AO法與(yu)AAO法雖同屬于生物污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理法，但(dan)兩(liang)者的對比(bi)(bi)研究卻少見報(bao)道(dao)，本文通過濟陽縣(xian)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理廠工(gong)藝(yi)改進前后的水(shui)(shui)(shui)質對比(bi)(bi)，對兩(liang)種(zhong)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理工(gong)藝(yi)進行了(le)(le)對比(bi)(bi)分析(xi)，為城鎮污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理廠工(gong)藝(yi)的選擇提供了(le)(le)一定的依據(ju)。

1、COD去除性能對比(bi)

污水處理工(gong)藝對有機物的去除能力是表征工(gong)藝效能的主要指標之一，COD的大小直(zhi)接反映污水中有機物含量(liang)的多少。

通過(guo)數據處(chu)理(li)分別對(dui)兩(liang)種工藝(yi)進(jin)出水(shui)COD濃度(du)、COD去(qu)除率，進(jin)行差異(yi)顯著性檢驗，結果顯示：兩(liang)種工藝(yi)進(jin)水(shui)COD無顯著差異(yi)，出水(shui)COD、去(qu)除率差異(yi)顯著，AAO工藝(yi)對(dui)COD的去(qu)除明顯好于AO工藝(yi)。

原因在于AO工(gong)藝中，缺氧(yang)段的(de)反硝化反應可以消耗(hao)掉污(wu)水(shui)中的(de)一(yi)部分有機(ji)物，但(dan)大部分有機(ji)物是(shi)通過好(hao)氧(yang)降(jiang)解去除的(de)，而濟陽縣污(wu)水(shui)處理廠一(yi)期工(gong)程AO工(gong)藝好(hao)氧(yang)段水(shui)力停留(liu)時間短，曝氣池(chi)容積小，曝氣量不夠，導致有機(ji)物去除效果不好(hao)。

而AAO工藝中(zhong)，大部分有機(ji)物在厭氧段被聚磷菌轉化為(wei)PHB儲(chu)存在細胞中(zhong)，部分有機(ji)物在缺氧段通(tong)過反硝化反應去除，廢水進(jin)入好氧段時，COD濃度已基本接近排放標準，在好氧段會得到(dao)進(jin)一步降解。

有研究表明，AAO工藝(yi)厭氧段的COD去除率最高可達到(dao)80%以上，而缺氧段的去除率平(ping)均低于10%。

2、脫氮性能對比

近年來，隨著(zhu)環境(jing)水(shui)體水(shui)質的富(fu)營養化程度不斷加劇和污水(shui)排放標(biao)準的不斷提高，尋找一種(zhong)有效的脫(tuo)氮(dan)工藝(yi)(yi)已(yi)成為(wei)當前污水(shui)處理廠設計中的重要問題之一。AAO工藝(yi)(yi)和AO工藝(yi)(yi)都具有生物脫(tuo)氮(dan)功(gong)能，且(qie)兩種(zhong)工藝(yi)(yi)脫(tuo)氮(dan)原理相(xiang)同，都為(wei)反硝化脫(tuo)氮(dan)。

通過(guo)對兩種(zhong)(zhong)工藝進(jin)出(chu)水TN濃度、TN去除(chu)率，進(jin)行差異(yi)顯(xian)著(zhu)性實驗，結果表明(ming)：兩種(zhong)(zhong)工藝進(jin)水TN無顯(xian)著(zhu)差異(yi)，出(chu)水TN、去除(chu)率差異(yi)顯(xian)著(zhu)，AAO工藝對TN的去除(chu)明(ming)顯(xian)好(hao)于(yu)AO工藝。

在反(fan)硝化脫(tuo)氮(dan)工藝中，硝態氮(dan)是出(chu)(chu)水總氮(dan)中的主要物質(zhi)，硝態氮(dan)在缺(que)氧段的去除率可以高于(yu)90%。有(you)研究(jiu)指(zhi)出(chu)(chu)，控制缺(que)氧區出(chu)(chu)水硝酸鹽濃度(du)(du)為(wei)1mg/L～2mg/L，可最大程度(du)(du)提高TN去除率，并能充分利用COD提高缺(que)氧區反(fan)硝化能力。好氧區混合液中含有(you)大量(liang)硝態氮(dan)，通過內循(xun)環(huan)回流(liu)到缺(que)氧區，在缺(que)氧區進行反(fan)硝化反(fan)應。

