隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，城鎮(zhèn)人口越來越多，隨之而來的城鎮(zhèn)污水問題橫亙在我們面前。同時環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，城鎮(zhèn)污水處理廠普遍面臨提標(biāo)改造的迫切需求。
目前，活性污泥法仍然是城鎮(zhèn)污水處理的中流砥柱，其中AAO（厭氧-缺氧-好氧）及其衍生工藝應(yīng)用最廣。但AAO工藝的固有局限也日益凸顯：內(nèi)回流攜帶的溶解氧破壞了前置缺氧區(qū)的缺氧環(huán)境，并消耗了部分進(jìn)水碳源，導(dǎo)致實(shí)際反硝化反應(yīng)時間縮短和碳源利用效率降低；總氮去除率上限受制于回流比，且高總氮去除率要求高回流比，從而增加了能耗。因此，突破技術(shù)天花板，研發(fā)經(jīng)濟(jì)合理、具有深度脫氮功能的城鎮(zhèn)污水處理工藝非常有必要。
院士領(lǐng)航的AOA創(chuàng)新技術(shù)
針對城鎮(zhèn)污水深度處理以及傳統(tǒng)工藝的痛點(diǎn)，北京工業(yè)大學(xué)彭永臻院士團(tuán)隊(duì)經(jīng)過孜孜不倦的研究與驗(yàn)證，創(chuàng)新研發(fā)并提出AOA（厭氧-好氧-缺氧）污水處理工藝，通過重構(gòu)微生物代謝路徑，開辟了城鎮(zhèn)污水深度處理的新路徑。
AOA工藝流程
AOA工藝將傳統(tǒng)的污水處理流程進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，將生物池劃分為厭氧區(qū)、好氧區(qū)和缺氧區(qū)的結(jié)構(gòu)。污水依次流經(jīng)厭氧池、好氧池、缺氧池，而后混合液流入二沉池進(jìn)行泥水分離，回流污泥回流至厭氧池進(jìn)水端，凈化的上清液則排出二沉池。根據(jù)深度脫氮需求，可設(shè)置第二污泥回流至缺氧池前端，形成污泥雙回流-厭氧/好氧/缺氧（SDR-AOA）工藝。
AOA工藝原理
厭氧/缺氧/好氧（AOA）工藝提供的生長環(huán)境有利于富集優(yōu)勢功能菌。在厭氧區(qū)，微生物將進(jìn)水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為細(xì)胞的內(nèi)碳源，這些內(nèi)碳源封存在微生物的體內(nèi)，在好氧區(qū)不被過度消耗，從而為后置缺氧區(qū)提供足夠的反硝化電子供體，有效解決了設(shè)置前置缺氧區(qū)的AAO及其變種工藝碳源利用效率低且總氮去除率受制于回流比的問題，實(shí)現(xiàn)了對進(jìn)水碳源的極致利用和極限脫氮，并大大減少對外加碳源的消耗。同時，由于聚磷菌優(yōu)先獲得了優(yōu)質(zhì)碳源，其釋磷和后續(xù)吸磷能力得到保障，因此能獲得比傳統(tǒng)AAO工藝更高的生物除磷效率。
AOA工藝核心特點(diǎn)
■高效脫氮除磷：在碳源充足的情況下，AOA工藝能夠?qū)崿F(xiàn)深度脫氮除磷效果，提高污水處理效率。
■減少外加碳源需求：AOA工藝可以充分利用原水中的碳源，因此減少了外加碳源的需求，降低了運(yùn)行成本。
■降低曝氣能耗：AOA工藝好氧段池容減少、停留時間短，節(jié)省大量曝氣能耗。
■降低污泥產(chǎn)量：AOA工藝中的微生物利用內(nèi)碳源進(jìn)行反硝化作用，因此污泥產(chǎn)量相對較小，減少了污泥處理費(fèi)用。
AOA工藝適用場景
■低碳氮比污水，即BOD5/TN或COD/TN較低的污水，碳源相對不足。
■嚴(yán)控氮磷的湖泊、河流水質(zhì)凈化工程項(xiàng)目。
■高標(biāo)準(zhǔn)排放需求的城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造項(xiàng)目。
■現(xiàn)有AAO工藝升級改造場景，可將傳統(tǒng)AAO改造成AOA模式。
結(jié)語
AOA工藝的出現(xiàn)，不僅是技術(shù)路線的升級，更是城鎮(zhèn)污水處理對“高效、低碳、資源化”核心需求的創(chuàng)新回應(yīng)，該技術(shù)為城市水環(huán)境治理與碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了雙重支撐。
相信在未來，AOA技術(shù)在構(gòu)建綠色低碳水處理體系中將扮演更為關(guān)鍵的角色。作為AOA工藝的研究和技術(shù)推動者，君集公司也將依托“城鎮(zhèn)污水深度處理與資源化利用技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室武漢實(shí)驗(yàn)室”等科研平臺加大創(chuàng)新創(chuàng)造力度，圍繞菌種、自控系統(tǒng)、態(tài)勢感知墻等方面為廣大客戶提供先進(jìn)、卓越的AOA技術(shù)支持，書寫城鎮(zhèn)污水深度處理的新篇章。
