【正文】 厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件及不同功能的微生物菌群的有機(jī)配合協(xié)作，是A2O工藝流程的主要特點(diǎn)，它可以同時(shí)達(dá)到去除有機(jī)物、脫氮、除磷的目的，而且工藝流程較簡(jiǎn)單，基建費(fèi)用運(yùn)行費(fèi)用與傳統(tǒng)的活性污泥法相比增加不多，較前兩種生物脫氮除磷工藝流程均節(jié)省。 由圖可見(jiàn)，在厭氧池中，廢水中BOD5 和COD會(huì)有一定下降。 A2／O 工藝的流程如圖312所示，由圖可見(jiàn)，它實(shí)質(zhì)上是對(duì)Phoredox工藝流程的簡(jiǎn)化和改進(jìn)。 3. A／A／O生物脫氮除磷工藝流程 A／A／O工藝是英文AnaerobicAnoxicOxic工藝的簡(jiǎn)稱(chēng)，前面兩個(gè)A字代表的意義不同，其實(shí)質(zhì)為厭氧—缺氧—好氧工藝，具有脫氮除磷的功能。
2. Phoredox脫氮除磷工藝流程
這是前述Bardenpho工藝流程的改進(jìn)，其差別僅在于在第一個(gè)缺氧池前增加了一個(gè)厭氧池，以保證磷的釋放從而保證在好氧條件下有更強(qiáng)的吸收磷的能力，提高除磷的效果。 由于有兩級(jí)A／O工藝，本工藝的脫氮效果可以高達(dá)90～95％。 由圖可見(jiàn)，該工藝由兩級(jí)A／O工藝的4個(gè)反應(yīng)池組成，各反應(yīng)區(qū)的水力停留時(shí)間依次為3和lh，由于采用了混合液回流，第一個(gè)A池中有NO3N，因此不能稱(chēng)為厭氧池，只能稱(chēng)為缺氧池，第二個(gè)A池在O池之后，也含有相當(dāng)量的NO3N，也是缺氧池。四、生物脫氮除磷工藝流程 在開(kāi)發(fā)研究生物脫氮和生物除磷的工藝流程時(shí)，不少研究者發(fā)現(xiàn)，生物脫氮工藝往往具有較傳統(tǒng)的生物處理流程更好的除磷效果，于是逐步建立了同時(shí)進(jìn)行脫氮和除磷的生物處理工藝流程，其中較有代表性的有以下三種工藝流程。1小時(shí)時(shí)間流動(dòng)達(dá)900m。需要說(shuō)明，氧化溝的水力停留時(shí)間通常大于10h，好氧區(qū)名義水力停留時(shí)間遠(yuǎn)大于2h。盡量減少磷的釋放。在高溶解氧條件下微生物能在某一時(shí)間內(nèi)充分吸收磷。從圖中可知，混合液出流處應(yīng)保持溶解氧不少于2mg/L。圖39系卡魯塞爾氧化溝生物除磷流程。 （二）卡魯塞爾氧化溝生物除磷流程A／O系統(tǒng)的生物除磷工藝，卡魯塞爾氧化溝系統(tǒng)也可實(shí)現(xiàn)。近年來(lái)，隨著生物除磷技術(shù)的發(fā)展，為了提高除磷效果，除了保持二沉池有適當(dāng)溶解氧外，采用吸刮泥機(jī)排泥；同時(shí)排泥后采用一體化脫水機(jī)械盡快脫水而從脫水污泥中帶走磷，以提高除磷效率。
A／O生物脫磷工藝的問(wèn)題是：除磷效果決定于剩余污泥排放時(shí)的溶解氧含量。圖38為A／O生物脫磷流程的工藝特性曲線。廢水中有機(jī)物在其中得到氧化分解，同時(shí)污泥將大量攝取污水中的磷。以下是兩種最常見(jiàn)的生物除磷工藝流程： （一）污水生物除磷的A／O流程 污水生物除磷的A／O流程見(jiàn)圖37。此外，曝氣機(jī)裝設(shè)于氧化溝的一端，能方便設(shè)備的操作與維護(hù)，也能降低建筑安裝工程造價(jià)。我國(guó)西北某城市，有設(shè)計(jì)成僅有一端曝氣機(jī)的A2／C的卡魯塞爾氧化溝。要免除中間溝槽的缺氧段，可以如圖34那樣，在氧化溝兩端裝設(shè)曝氣機(jī)。需要指出，免設(shè)推進(jìn)器的卡魯塞爾氧化溝要求使用水流推動(dòng)力大的氧化溝專(zhuān)用曝氣機(jī)。實(shí)踐證明，存在多段好氧、缺氧時(shí)，具有更良好的硝化（碳化）、反硝化作用。圖36的卡魯塞爾氧化溝采用了兩臺(tái)曝氣機(jī)，也可以采用一臺(tái)或多臺(tái)曝氣機(jī)。在出流堰以后布置污水進(jìn)水管和污泥回流管，由于進(jìn)水中有機(jī)物濃度高及回流污泥溶解氧濃度低，很快消耗混合液流中的溶解氧。這一區(qū)段屬于好氧區(qū)。該氧化溝系統(tǒng)是具有反硝化作用的卡魯塞爾氧化溝。 卡魯塞爾氧化溝由于其構(gòu)造特點(diǎn)及其專(zhuān)用曝氣機(jī)的充氧、攪拌和推動(dòng)水流的功能，在氧化溝內(nèi)就可形成好氧區(qū)段和缺氧區(qū)段。設(shè)置前置反硝化池將使構(gòu)造復(fù)雜，同時(shí)需要增加防止沉淀的攪拌措施。