濟陽(yang)縣污水處理廠AO工(gong)藝缺氧段(duan)HRT太短，僅為1.8h，少于(yu)AAO工(gong)藝的3.46h，且內(nei)回流比(bi)為50%～100%，小于(yu)AAO工(gong)藝的150%～250%，導致脫氮(dan)功(gong)能不及(ji)(ji)AAO。并且AO工(gong)藝脫氮(dan)效(xiao)果不及(ji)(ji)AAO工(gong)藝穩定，受外(wai)界因素(su)（溫度、C/N比(bi)等）影(ying)響(xiang)大。

3、除磷性能對比

水(shui)中(zhong)磷含量(liang)(liang)超(chao)標，同(tong)樣也會導(dao)致(zhi)微生(sheng)(sheng)物大量(liang)(liang)繁(fan)殖(zhi)，浮(fu)游(you)生(sheng)(sheng)物生(sheng)(sheng)長旺盛(sheng)，出(chu)(chu)現(xian)富營(ying)養化狀態(tai)。反硝化除(chu)磷技術的(de)(de)出(chu)(chu)現(xian)是對(dui)傳(chuan)統(tong)生(sheng)(sheng)物除(chu)磷理論(lun)的(de)(de)一種突破，不僅可(ke)(ke)以解決傳(chuan)統(tong)工(gong)藝中(zhong)存在的(de)(de)矛盾問題(ti)，還有利于實現(xian)污水(shui)的(de)(de)可(ke)(ke)持續處(chu)理。

通過對兩種工(gong)(gong)藝(yi)進出(chu)水TP濃度、TP去(qu)除(chu)率，進行差(cha)(cha)異(yi)(yi)顯著(zhu)性(xing)實驗(yan)，結果(guo)表(biao)明(ming)：兩種工(gong)(gong)藝(yi)進水TP無顯著(zhu)差(cha)(cha)異(yi)(yi)，出(chu)水TP、去(qu)除(chu)率差(cha)(cha)異(yi)(yi)顯著(zhu)，AAO工(gong)(gong)藝(yi)對TP的去(qu)除(chu)明(ming)顯好(hao)于AO工(gong)(gong)藝(yi)。

原因(yin)在(zai)于(yu)濟陽縣(xian)污水(shui)處(chu)理廠(chang)一期工程AO工藝(yi)沒有(you)設置厭氧釋磷(lin)(lin)段，而在(zai)生(sheng)物(wu)除磷(lin)(lin)過程中，聚(ju)磷(lin)(lin)菌只(zhi)有(you)在(zai)厭氧段進行(xing)充分的(de)放磷(lin)(lin)，才(cai)能保(bao)證在(zai)缺氧段、好氧段有(you)良好的(de)吸磷(lin)(lin)效果，此工藝(yi)對(dui)磷(lin)(lin)的(de)去除僅僅是通過微生(sheng)物(wu)的(de)同(tong)化作用。

而AAO工藝的(de)除磷(lin)(lin)主要(yao)由聚磷(lin)(lin)菌(jun)來(lai)完成。一般來(lai)說，聚磷(lin)(lin)菌(jun)在(zai)(zai)缺氧(yang)(yang)段(duan)(duan)(duan)、好氧(yang)(yang)段(duan)(duan)(duan)攝取的(de)磷(lin)(lin)量(liang)(liang)比(bi)在(zai)(zai)厭氧(yang)(yang)段(duan)(duan)(duan)釋(shi)放的(de)磷(lin)(lin)量(liang)(liang)要(yao)多。有(you)研究表明，AAO工藝平(ping)均(jun)吸(xi)(xi)磷(lin)(lin)量(liang)(liang)和平(ping)均(jun)放磷(lin)(lin)量(liang)(liang)的(de)比(bi)例為(wei)1.28，且缺氧(yang)(yang)段(duan)(duan)(duan)的(de)吸(xi)(xi)磷(lin)(lin)量(liang)(liang)高(gao)于好氧(yang)(yang)段(duan)(duan)(duan)的(de)吸(xi)(xi)磷(lin)(lin)量(liang)(liang)。

