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【摘 要】近些年，由于我国太过于注重经济发展，而没有注重环境问题，导致了环境被大肆破坏，尤其水资源严重被污染。但随着经济的发展，人们开始追求生活的质量，这就要急需解决污染问题。水资源主要是过量向水中排放氮、磷元素所导致的，所以要治理谁污染就要降低污水中氮、磷的排放。本文探讨利用AO工艺同步脱氮除磷治理水污染。
【关键词】AO工艺；脱氮除磷；水力停留时间；内回流
水资源是直接影响到我国国民生活的重要资源，但最近由于我国的过于重视经济的发展，忽视了对环境的保护，对水资源进行了大肆的污染。根据世界卫生组织的调查表明，目前人类80%左右的疾病都是由水引起的。所以目前我国要看重对环境的保护，要走可持续发展路线，只有这样才能真正提高人民的生活水平，从而实现社会主义和谐社会的目标。
1.水资源的主要破坏者“氮”、“磷”
1.1“氮”、“氨”的主要来源
氮元素主要通过动物粪便、蛋白质的氨氧化得来，另外在很多的工厂的污水中氮磷含量严重超标，例如食品加工场、化肥生产厂、钢铁厂、饲料厂等工厂。并且皮革和动物孵化、排泄物等在水中也会将自身的大量有机氮氧化为氨氮。
磷元素主要通过含磷的洗涤用具和工业废水，主要是以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机的盐的形式存在污水中，并且磷元素还有一个有机磷和无机磷、可溶性磷和不可溶性磷进行相互转化，并且价位不变的特性。
1.2“氮”、“磷”元素给水带来的危害
由于氮磷的过量排放，导致水中的氮磷含量超标，最终导致了水体富营养化。进而导致了水体中的藻类进行大量的繁殖，最终导致水面已经被藻类覆盖，这就导致水体与外界环境隔离，继而导致水中的生物以及微生物由于缺少外界的氧气和阳光大量的死亡。并且由于大量有机生物的死亡加重了水体富营养化的程度，使水体进一步恶化。
2.传统生物脱氮除磷工艺简介
传统的生物脱氮除磷工艺具有很多的类型，下面主要介绍A/O工艺和A2/O工艺。
2.1 A/O工艺
A/O工艺又名厌氧-好氧工艺，该工艺早在20世纪70年代已经得到广泛应用，并且除磷的效果明显。A/O工艺以除磷基本原则衍生出的一种简洁污泥除磷系统，系统可以把厌氧和好氧进行分段储存在不同的空间，进行各自的反应，从而使好氧和厌氧可以进行交替循环。并且此系统中含有污泥回流系统，这就可以保证污水进入和流出的过程时不会让污泥流失，而且在厌氧区的搅拌设备对污泥进行搅拌，这就可以使厌氧反应得到充分的反应。在实际的利用A/O工艺净化水资源的污水处理厂，厌氧区一般会设有3～4的池子，在厌氧的池子里，内聚磷菌会把有机物转化为PHB形式储存在体内。在好氧区一般也设置3～4个池子，在好氧区的池子里含有聚磷微生物，此微生物是以氧为电子的受体，并且进行足够的吸磷反应。在最后是沉淀池，在这个区域进行泥水分离，之后磷随着泥脱离水体。AO工艺流程有操作简单、投资成本少等优点，但也有很多缺点，例如缺氧区域会发生反硝化反应，二沉淀池可能发生二次释磷反应等。
2.2 A2/O工艺
A2/O工艺亦称A-A-O工艺或者厌氧-缺氧-好氧工艺，它是AO工艺的升级版。主要在AO工艺的好氧区和厌氧区之间增加了缺氧区。污水先要经过厌氧区，并充分进行厌氧反应，并且兼性细菌会把污水中的许多大分子有机物转化成VFA，聚磷菌会将体内的聚磷酸盐进行分解，从而给生成VFA提供能量，另一部能量提高聚磷微生物生存。之后污水进入缺氧区域，在此区域反硝化细菌进行反硝化脱氮。然后再进入曝光好氧区，污水中的氨氮会转化成硝酸盐氮，聚磷菌分解污水中剩余的有机物供自己繁殖生存。过量地吸收污水中的磷元素，之后磷就会沉淀出污水中，这样此工艺不但去除了磷同时也脱去了污水中的氮。本工艺脱氮除磷是同步的工艺，但是由于工艺中水力停留的时间较短，这就导致了工艺的回流污泥中有少量的硝酸盐氮回流，减弱了除磷的效果。