該區(qū)內(nèi)微生物能吸收有機(jī)物并釋放磷。我國(guó)《氧化溝設(shè)計(jì)規(guī)程》術(shù)語(yǔ)中提到：好氧區(qū)（Oxic zone）位于氧化溝的充氧段，水流攪動(dòng)激烈，溶解氧濃度不小于2mg/L，主要功能是降解有機(jī)物和進(jìn)行硝化反應(yīng)；缺氧區(qū)（Anoxic zone）位于氧化溝的非充氧段，～。故這種氧化溝系統(tǒng)以可稱(chēng)作具有A／O功能的氧化溝。圖35這種氧化溝系統(tǒng)，在我國(guó)已在城市污水處理和工業(yè)廢水處理工程中多處應(yīng)用。圖34是荷蘭DHV公司提出的2000型卡魯塞爾氧化溝的簡(jiǎn)圖。 二、著重于反硝化脫氮作用的卡魯塞爾氧化溝 (一)2000型卡魯塞爾氧化溝根據(jù)A／O流程脫氮原理，一種前置反硝化池的氧化溝同樣可以符合這個(gè)要求。 A／O流程中的缺氧池和好氧池可以是兩個(gè)獨(dú)立的構(gòu)筑物，也可以合建在同一構(gòu)筑物內(nèi)，使用隔板將兩段分開(kāi)。 A／O流程只有一個(gè)污泥系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中同時(shí)存在著分解有機(jī)物的異養(yǎng)菌群、反硝化菌群以及硝化細(xì)菌群。 ／O流程
圖33所示為采用前置反硝化及回流的生物脫氮流程，通常簡(jiǎn)稱(chēng)為A／O流程（其中A為Anoxic—缺氧，O為Oxidation—氧化）。但此流程仍較復(fù)雜，出水的有機(jī)物濃度也不能保證十分理想。 圖31（c）所示流程改用跨越管將一部分原廢水引人反硝化池作碳源，以省去外加碳源，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。 圖31（b）所示的流程是上述流程的改進(jìn)，它將均為好氧環(huán)境的曝氣池和硝化池合二為一，因此使系統(tǒng)中曝氣池、沉淀池和回流污泥系統(tǒng)各減少了一個(gè)，但仍利用外加碳源。 采用圖34（a）所示的流程時(shí)，所需的甲醇投加量可按下列公式計(jì)算。反硝化過(guò)程所需的碳源采用外加碳源甲醇。 圖31(a)所示是有三級(jí)活性污泥系統(tǒng)的生物脫氮流程，在此流程中，去除BOD5與氨化、硝化和反硝化反應(yīng)分別在三個(gè)池子中進(jìn)行并各有其獨(dú)立的回流傳泥系統(tǒng)。單級(jí)污泥系統(tǒng)則可分為前置反硝化系統(tǒng)和交替工作系統(tǒng)兩種。 常見(jiàn)的生物脫氮流程可以分為三類(lèi)：（1）多級(jí)污泥系統(tǒng)；（2）單級(jí)污泥系統(tǒng)；（3）生物膜系統(tǒng)。 確定設(shè)計(jì)需氧量AOR后，應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)需氧量： AOR SOR＝——————————— （27）(βC*∝CL) α——————θT20 CS 式中 SOR—標(biāo)準(zhǔn)需氧量（kgO2/d） CL—氧化溝所需溶解氧（mg/L），好氧段設(shè)為2mg/L CS—海平面高度和20℃時(shí)清水中的飽和溶解氧（mg/L）,參考表21 α—污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，一般污水約α＝～ β—污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧之比，～ θ—溫度校正系數(shù)， C*∝—長(zhǎng)時(shí)間曝氣后獲得的平均溶解氧飽和濃度（mg/L）,可用不利水溫時(shí)（高溫）當(dāng)?shù)睾０物柡腿芙庋酰ó?dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)/海平面大氣壓強(qiáng)）,參考表22 所需表曝機(jī)總功率 ∑N＝SOR／N0式中 ∑N—所需表曝機(jī)總功率（kw） N0—表曝機(jī)的動(dòng)力效率（kgO2/）,參考表23一個(gè)大氣壓（101325Pa）下污水中的飽和溶解氧 表21溫度（℃）飽和溶解氧濃度（mg/L）溫度（℃）飽和溶解氧濃度（mg/L）56789101112131415161718192021222324252627282930與高度對(duì)應(yīng)的大氣壓 表22高度（m）壓強(qiáng)（Pa）高度（m）壓強(qiáng)（Pa）高度（m）壓強(qiáng)（Pa）海平面
15230545761076091510701220137515251680183019802135
