A2O地埋式一体化污水处理装置

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生物反应对环境条件敏感，容易受温度变化影响。绝大多数微生物正常生长温度为20~35℃，低温会影响微生物细胞内酶的活性，在一定温度范围内，温度每降低10℃，微生物活性将降低1倍，从而降低了对污水的处理效果。工艺投入运行后，由于四季的交替和所处的地理位置影响，若不加以人工调控，温度很难保持适宜。而温度调控则会耗费大量的能源。解决这一难题的途径就是开发稳定的低温生物处理工艺。
近年来国内外已有一些研究涉及低温废水生物脱氮技术，提出了一些新方法。笔者将探讨低温对脱氮工艺的影响，比较低温脱氮工艺的运行策略，并据此指出低温脱氮工艺的研发方向。
低温对脱氮工艺的影响
温度是影响细菌生长和代谢的重要环境条件。绝大多数微生物正常生长温度为20~35℃。温度主要是通过影响微生物细胞内某些酶的活性而影响微生物的生长和代谢速率，进而影响污泥产率、污染物的去除效率和速率；温度还会影响污染物降解途径、中间产物的形成以及各种物质在溶液中的溶解度，以及有可能影响到产气量和成分等。

低温减弱了微生物体内细胞质的流动性，进而影响了物质传输等代谢过程，并且普遍认为低温将会导致活性污泥的吸附性能和沉降性能下降，以及使微生物群落发生变化。低温对微生物活性的抑制，不同于高温带来的毁灭性影响，其抑制作用通常是可恢复的。
硝化工艺
生物硝化反应可以在4~45℃的温度范围内进行。氨氧化细菌（AOB）生长温度为25~30℃，亚硝酸氧化细菌（NOB）的生长温度为25~30℃。温度不但影响硝化菌的生长，而且影响硝化菌的活性。有研究表明，硝化细菌适宜的生长温度为25~30℃，当温度小于15℃时硝化速率明显下降，硝化细菌的活性也大幅度降低，当温度低于5℃时，硝化细菌的生命活动几乎停止。
大量的研究表明，硝化作用会受到温度的严重影响，尤其是温度冲击的影响更加明显。由于冬季气温较低而未能实现硝化工艺稳定运行的案例较为常见。U.Sudarno等考察了温度变化对硝化作用的影响，结果表明，温度从12.5℃升至40℃，氨氧化速率增加，但当温度下降至6℃时，硝化菌活性很低。
随着脱氮工艺的不断发展，人们对硝化工艺提出了更高的要求，希望将硝化作用的反应产物控制在亚硝酸盐阶段，作为反硝化或者厌氧氨氧化的前处理技术，可以节约曝气能耗和添加碱量。通过对两类硝化细菌（AOB、NOB）的更多认识，出现了短程硝化工艺。
该工艺的核心是选择性地富集AOB，先抑制再限制后冲洗出NOB，使得AOB具有较高的数量而淘汰NOB，从而维持稳定的亚硝酸盐积累。短程硝化过程通常由控制温度、溶解氧、pH来实现。温度控制短程硝化的基础在于两类硝化细菌对温度的敏感性不同，25℃以上时，AOB的大比生长速率大于NOB的大比生长速率。

据此提出了世界上个工业化应用的短程硝化工艺——SHARON工艺（温度设置为30~40℃）。因此，在低温下实现短程硝化颇具挑战。
反硝化工艺
低温对于反硝化有显著的抑制作用，JichengZhong等研究了太湖沉积物中的反硝化作用，经过数月的实验分析发现反硝化速率呈现季节性变化。U.Welander等考察了低温条件下（3~20℃）反硝化工艺的运行性能，研究表明在3℃下反应器的反硝化速率仅为15℃下的55%。相对于传统的缺氧反硝化，温度对好氧反硝化的脱氮效率影响不显著，王弘宇等筛选出的一株好氧反硝化菌，在25~35℃下都能达到大于78%的脱氮效率。表1概括了不同温度下的反硝化速率。
厌氧氨氧化工艺
有学者的研究表明，能够进行厌氧氨氧化反应的温度范围为6~43℃，温度为28~40℃。在废水生物处理中，活化能的取值范围通常为8.37~83.68kJ/mol，而厌氧氨氧化的活化能为70kJ/mol。因此，厌氧氨氧化属于对温度变化比较敏感的反应类型，温度的降低对其抑制作用明显。

A2O地埋式一体化污水处理装置AO工艺即缺氧好氧工艺，是一种改进型的采用活性污泥法(有时候也会采取添加填料的生物膜法的方式组合使用，例如：接触氧化工艺)的污水处理工艺，不仅可以降解有机物，还具有一定的除磷脱氮效果。
*生物池，在*生物池段异养菌将污水中可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化。在O级生物池段存在好氧微生物及消化菌，其中好氧微生物将有机物分解成CO2和H2O;在充足供氧条件下，硝化菌的硝化作用将NH3-N氧化为NO3-，通过回流控制返回至*生物池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮。
A/O法脱氮工艺的特点：
(a) 流程简单，勿需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低;
(b) 反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分;
(c) 曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质;
(d) A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。

活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。
一、活性污泥法由五部份组成：
①曝气池：反应主体;②二沉池： 1)进行泥水分离，保证出水水质;2)保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度;③回流系统： 1)维持曝气池的污泥浓度;2)改变回流比，改变曝气池的运行工况;④剩余污泥排放系统： 1)是去除有机物的途径之一;2)维持系统的稳定运行;⑤供氧系统： 提供足够的溶解氧。
污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，呈悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。
阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，这是由于其巨大的比表面积和多糖类黏性物质。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。
第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。
经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度;增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。