3.传统生物脱氮除磷工艺中存在的问题
现今的水资源的污染比较严重，对解决污水中的氮磷元素就成了首先要解决的问题，传统生物虽然有很多的优点，但是也有很多的不足。
3.1回流污泥中的硝酸盐氮
在A2/O工艺中，最先发生厌氧反应，这就导致污泥中残留的硝酸盐就会回流到厌氧池，继而阻碍了兼性细菌的发酵作用，从而也就抑制了低分子脂肪酸的产生。即使污水中本來就含有少量的低分子脂肪酸，但是其中没有聚磷菌所需的低分子挥发性的脂肪酸，并且因为微生物最终的电子受体是硝酸盐氮，这也会减少水体中的低分子有机物，这都抑制了聚磷菌形成PHB，进而抑制聚磷菌的释磷能力。因此要对传统工艺进行改良，对回流污泥的硝酸盐氮的浓度进行严格控制。
3.2对碳源的竞争
在传统生物脱氮的工艺中，首先必须要保证足够的碳源，才能使硝化反应充分进行。反硝化菌是把有机物降解为电子供体，在把硝酸盐作为电子受体进行反硝化脱氮，最终把硝酸盐氮转化成氮气，使氮元素脱离水体。但经过专业的研究表明，污水中碳源有机物的含量，尤其是低分子脂肪酸的含量是影响聚磷菌释磷效果的一个重要影响因素，并且当污水中的BOD和TKN之间的比值为6～9的数值，可以说明这种污水中的碳源是充足的。
3.3污水的时间复杂
由于聚磷菌都是短世代的微生物，时间短的污水中的磷的含量比高，从而在除磷的过程中，出去的磷比较多。而硝化细菌是较长世代的微生物，时间久的污泥就会增强硝化细菌的硝化能力和降低有毒物质对硝化细菌的抑制作用，所以在时间久的污泥中，硝化细菌会更好的发挥作用。此外，由于反硝化菌是一种兼性细菌，污泥时间的长短就要由反硝化是的硝酸盐氮与可利用有机物的比值来决定，并且污泥时间要比硝化细菌年龄短。因此在系统对污水进行脱氮除磷时，就会出现污泥时间的矛盾。
4.生物脱氮除磷工艺新发展
由于传统的生物脱氮除磷工艺中，脱氮和除磷之间存在矛盾，降低了对污水处理的效率，所以必须要对传统的生物净化工艺进行改良，做到高效节能生物脱氮除磷。
4.1同步硝化与反硝化
在传统生物脱氮除磷工艺中，在好氧池进行硝化反应，在厌氧池进行反硝化反映，两个反应是独立进行的，这降低了处理效率。近期发现，有种微生物可以同时进行硝化反硝化反应。如果合理利用这种生物，就可以把硝化和反硝化反应同时进行，这不但降低了投资、耗能，也简化了工艺流程，使得污水处理过程更加的高效。
4.2简化硝化和反硝化反映
传统的生物脱氮工艺中，氮元素必须要对氨氮进行充分的氧化，之后再进行反硝化，最终转成氮气脱离水体。现今要简化硝化和反硝化作用的路程，氨氧化成亚硝酸盐氮时，然后就直接进行反硝化反应。这样不但缩短了工艺的反应时间，也降低了对资源、能源的消耗。
5.总结
总之，在发展经济的同时要注意对环境的保护。更新现代的生物脱氮除磷工艺，从而对污水进行更加合理的处理，继而减少对水资源的污染，提高居民的生活质量。 [科]
【参考文献】
[1]毕学军，张波.倒置A2/O工艺生物脱氮除磷原理及其生产应用[J].环境工程，2006，24（03）：29-30.
[2]甘晓明，邢绍文，徐高田.倒置A2/O污水处理工艺的特点及应用实例[J].环境工程学报，2007，1（06）：69-71.