4、去(qu)除性能對(dui)比總結

綜上，對有(you)機物(wu)、氮(dan)、磷的(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)AAO工(gong)藝都要(yao)明(ming)顯(xian)好于AO工(gong)藝，尤其(qi)是(shi)除(chu)(chu)磷，由于AO工(gong)藝無厭氧段(duan)，只能通過微(wei)生物(wu)的(de)(de)同化(hua)作用(yong)去(qu)除(chu)(chu)一小(xiao)部分(fen)的(de)(de)磷，所(suo)以對磷的(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)有(you)要(yao)求的(de)(de)不要(yao)選擇此種工(gong)藝或(huo)者增加化(hua)學除(chu)(chu)磷。

1、溫度對兩種工藝COD去除的影響

溫(wen)(wen)度對AAO工藝(yi)COD的去(qu)除影(ying)響不大，即(ji)使溫(wen)(wen)度低于(yu)5攝氏度，COD的去(qu)除率也可以達到85%以上(shang)，這說(shuo)明溫(wen)(wen)度對聚磷菌轉(zhuan)化有機物的影(ying)響不大。

而(er)AO工藝對(dui)COD的去除，往往會隨(sui)著溫(wen)度升高，在5-15攝氏度之間有個降低，隨(sui)后(hou)又升高。這(zhe)可(ke)能(neng)是由于(yu)氣候(hou)處于(yu)冷暖交替時(shi)，系統內菌群(qun)數量及其結構會發生變化，系統內優(you)勢種群(qun)逐(zhu)步由喜好一(yi)(yi)種溫(wen)度的菌群(qun)向喜好另(ling)一(yi)(yi)種溫(wen)度的菌群(qun)演替，從而(er)影響對(dui)有機物的處理能(neng)力。

2、溫度對兩種工藝(yi)脫氮的影響

溫(wen)度(du)對兩(liang)種工藝脫氮的影響(xiang)都比(bi)較明(ming)顯(xian)——兩(liang)種工藝都是(shi)隨(sui)著溫(wen)度(du)的上升，TN去(qu)(qu)除(chu)率(lv)有(you)明(ming)顯(xian)的提高(gao)。特別(bie)是(shi)AO工藝，當溫(wen)度(du)高(gao)于(yu)15攝氏度(du)時，TN去(qu)(qu)除(chu)率(lv)幾乎呈線性增(zeng)長。

溫(wen)度增強(qiang)兩種(zhong)工藝的(de)(de)脫氮性能(neng)的(de)(de)原(yuan)因(yin)，一方(fang)面是因(yin)為溫(wen)度的(de)(de)升高(gao)有利于活(huo)性污泥(ni)微生物(wu)的(de)(de)生長繁殖，提高(gao)同化氮元(yuan)素的(de)(de)效率(lv)；另一方(fang)面是因(yin)為溫(wen)度升高(gao)也增強(qiang)了系統(tong)中(zhong)硝(xiao)化菌與反硝(xiao)化菌的(de)(de)代謝(xie)活(huo)力，使系統(tong)反硝(xiao)化脫氮能(neng)力增強(qiang)。

一般認為，硝(xiao)化(hua)細菌最適(shi)宜的(de)生長溫(wen)度(du)為25-30攝氏(shi)度(du)。當(dang)(dang)溫(wen)度(du)小于(yu)15攝氏(shi)度(du)時硝(xiao)化(hua)速度(du)明顯下降，硝(xiao)化(hua)細菌活性也大(da)幅降低(di)。當(dang)(dang)溫(wen)度(du)低(di)于(yu)5攝氏(shi)度(du)時，硝(xiao)化(hua)細菌的(de)生命活動幾乎停止。

