AO法與AAO法雖同屬于生物污(wu)水(shui)(shui)處理(li)法，但兩(liang)者的(de)對比研(yan)究卻少見報道，本文通過濟陽(yang)縣污(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠工藝(yi)改(gai)進前后的(de)水(shui)(shui)質(zhi)對比，對兩(liang)種污(wu)水(shui)(shui)處理(li)工藝(yi)進行(xing)了對比分析(xi)，為城鎮污(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠工藝(yi)的(de)選擇提供了一定(ding)的(de)依據。

1、COD去除性能(neng)對比

污水處理工藝對有機物的去除(chu)能(neng)力是表征工藝效能(neng)的主要指標之一，COD的大小直接反映污水中有機物含量的多少。

通過數據處(chu)理分別對兩(liang)種工(gong)藝(yi)進(jin)出(chu)水(shui)COD濃度、COD去除(chu)(chu)率，進(jin)行差(cha)異(yi)顯(xian)著性檢(jian)驗，結果(guo)顯(xian)示：兩(liang)種工(gong)藝(yi)進(jin)水(shui)COD無顯(xian)著差(cha)異(yi)，出(chu)水(shui)COD、去除(chu)(chu)率差(cha)異(yi)顯(xian)著，AAO工(gong)藝(yi)對COD的去除(chu)(chu)明顯(xian)好于(yu)AO工(gong)藝(yi)。

原因在于AO工(gong)藝中(zhong)，缺氧(yang)段的反(fan)(fan)硝化反(fan)(fan)應(ying)可以消(xiao)耗掉污水中(zhong)的一部(bu)分(fen)有(you)機物(wu)，但(dan)大部(bu)分(fen)有(you)機物(wu)是通過好氧(yang)降(jiang)解去(qu)除的，而(er)濟陽縣污水處理(li)廠一期工(gong)程(cheng)AO工(gong)藝好氧(yang)段水力停留時間短，曝(pu)氣(qi)池(chi)容積小(xiao)，曝(pu)氣(qi)量不夠，導致有(you)機物(wu)去(qu)除效果(guo)不好。

而(er)AAO工藝中，大部分有機物在(zai)厭氧(yang)段(duan)被聚磷菌轉化(hua)為PHB儲存在(zai)細胞中，部分有機物在(zai)缺氧(yang)段(duan)通過反硝化(hua)反應(ying)去除，廢水進入好氧(yang)段(duan)時，COD濃(nong)度(du)已基本接近排放標準，在(zai)好氧(yang)段(duan)會(hui)得到(dao)進一(yi)步(bu)降解。

有研究表明，AAO工藝厭氧段的(de)COD去除率最高可達到(dao)80%以(yi)上，而缺氧段的(de)去除率平均(jun)低于10%。

2、脫氮性能對比

近年來，隨著(zhu)環境水(shui)體水(shui)質的富營養化(hua)程度不(bu)斷加劇(ju)和污(wu)水(shui)排放標準的不(bu)斷提高(gao)，尋找一(yi)種有效的脫(tuo)氮工藝(yi)已成為當前污(wu)水(shui)處理(li)廠設(she)計中(zhong)的重要問題(ti)之一(yi)。AAO工藝(yi)和AO工藝(yi)都具有生物脫(tuo)氮功能，且兩種工藝(yi)脫(tuo)氮原理(li)相同，都為反(fan)硝化(hua)脫(tuo)氮。

通過對兩種工(gong)藝進出水(shui)TN濃度、TN去除率，進行差異顯(xian)(xian)著(zhu)(zhu)性實驗，結果表明(ming)：兩種工(gong)藝進水(shui)TN無(wu)顯(xian)(xian)著(zhu)(zhu)差異，出水(shui)TN、去除率差異顯(xian)(xian)著(zhu)(zhu)，AAO工(gong)藝對TN的(de)去除明(ming)顯(xian)(xian)好于AO工(gong)藝。

在(zai)反硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)脫(tuo)氮工(gong)藝中，硝(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)氮是出水總氮中的(de)主要物質，硝(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)氮在(zai)缺(que)氧段(duan)的(de)去除率可以(yi)高(gao)于(yu)90%。有(you)研(yan)究指出，控制(zhi)缺(que)氧區(qu)(qu)出水硝(xiao)(xiao)(xiao)酸鹽濃度(du)為1mg/L～2mg/L，可最大程(cheng)度(du)提高(gao)TN去除率，并能(neng)充分(fen)利用COD提高(gao)缺(que)氧區(qu)(qu)反硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)能(neng)力。好氧區(qu)(qu)混合液(ye)中含有(you)大量硝(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)氮，通過內循環回流到缺(que)氧區(qu)(qu)，在(zai)缺(que)氧區(qu)(qu)進行反硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)反應(ying)。