[3]杨庆娟，王淑莹，彭永臻.生活污水生物除磷研究及工艺发展进程[J].给水排水，2008，（34）：20-23.
【关键词】AO工艺；脱氮除磷；水力停留时间；内回流
水资源是直接影响到我国国民生活的重要资源，但最近由于我国的过于重视经济的发展，忽视了对环境的保护，对水资源进行了大肆的污染。根据世界卫生组织的调查表明，目前人类80%左右的疾病都是由水引起的。所以目前我国要看重对环境的保护，要走可持续发展路线，只有这样才能真正提高人民的生活水平，从而实现社会主义和谐社会的目标。
1.水资源的主要破坏者“氮”、“磷”
1.1“氮”、“氨”的主要来源
氮元素主要通过动物粪便、蛋白质的氨氧化得来，另外在很多的工厂的污水中氮磷含量严重超标，例如食品加工场、化肥生产厂、钢铁厂、饲料厂等工厂。并且皮革和动物孵化、排泄物等在水中也会将自身的大量有机氮氧化为氨氮。
磷元素主要通过含磷的洗涤用具和工业废水，主要是以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机的盐的形式存在污水中，并且磷元素还有一个有机磷和无机磷、可溶性磷和不可溶性磷进行相互转化，并且价位不变的特性。
1.2“氮”、“磷”元素给水带来的危害
由于氮磷的过量排放，导致水中的氮磷含量超标，最终导致了水体富营养化。进而导致了水体中的藻类进行大量的繁殖，最终导致水面已经被藻类覆盖，这就导致水体与外界环境隔离，继而导致水中的生物以及微生物由于缺少外界的氧气和阳光大量的死亡。并且由于大量有机生物的死亡加重了水体富营养化的程度，使水体进一步恶化。
2.传统生物脱氮除磷工艺简介
传统的生物脱氮除磷工艺具有很多的类型，下面主要介绍A/O工艺和A2/O工艺。
2.1 A/O工艺
A/O工艺又名厌氧-好氧工艺，该工艺早在20世纪70年代已经得到广泛应用，并且除磷的效果明显。A/O工艺以除磷基本原则衍生出的一种简洁污泥除磷系统，系统可以把厌氧和好氧进行分段储存在不同的空间，进行各自的反应，从而使好氧和厌氧可以进行交替循环。并且此系统中含有污泥回流系统，这就可以保证污水进入和流出的过程时不会让污泥流失，而且在厌氧区的搅拌设备对污泥进行搅拌，这就可以使厌氧反应得到充分的反应。在实际的利用A/O工艺净化水资源的污水处理厂，厌氧区一般会设有3～4的池子，在厌氧的池子里，内聚磷菌会把有机物转化为PHB形式储存在体内。在好氧区一般也设置3～4个池子，在好氧区的池子里含有聚磷微生物，此微生物是以氧为电子的受体，并且进行足够的吸磷反应。在最后是沉淀池，在这个区域进行泥水分离，之后磷随着泥脱离水体。AO工艺流程有操作简单、投资成本少等优点，但也有很多缺点，例如缺氧区域会发生反硝化反应，二沉淀池可能发生二次释磷反应等。
2.2 A2/O工艺
A2/O工艺亦称A-A-O工艺或者厌氧-缺氧-好氧工艺，它是AO工艺的升级版。主要在AO工艺的好氧区和厌氧区之间增加了缺氧区。污水先要经过厌氧区，并充分进行厌氧反应，并且兼性细菌会把污水中的许多大分子有机物转化成VFA，聚磷菌会将体内的聚磷酸盐进行分解，从而给生成VFA提供能量，另一部能量提高聚磷微生物生存。之后污水进入缺氧区域，在此区域反硝化细菌进行反硝化脱氮。然后再进入曝光好氧区，污水中的氨氮会转化成硝酸盐氮，聚磷菌分解污水中剩余的有机物供自己繁殖生存。过量地吸收污水中的磷元素，之后磷就会沉淀出污水中，这样此工艺不但去除了磷同时也脱去了污水中的氮。本工艺脱氮除磷是同步的工艺，但是由于工艺中水力停留的时间较短，这就导致了工艺的回流污泥中有少量的硝酸盐氮回流，减弱了除磷的效果。