值得(de)一提的是，有時即使(shi)低溫(wen)狀態下（低于(yu)5度），兩(liang)系(xi)統的TN去除率也(ye)不(bu)會低于(yu)40%，這(zhe)就說明低溫(wen)時兩(liang)系(xi)統主要依靠活性污泥(ni)中微生(sheng)物的同化作用(yong)來脫(tuo)氮。

3、溫度對兩種工藝除磷的影響

從實際狀況來看，溫度(du)升高(gao)AAO工藝對磷的去除(chu)率相應(ying)提(ti)高(gao)，尤其是溫度(du)高(gao)于20攝氏度(du)后，TP去除(chu)率趨于穩定(ding)。

這是(shi)(shi)因為生物除磷(lin)(lin)的關鍵是(shi)(shi)依靠聚磷(lin)(lin)菌(jun)的除磷(lin)(lin)活性(xing)，而溫度增(zeng)高(gao)，有利(li)于增(zeng)加聚磷(lin)(lin)菌(jun)的活性(xing)，提高(gao)磷(lin)(lin)的去除率。

而AO工藝(yi)(yi)對磷(lin)的去除隨溫度變化的規律(lv)性不(bu)強，無明顯相關(guan)性。這(zhe)是因為AO工藝(yi)(yi)無厭氧(yang)段，不(bu)存在聚磷(lin)菌存活的條件，對磷(lin)的去除僅(jin)僅(jin)依靠微(wei)生(sheng)物的同(tong)化作用(yong)(yong)，所以(yi)溫度對此工藝(yi)(yi)微(wei)生(sheng)物的同(tong)化作用(yong)(yong)影響不(bu)大。

1、進水C/N比對兩種工藝COD去除的影響

對于AAO工藝來(lai)說，無論(lun)C/N比值(zhi)如何(he)，COD的去除率基本保持穩定(ding)。

有(you)資(zi)料表明，大(da)部分(fen)COD在厭(yan)氧區被聚磷菌(jun)利用合成為胞內儲存(cun)物(wu)PHA，平均(jun)利用率(lv)在75%-85%之間(jian)，大(da)約10%的COD進(jin)入缺氧區，幾(ji)乎沒有(you)剩余的易生物(wu)降解有(you)機物(wu)進(jin)入好氧區，因此該工藝(yi)可以實現進(jin)水碳源的充分(fen)利用，受有(you)機物(wu)負荷沖擊影(ying)響小。

而C/N比(bi)對AO工藝COD的(de)去(qu)除(chu)有(you)一(yi)定的(de)影響。通過濟(ji)陽縣污水處理廠數據來(lai)看，C/N比(bi)大于10后，隨著C/N比(bi)增大，COD去(qu)除(chu)率有(you)小幅度地(di)降低，有(you)機(ji)物負荷對系統產(chan)生了沖擊。

2、進水(shui)C/N比對兩(liang)種工藝脫氮的影(ying)響

A/O工藝隨C/N比增(zeng)大，TN去除率幾乎成線性(xing)下降，有機物濃度對(dui)硝化過程產生(sheng)率嚴重影響(xiang)。

這是因為(wei)硝(xiao)(xiao)化細菌是自(zi)養(yang)型細菌，有機物濃度(du)不(bu)是它的生(sheng)長限制因素，有機物濃度(du)過高會使增殖速(su)度(du)快的異養(yang)型細菌迅(xun)速(su)繁殖，優先利(li)用了水(shui)中的氧，自(zi)養(yang)型細菌得(de)不(bu)到優勢，活(huo)性受(shou)到抑制，影響了硝(xiao)(xiao)化反(fan)應的進(jin)行(xing)。

而在(zai)AAO工藝中，有(you)實驗數據表明，當進水C/N比(bi)從5增加到9時(shi)，TN去(qu)除(chu)率(lv)穩步上(shang)升，C/N比(bi)為8.9時(shi)，TN去(qu)除(chu)率(lv)高達83.2%，然而當C/N比(bi)從9增加到14時(shi)，TN的去(qu)除(chu)率(lv)不升反(fan)降。