濟陽縣污水處理廠AO工(gong)(gong)藝(yi)缺氧段HRT太短，僅為1.8h，少于(yu)AAO工(gong)(gong)藝(yi)的3.46h，且內回流比為50%～100%，小于(yu)AAO工(gong)(gong)藝(yi)的150%～250%，導致脫氮功(gong)能不及(ji)AAO。并(bing)且AO工(gong)(gong)藝(yi)脫氮效果不及(ji)AAO工(gong)(gong)藝(yi)穩(wen)定，受外界因素（溫(wen)度、C/N比等）影響大。

3、除磷性能對比

水中磷(lin)含量超標(biao)，同樣(yang)也會(hui)導致(zhi)微生(sheng)物(wu)大量繁(fan)殖，浮游生(sheng)物(wu)生(sheng)長旺盛，出現(xian)(xian)富營(ying)養化狀(zhuang)態。反硝化除磷(lin)技術的出現(xian)(xian)是對(dui)傳統(tong)生(sheng)物(wu)除磷(lin)理論的一種突(tu)破，不僅(jin)可以解決傳統(tong)工(gong)藝中存在的矛盾問題，還(huan)有利于實現(xian)(xian)污水的可持續處理。

通過對(dui)(dui)兩(liang)種工藝(yi)進(jin)出(chu)水(shui)TP濃度、TP去(qu)除(chu)率，進(jin)行差異(yi)顯(xian)(xian)著性實驗，結果(guo)表明：兩(liang)種工藝(yi)進(jin)水(shui)TP無顯(xian)(xian)著差異(yi)，出(chu)水(shui)TP、去(qu)除(chu)率差異(yi)顯(xian)(xian)著，AAO工藝(yi)對(dui)(dui)TP的去(qu)除(chu)明顯(xian)(xian)好于(yu)AO工藝(yi)。

原因在(zai)(zai)于(yu)濟陽(yang)縣污水處理廠一期工程AO工藝(yi)沒有(you)(you)(you)設(she)置厭氧釋磷(lin)(lin)段(duan)，而在(zai)(zai)生(sheng)物(wu)除磷(lin)(lin)過(guo)(guo)程中，聚磷(lin)(lin)菌只有(you)(you)(you)在(zai)(zai)厭氧段(duan)進行充(chong)分(fen)的放磷(lin)(lin)，才(cai)能保證在(zai)(zai)缺氧段(duan)、好氧段(duan)有(you)(you)(you)良(liang)好的吸磷(lin)(lin)效果，此工藝(yi)對(dui)磷(lin)(lin)的去除僅僅是(shi)通過(guo)(guo)微生(sheng)物(wu)的同化作用(yong)。

而AAO工藝的(de)除(chu)磷(lin)主要由聚磷(lin)菌(jun)來完成。一(yi)般來說，聚磷(lin)菌(jun)在缺氧(yang)段(duan)、好氧(yang)段(duan)攝取的(de)磷(lin)量(liang)比(bi)在厭氧(yang)段(duan)釋放(fang)的(de)磷(lin)量(liang)要多。有研究表(biao)明，AAO工藝平(ping)(ping)均吸(xi)磷(lin)量(liang)和平(ping)(ping)均放(fang)磷(lin)量(liang)的(de)比(bi)例(li)為1.28，且缺氧(yang)段(duan)的(de)吸(xi)磷(lin)量(liang)高(gao)于好氧(yang)段(duan)的(de)吸(xi)磷(lin)量(liang)。

4、去(qu)除性能對比總結

綜上(shang)，對(dui)有(you)(you)機物、氮、磷(lin)的(de)去除AAO工藝(yi)都(dou)要(yao)(yao)明顯好于(yu)AO工藝(yi)，尤其是除磷(lin)，由于(yu)AO工藝(yi)無厭氧段(duan)，只能(neng)通(tong)過微生物的(de)同化(hua)作用去除一(yi)小部分的(de)磷(lin)，所以對(dui)磷(lin)的(de)去除有(you)(you)要(yao)(yao)求的(de)不要(yao)(yao)選(xuan)擇(ze)此種工藝(yi)或者增加化(hua)學除磷(lin)。