3.传统生物脱氮除磷工艺中存在的问题
现今的水资源的污染比较严重，对解决污水中的氮磷元素就成了首先要解决的问题，传统生物虽然有很多的优点，但是也有很多的不足。
3.1回流污泥中的硝酸盐氮
在A2/O工艺中，最先发生厌氧反应，这就导致污泥中残留的硝酸盐就会回流到厌氧池，继而阻碍了兼性细菌的发酵作用，从而也就抑制了低分子脂肪酸的产生。即使污水中本來就含有少量的低分子脂肪酸，但是其中没有聚磷菌所需的低分子挥发性的脂肪酸，并且因为微生物最终的电子受体是硝酸盐氮，这也会减少水体中的低分子有机物，这都抑制了聚磷菌形成PHB，进而抑制聚磷菌的释磷能力。因此要对传统工艺进行改良，对回流污泥的硝酸盐氮的浓度进行严格控制。
3.2对碳源的竞争
在传统生物脱氮的工艺中，首先必须要保证足够的碳源，才能使硝化反应充分进行。反硝化菌是把有机物降解为电子供体，在把硝酸盐作为电子受体进行反硝化脱氮，最终把硝酸盐氮转化成氮气，使氮元素脱离水体。但经过专业的研究表明，污水中碳源有机物的含量，尤其是低分子脂肪酸的含量是影响聚磷菌释磷效果的一个重要影响因素，并且当污水中的BOD和TKN之间的比值为6～9的数值，可以说明这种污水中的碳源是充足的。
3.3污水的时间复杂
由于聚磷菌都是短世代的微生物，时间短的污水中的磷的含量比高，从而在除磷的过程中，出去的磷比较多。而硝化细菌是较长世代的微生物，时间久的污泥就会增强硝化细菌的硝化能力和降低有毒物质对硝化细菌的抑制作用，所以在时间久的污泥中，硝化细菌会更好的发挥作用。此外，由于反硝化菌是一种兼性细菌，污泥时间的长短就要由反硝化是的硝酸盐氮与可利用有机物的比值来决定，并且污泥时间要比硝化细菌年龄短。因此在系统对污水进行脱氮除磷时，就会出现污泥时间的矛盾。
4.生物脱氮除磷工艺新发展
由于传统的生物脱氮除磷工艺中，脱氮和除磷之间存在矛盾，降低了对污水处理的效率，所以必须要对传统的生物净化工艺进行改良，做到高效节能生物脱氮除磷。
4.1同步硝化与反硝化
在传统生物脱氮除磷工艺中，在好氧池进行硝化反应，在厌氧池进行反硝化反映，两个反应是独立进行的，这降低了处理效率。近期发现，有种微生物可以同时进行硝化反硝化反应。如果合理利用这种生物，就可以把硝化和反硝化反应同时进行，这不但降低了投资、耗能，也简化了工艺流程，使得污水处理过程更加的高效。
4.2简化硝化和反硝化反映
传统的生物脱氮工艺中，氮元素必须要对氨氮进行充分的氧化，之后再进行反硝化，最终转成氮气脱离水体。现今要简化硝化和反硝化作用的路程，氨氧化成亚硝酸盐氮时，然后就直接进行反硝化反应。这样不但缩短了工艺的反应时间，也降低了对资源、能源的消耗。
5.总结
总之，在发展经济的同时要注意对环境的保护。更新现代的生物脱氮除磷工艺，从而对污水进行更加合理的处理，继而减少对水资源的污染，提高居民的生活质量。 [科]
【参考文献】
[1]毕学军，张波.倒置A2/O工艺生物脱氮除磷原理及其生产应用[J].环境工程，2006，24（03）：29-30.
[2]甘晓明，邢绍文，徐高田.倒置A2/O污水处理工艺的特点及应用实例[J].环境工程学报，2007，1（06）：69-71.
[3]杨庆娟，王淑莹，彭永臻.生活污水生物除磷研究及工艺发展进程[J].给水排水，2008，（34）：20-23.