LSA型氧化溝慢速表曝機(jī)規(guī)格表 表23型 號(hào)功率(Kw)充氧量(KgO2/h)葉輪直徑(mm)升降幅度(mm)氧化溝寬(Max m)氧化溝深(Max m)LSA 20HP151700170LSA 25HP1800180LSA 30HP221900190LSA 40HP302000200LSA 50HP372100210LSA 60HP452250225LSA 75HP552500250LSA 100HP752750275LSA 125HP903000300LSA 150HP1103500350LSA 180HP1323750375LSA 220HP1604000400LSA 240HP1804100410 注：①LSA系列慢速表曝機(jī)為新加坡威水工程私人有限公司(Waste Treatment Engineering PTE LTD)產(chǎn)品 ② kgO2/ 三、堿度校核
應(yīng)校核氧化溝中混合液的堿度，以確定其pH值是否符合要求，一般去除BOD5所產(chǎn)生的堿度（以CaCO3計(jì)，下同）／mgBOD5，／mgNH3N，／mgNO3N，因此，可根據(jù)原水堿度及上述各項(xiàng)數(shù)據(jù)計(jì)算剩余堿度，當(dāng)剩余堿度大于或等于100mgCaCO3/L時(shí)，即可維持混合液pH＞，符合生物處理的要求。d）X’—可揮發(fā)性混合液懸浮固體（mg/L）,即MLVSS
氧化溝所需總有效容積應(yīng)為上述二者之和：
VT＝V＋V’（m3） （23） 二、曝氣機(jī)功率計(jì)算 曝氣機(jī)所需功率決定于氧化溝處理廢水時(shí)所需的氧量，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮到以下需氧反應(yīng)、產(chǎn)氧反應(yīng)及影響需氧量的過(guò)程： 1．降低BOD5的需氧反應(yīng)； 2．氨氮氧化的需氧反應(yīng)； 3．反硝化過(guò)程的產(chǎn)氧反應(yīng)，即反硝化過(guò)程對(duì)有機(jī)物的穩(wěn)定作用； 4．污泥增殖及排放所減少的BOD5，此部分BOD5并未耗氧，在需氧量計(jì)算時(shí)應(yīng)于扣除； 5．污泥增殖及排放所減少的NH3N，此部分NH3N也不耗氧，也應(yīng)予以扣除。X’
式中 V39。一、氧化溝容積計(jì)算當(dāng)僅要求去除BOD5及進(jìn)行硝化作用時(shí)，可按活性污泥法動(dòng)力學(xué)公式計(jì)算氧化溝容積：YQ（S0Se）θc V＝———————— （21）X（1＋Kdθc）式中 V—氧化溝有效容積（m3） Y—污泥產(chǎn)率系數(shù)（kgVSS／kgBOD5）；在20℃～kgVSS／kgBOD5（《規(guī)范》值），～ kgVSS／kgBOD5（《規(guī)程》值） Q—廢水流量（m3/d） S0—進(jìn)水BOD5濃度（mg／L） Se—出水BOD 5濃度（mg／L） θc—污泥齡（d)；氧化溝采用低負(fù)荷數(shù)據(jù)，θc＝10～30d（《規(guī)程》值） Kd—污泥內(nèi)源呼吸系數(shù)（d1）；20℃～（《規(guī)范》值）對(duì)于有脫氮要求的氧化溝系統(tǒng)，應(yīng)在上述計(jì)算結(jié)果之外考慮反硝化所需的容積V’ ，V’ 可按下式計(jì)算。計(jì)算依據(jù)應(yīng)根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)程。但對(duì)于小型氧化溝而言，二溝交替式氧化溝或SBR仍有使用價(jià)值。奧貝爾氧化溝雖然第一渠在污泥回流條件下可作為前置反硝化段，但與第三渠的容積比，與硝化與反硝化容積比與之相反，與理論計(jì)算結(jié)果很難吻合。 在三溝交替式氧化溝與卡魯塞爾氧化溝比較中可知，奧貝爾型氧化溝的特點(diǎn)卡魯塞爾氧化溝都可以實(shí)現(xiàn)。 常用的奧貝爾型氧化溝分為三條溝渠，第一渠的容積約為總?cè)莘e的60～70％，第二渠約為總?cè)莘e的20～30％，第三渠則僅占總?cè)莘e的10％。Orbal型氧化溝的構(gòu)造如圖19所示。 (Orbal)型氧化溝
這是由多個(gè)同心的溝渠組成的氧化溝，溝渠呈圓形或橢圓形。這在試車(chē)調(diào)試和日常運(yùn)行管理是復(fù)雜的。運(yùn)行正常的卡魯塞爾氧化溝的單位水量能耗比其他類(lèi)型氧化溝低。國(guó)內(nèi)卡魯塞爾氧化溝的MLSS已經(jīng)達(dá)到6000mg/L；國(guó)外資料報(bào)導(dǎo)則達(dá)到7000mg/L。對(duì)于多溝串聯(lián)溝型，可方便地組合氧化溝內(nèi)