1、溫度對兩種工藝COD去除的影響

溫度(du)對(dui)AAO工藝(yi)COD的去除影(ying)響(xiang)不大，即使溫度(du)低于(yu)5攝氏度(du)，COD的去除率也(ye)可以達到85%以上(shang)，這(zhe)說明溫度(du)對(dui)聚磷菌轉化有機物的影(ying)響(xiang)不大。

而AO工藝對COD的(de)(de)去除(chu)，往(wang)往(wang)會(hui)隨(sui)著溫度升高，在(zai)5-15攝氏度之間有個降(jiang)低，隨(sui)后又升高。這(zhe)可(ke)能是由于氣候處(chu)于冷暖交替時，系統內(nei)菌群(qun)數量及其結(jie)構會(hui)發生(sheng)變化，系統內(nei)優(you)勢種群(qun)逐(zhu)步(bu)由喜(xi)好(hao)(hao)一種溫度的(de)(de)菌群(qun)向(xiang)喜(xi)好(hao)(hao)另一種溫度的(de)(de)菌群(qun)演替，從而影響對有機(ji)物的(de)(de)處(chu)理能力。

2、溫(wen)度(du)對兩種工藝(yi)脫氮的影響

溫(wen)(wen)度(du)對兩種(zhong)工藝脫氮的影響都比較明(ming)顯——兩種(zhong)工藝都是隨(sui)著溫(wen)(wen)度(du)的上升，TN去除(chu)率有明(ming)顯的提高。特別是AO工藝，當溫(wen)(wen)度(du)高于15攝(she)氏度(du)時，TN去除(chu)率幾乎(hu)呈線性增長。

溫(wen)(wen)度增強兩種工藝的(de)(de)脫(tuo)氮性能的(de)(de)原因(yin)，一方面是因(yin)為溫(wen)(wen)度的(de)(de)升高(gao)有(you)利于活性污泥微生物的(de)(de)生長繁殖，提高(gao)同(tong)化氮元素(su)的(de)(de)效率；另(ling)一方面是因(yin)為溫(wen)(wen)度升高(gao)也增強了系統中(zhong)硝化菌與反硝化菌的(de)(de)代謝活力，使系統反硝化脫(tuo)氮能力增強。

一般認(ren)為，硝化細菌(jun)最(zui)適宜的(de)生長溫(wen)度(du)為25-30攝(she)氏(shi)度(du)。當溫(wen)度(du)小于(yu)(yu)15攝(she)氏(shi)度(du)時硝化速度(du)明顯下降(jiang)，硝化細菌(jun)活性也大幅降(jiang)低。當溫(wen)度(du)低于(yu)(yu)5攝(she)氏(shi)度(du)時，硝化細菌(jun)的(de)生命活動幾乎停(ting)止。

值得一提的是，有時即(ji)使低(di)溫(wen)狀態下(xia)（低(di)于5度），兩(liang)系統(tong)(tong)的TN去(qu)除率(lv)也不會低(di)于40%，這就說明低(di)溫(wen)時兩(liang)系統(tong)(tong)主要(yao)依靠活性污泥(ni)中微生物的同化作用來(lai)脫氮。

3、溫度對兩種(zhong)工藝除磷的(de)影響

從實際狀況來看，溫度升高AAO工藝對磷的(de)去除率相(xiang)應(ying)提高，尤其是(shi)溫度高于20攝氏度后，TP去除率趨于穩定。

這是因(yin)為生物(wu)除(chu)磷(lin)(lin)的(de)關鍵是依靠聚磷(lin)(lin)菌(jun)的(de)除(chu)磷(lin)(lin)活性，而溫度增高，有利于增加聚磷(lin)(lin)菌(jun)的(de)活性，提高磷(lin)(lin)的(de)去除(chu)率。

而AO工(gong)藝對(dui)磷(lin)(lin)的去除隨溫度(du)(du)變(bian)化(hua)的規(gui)律性(xing)不(bu)強，無(wu)明顯(xian)相(xiang)關性(xing)。這是因為AO工(gong)藝無(wu)厭氧段，不(bu)存在(zai)聚磷(lin)(lin)菌存活(huo)的條件(jian)，對(dui)磷(lin)(lin)的去除僅僅依靠微生物的同化(hua)作(zuo)用(yong)，所以溫度(du)(du)對(dui)此工(gong)藝微生物的同化(hua)作(zuo)用(yong)影響(xiang)不(bu)大(da)。

