化；缺氧段，首要功能是脱氮；好氧段——曝气池，去除BOD，硝化和吸收磷等均在此处进行。所以对磷的去除主要的场所就是厌氧段与好氧段
1 总磷
磷酸盐是藻类和微生物生长繁殖的必须元素，是造成水体富营养化的要素。城镇污水中的磷酸盐以正磷酸盐、聚合磷酸盐和有机磷等多种形式存在，通常以总磷表示各种磷的总含量。各种形式的磷中，藻类和微生物最容易吸收和利用的是正磷酸盐，属于可生物利用磷；无机磷酸盐沉淀物难以被藻类和微生物直接利用，属于生物不可利用磷。
1.1 废水生物除磷的机理
在污水处理厂运行中观察到活性污泥的生物存在超量吸磷的现象。通过多年的研究发现，在废水生物除磷过程中，活性污泥在好氧，厌氧交替条件下时。在活性污泥中可产生所谓的“聚磷菌”，聚磷菌在好氧条件下超出其生理需要而从废水中过量摄取磷，形成多聚磷酸盐作为贮藏物质，聚磷菌的这种过量摄磷能力不仅与在厌氧条件下磷的释放量有关，而且与被处理废水中有机基质的类型及数量有关。生物除磷的机理可具体描述如下。1，聚磷菌的厌氧释磷作用：聚磷菌对磷转化过程，即厌氧释放磷酸鹽-好氧吸收磷，厌氧释放磷是好氧吸收磷和最终除磷的前提条件。通过对碳水化合物贮存在厌氧区的生物细胞内和好氧区的含磷异染粒的观察，研究表明厌氧状态下细胞内存贮的产物是PHB。在厌氧区，在没有溶解氧和硝态氧存在的条件下，兼性菌将溶解性BOD转化为低分子发酵产物，聚磷菌在厌氧条件下其生长受到抑制，因而为了其自身的生长便依靠细胞中聚磷酸盐的水解以及细胞内糖的酵解，产生其所需的能量，此时表现为磷的释放，即磷酸盐由微生物体内向废水的转移过程。 2，聚磷菌的好氧聚磷作用：当污水及污泥刚进入好氧段时，聚磷菌的活力将得到充分的恢复，由于其体内贮存有大量的PHB而聚磷酸盐含量较低。聚磷菌在好氧段中以O2作为电子受体，利用胞内PHB作为碳源及能源进行正常的好氧代谢，从废水中大量摄取溶解态的正磷酸盐，在聚磷菌细胞内合成多聚磷酸盐，这种对磷的积累作用，超过微生物正常生长所需的磷量，可达到细胞质量的6%至8%。这一阶段表现为微生物对磷的吸收，即磷酸盐由废水向聚磷菌体内的转移，磷酸盐从液相中去除，产生的富磷污泥（新的聚磷菌细胞），通过排泥，将磷从系统中除去。由除磷机理我们可以看出，除磷，关键在于厌氧释磷和好氧过量吸磷，更重要的是靠后续工艺把含磷量高的剩余污泥排出系统。围绕这三个点，我们得到以下的除磷工艺参数的控制。
1.2 除磷各阶段控制参数
废水中磷的有效去除，必须依赖于排泥。下面就除磷工艺中的各控制参数加以阐述，以便初步掌握除磷的各工艺参数概念及要点。
1.2.1 溶解氧的控制。厌氧段作为聚磷菌释磷的场所，需要严格控制溶解氧的存在，通常需要控制DO小于0.2mg/L，否则过高的溶解氧会抑制在厌氧菌的发酵产酸作用，并且已产生的低级脂肪酸也会被迅速氧化分解，这样一来，这部分易分解有机质的缺失势必导致聚磷菌释磷的不充分，这对除磷不利的。在好氧段，对聚磷菌来说，则需要足够的溶解氧，用以满足聚磷菌对存储于体内的PHB加以降解，并且依靠此过程释放的能量进行有效的吸磷。故好氧段的溶解氧要求是1.0mg/L左右。
1.2.4回流比 在AAO工艺中影响除磷与排泥的是外回流比，很多资料都是在外回流比控制70%，但我们实际运行经验表明，面对低负荷进水时，外回流比控制在30%更有利于控制厌氧段的释磷环境，并有利于控制氧化沟上的MLSS，同时有效提高二沉池排放剩余污泥的量与浓度，通过排泥也可以控制合适泥龄，降低外回流比对于除磷，是一举三得的措施。
2 污水处理厂工艺的简介
简单的工艺流程如下：
进水 →预处理→ AA0氧化沟池 → 二沉池→紫外消毒池 → 出水
通过外回流把二沉池的活性污泥回流至厌氧段；通过脱水机房把二沉池沉淀的剩余污泥脱水外运。原设计是一级B的标准，通过加强各段DO与回流比的控制，出水TP更优于一级A（TP=0.5mg/L）的标准。
3.运行情况
在运行过程中，我们重点监测了进水、厌氧段、二沉池（好氧段沉淀后）、的TP情况与不同回流比的对比，首先确保厌氧段DO值小于0.2mg/L，好氧段在0.8mg/L以上并不高于1.5mg/L。
虽然只有0.5mg/L下降的幅度，但是在水质方面，就是一个标准的提升，当30%回流比时，由于更多剩余污泥聚集在污泥回流井，所以必须加大排泥量，保证二沉池畅通。
4.测试结果分析
4.1回流比对除磷的影响
由表2可以看出系统的优化了除磷效果，并看到各段释磷与吸磷的变化。在确保厌氧段、好氧段的溶氧环境的前提下，调整外回流比起到理想的优化效果。从取样时间来看，两个对比实验，要间隔较长时间接近20天。是因为外回流调整工艺方面是分为短期与长期的，短期方面：可以增减氧化沟上的MLSS、可以增减进水浓度、可以增减污泥回流井的浓度（量）等。而对菌种的驯化与培养，就需要较长时间，例如要加强聚磷菌成为优势菌群，例如改变反应区域的底物浓度等等，所以在比对试验上，需要间隔较长时间，有利于菌群的培养与驯化。当回流比控制到较低的30%时，回流液DO、硝酸盐氮、MLSS都有意识的大幅度下降，给聚磷菌提供了良好的生存环境。
4.2 DO对除磷的影响
由于把厌氧段DO控制在小于0.2mg/L，好氧段DO控制在1mg/L左右的作为提前，我们可以看到在厌氧段TP有效的释放，在好氧段TP有效的过量吸收，从而达到生物除磷的目的。
结语：
在AAO工艺中，控制好厌氧释磷，好氧过量吸磷，加强排泥，把回流比降低，必要的时候降低到20%也可以的。根据实际运营，全面调节，达到一个达标优化的效果。
当污泥性质接近于内源呼吸时，好氧段较高的DO将降低污泥活性，且消耗相当一部分菌体内贮存的PHB。为使聚磷菌的PHB多用于好氧吸磷，而不是被好氧消耗，应合理控制曝气量同时减少外回流比，在运行中，外回流比降低至30%更有利于除磷与排泥。
参考文献
[1]郑兴灿 城镇污水处理厂一级A稳定达标技术 中国建筑工业出版社
[2]吕炳南 陈志强等 污水生物处理新技术 哈尔滨工业大学出版社
[3]张建丰 活性污泥法工艺控制第2版 中国电力出版社