1、進水C/N比對兩種(zhong)工(gong)藝COD去除(chu)的(de)影響

對于AAO工藝來說，無論C/N比(bi)值(zhi)如何，COD的去除率基本(ben)保持穩(wen)定。

有(you)資料表明，大部分COD在(zai)厭氧(yang)(yang)區被聚磷菌利用(yong)(yong)合成為胞內儲(chu)存物PHA，平均利用(yong)(yong)率在(zai)75%-85%之(zhi)間(jian)，大約10%的(de)COD進入缺(que)氧(yang)(yang)區，幾(ji)乎沒有(you)剩余的(de)易生(sheng)物降解有(you)機物進入好氧(yang)(yang)區，因(yin)此該工藝(yi)可以實現進水(shui)碳源的(de)充(chong)分利用(yong)(yong)，受(shou)有(you)機物負(fu)荷(he)沖擊影(ying)響小(xiao)。

而C/N比對AO工藝COD的(de)去除有一定(ding)的(de)影(ying)響。通過濟(ji)陽縣污(wu)水處理廠數據來看，C/N比大于10后，隨(sui)著C/N比增大，COD去除率有小幅度地降低，有機物負荷對系統產生了沖擊。

2、進水C/N比對(dui)兩種工藝脫(tuo)氮的影響

A/O工(gong)藝(yi)隨C/N比增(zeng)大，TN去除(chu)率幾(ji)乎(hu)成線性下降，有(you)機(ji)物濃度(du)對(dui)硝化(hua)過程產生率嚴重(zhong)影響(xiang)。

這是因(yin)為硝化細(xi)菌(jun)是自養(yang)(yang)型細(xi)菌(jun)，有機(ji)物濃度不是它的(de)(de)生長限(xian)制(zhi)因(yin)素，有機(ji)物濃度過(guo)高(gao)會(hui)使(shi)增殖速度快的(de)(de)異(yi)養(yang)(yang)型細(xi)菌(jun)迅速繁殖，優(you)先利用了水中的(de)(de)氧，自養(yang)(yang)型細(xi)菌(jun)得不到優(you)勢，活性受到抑制(zhi)，影響了硝化反應的(de)(de)進行。

而(er)在(zai)AAO工藝中，有實驗(yan)數(shu)據表明，當(dang)進水C/N比(bi)從5增加(jia)到9時，TN去除(chu)率穩步上升，C/N比(bi)為8.9時，TN去除(chu)率高(gao)達83.2%，然(ran)而(er)當(dang)C/N比(bi)從9增加(jia)到14時，TN的(de)去除(chu)率不升反(fan)降。

在某一(yi)(yi)區間(jian)增長(chang)，TN去除(chu)率(lv)也(ye)隨(sui)之穩步上升(sheng)，但當C/N比增長(chang)至(zhi)某一(yi)(yi)數值，且TN去除(chu)率(lv)達到最(zui)高后(hou)，TN的去除(chu)率(lv)隨(sui)C/N比增長(chang)而(er)下降。

主要(yao)原因(yin)與(yu)AO工藝相同，C/N比(bi)增加導致自養菌在系統中的數量越來越少，硝化效率降低，從(cong)而總氮去除(chu)率降低。有資料顯示，在沒有儲(chu)存內碳源的情(qing)況下，實(shi)現完(wan)全(quan)反硝化的最小理(li)論C/N比(bi)為2.86，但實(shi)際所需值(zhi)遠遠大于此數。

3、進(jin)水C/N比對兩(liang)種工藝除(chu)磷的影響

C/N比對AAO工藝除磷效(xiao)果影響較(jiao)大(da)，實(shi)驗數據(ju)表明，當進水(shui)C/N比從5增加(jia)到9時，TP去除率逐步(bu)增加(jia)。

這主要(yao)是因為進水(shui)C/N比低(di)時進水(shui)碳(tan)源(yuan)不足，而回流污泥(ni)中含有大(da)量(liang)硝(xiao)酸(suan)鹽，硝(xiao)酸(suan)鹽消(xiao)耗(hao)了大(da)量(liang)COD，從而導致厭氧區(qu)放磷不充分，系(xi)統除(chu)磷率降低(di)。

而當進(jin)水C/N比(bi)從9增加(jia)到14時，總磷的去除(chu)率下降(jiang)，尤其是C/N比(bi)大于(yu)11時總磷去除(chu)率幾乎成線性下降(jiang)。

這是因(yin)為在(zai)相對較(jiao)高的(de)有機(ji)負荷時，進(jin)水(shui)中(zhong)的(de)有機(ji)物(wu)(wu)并不能在(zai)厭氧段被聚磷(lin)菌(jun)(jun)完全利用，而剩余的(de)過量有機(ji)物(wu)(wu)會促進(jin)聚磷(lin)菌(jun)(jun)的(de)生長，從而導致活性污泥中(zhong)聚磷(lin)菌(jun)(jun)所占比例降低，影(ying)響除(chu)磷(lin)效果。

進水C/N比(bi)對AO工藝(yi)除(chu)磷效果的影(ying)響不大，主要是因為AO工藝(yi)對磷的去除(chu)僅(jin)僅(jin)是通過微生物的同化(hua)作用，而C/N比(bi)對同化(hua)作用影(ying)響不大。

1、進水C/P比對兩種工藝COD去除的影響

實(shi)驗數(shu)據(ju)表明，AO工藝(yi)對(dui)COD的去(qu)除(chu)(chu)率隨C/P比(bi)變化的規(gui)律性(xing)不(bu)(bu)強，無明顯相關性(xing)，可見C/P比(bi)不(bu)(bu)是影響AO工藝(yi)有機物去(qu)除(chu)(chu)效果的主要因素。

而對于AAO工藝來說，無論進水C/P比如(ru)何變化，其(qi)對COD的去除率都(dou)高于85%。

相關研究指出(chu)，高于(yu)79%的(de)COD在厭(yan)氧區(qu)(qu)被消耗(hao)，用(yong)于(yu)合(he)成細胞內部儲存物(wu)PHA，而在缺氧區(qu)(qu)6%-11%的(de)COD用(yong)于(yu)細胞生長(chang)和反硝化(hua)消耗(hao)，在好氧區(qu)(qu)幾乎沒有(you)出(chu)現(xian)COD的(de)消耗(hao)，因為細胞死亡后，細胞壁等(deng)難降(jiang)解物(wu)質又進(jin)入混合(he)液(ye)中，使(shi)COD增大(da)。

2、進水(shui)C/P比對(dui)兩(liang)種工藝(yi)脫氮的影響

C/P比對(dui)AO工(gong)藝脫(tuo)(tuo)氮效果的影響無明(ming)顯規律(lv)，TN去除(chu)率上下波(bo)動幅(fu)度比較大。這(zhe)可能是由于(yu)除(chu)C/P比之外的其他因素(su)對(dui)AO工(gong)藝脫(tuo)(tuo)氮的影響勝于(yu)C/P比。

C/P比對(dui)AAO工(gong)藝(yi)脫氮效果影響不明顯，盡(jin)管C/P比變化幅度較大，但(dan)TN去除(chu)率(lv)卻相對(dui)穩(wen)定(ding)。

這(zhe)主要是因為一般(ban)污(wu)水C/P比比較(jiao)高，過(guo)量的COD進入(ru)缺氧(yang)區會抑制磷的吸收，而在缺氧(yang)區C/N比總是高于實(shi)際需求的最小值，反硝化(hua)菌會利用過(guo)量的外碳源迅(xun)速進行反硝化(hua)，不影響TN的去除。

3、進水C/P比(bi)對兩種(zhong)工藝(yi)除磷(lin)的影(ying)響

在(zai)AAO工藝中，當(dang)(dang)C/P比低(di)于(yu)80時，磷(lin)的去(qu)除率上(shang)(shang)下波動明(ming)顯。當(dang)(dang)C/P比高(gao)于(yu)80時，磷(lin)的去(qu)除率穩定在(zai)85%以上(shang)(shang)，出水(shui)磷(lin)濃度(du)小于(yu)0.5mg/L，系統對磷(lin)的去(qu)除率基本不再受(shou)其他因素影(ying)響，說明(ming)在(zai)AAO系統中進(jin)水(shui)C/P比高(gao)于(yu)80時，就可(ke)以實現穩定高(gao)效的出水(shui)水(shui)質。

這是由(you)于高C/P比時，進水(shui)提供的(de)碳源高于厭(yan)氧區釋放磷(lin)(lin)所需(xu)的(de)碳源量，因此磷(lin)(lin)的(de)去除(chu)率(lv)較高。當(dang)C/P較低(di)時，受(shou)COD的(de)限制，聚(ju)磷(lin)(lin)菌吸磷(lin)(lin)能力下(xia)降，導致除(chu)磷(lin)(lin)效率(lv)低(di)。

對于AO工(gong)藝來說(shuo)(shuo)，C/P比(bi)對其(qi)除磷(lin)效果的影響(xiang)無(wu)明顯規律，這(zhe)說(shuo)(shuo)明C/P比(bi)對微生物同化作用的影響(xiang)不大。