在某一(yi)區間(jian)增(zeng)長，TN去(qu)(qu)除(chu)率(lv)也隨之穩步上升，但當(dang)C/N比增(zeng)長至某一(yi)數值，且TN去(qu)(qu)除(chu)率(lv)達到(dao)最高(gao)后，TN的去(qu)(qu)除(chu)率(lv)隨C/N比增(zeng)長而下降。

主要原(yuan)因與AO工藝相同，C/N比(bi)增加導(dao)致自(zi)養菌在(zai)(zai)系(xi)統中(zhong)的數(shu)量越(yue)來越(yue)少，硝化(hua)(hua)效率降(jiang)低，從而總氮去除率降(jiang)低。有(you)資料顯示(shi)，在(zai)(zai)沒(mei)有(you)儲存(cun)內(nei)碳源的情況下，實現完(wan)全反硝化(hua)(hua)的最小(xiao)理(li)論C/N比(bi)為2.86，但實際所(suo)需值遠遠大于此數(shu)。

3、進水C/N比對兩(liang)種(zhong)工藝(yi)除磷的影響

C/N比(bi)對AAO工藝除磷效果影響較(jiao)大，實驗數(shu)據表明，當進水C/N比(bi)從(cong)5增加到9時，TP去除率逐步增加。

這主要是因為(wei)進水(shui)C/N比低(di)時進水(shui)碳源不(bu)足，而回流(liu)污泥中含有大(da)量硝(xiao)(xiao)酸鹽，硝(xiao)(xiao)酸鹽消耗(hao)了大(da)量COD，從而導致厭氧區放磷(lin)(lin)不(bu)充分，系統除磷(lin)(lin)率降低(di)。

而當(dang)進水C/N比從9增加到14時，總磷的去除率下降，尤(you)其是C/N比大于11時總磷去除率幾乎成線(xian)性下降。

這是因(yin)為在相對較高的(de)有機(ji)負荷時(shi)，進水中(zhong)的(de)有機(ji)物(wu)并不(bu)能在厭氧段被聚磷(lin)菌完全利用，而剩(sheng)余(yu)的(de)過量有機(ji)物(wu)會促(cu)進聚磷(lin)菌的(de)生長，從(cong)而導(dao)致活(huo)性污(wu)泥中(zhong)聚磷(lin)菌所(suo)占比例(li)降低，影響除磷(lin)效果。

進(jin)水(shui)C/N比對(dui)(dui)AO工(gong)(gong)藝(yi)除磷效(xiao)果的(de)(de)(de)影響不(bu)大，主要是因為AO工(gong)(gong)藝(yi)對(dui)(dui)磷的(de)(de)(de)去除僅僅是通過微生(sheng)物的(de)(de)(de)同(tong)(tong)化作用，而C/N比對(dui)(dui)同(tong)(tong)化作用影響不(bu)大。

1、進水C/P比對兩(liang)種工藝COD去除的影(ying)響(xiang)

實(shi)驗數據表明，AO工(gong)藝對COD的(de)去除(chu)率隨C/P比(bi)變化的(de)規律性不(bu)強，無明顯相關性，可見C/P比(bi)不(bu)是影響AO工(gong)藝有(you)機物(wu)去除(chu)效果的(de)主要因素。

而對于(yu)AAO工藝來說，無論進(jin)水C/P比如何變化，其對COD的去除率都高于(yu)85%。

相(xiang)關研究指出(chu)，高于(yu)79%的(de)COD在(zai)厭氧(yang)(yang)區被消耗，用于(yu)合(he)成細(xi)胞內部儲存(cun)物PHA，而在(zai)缺氧(yang)(yang)區6%-11%的(de)COD用于(yu)細(xi)胞生長和反硝化消耗，在(zai)好氧(yang)(yang)區幾(ji)乎沒有(you)出(chu)現COD的(de)消耗，因為細(xi)胞死(si)亡后，細(xi)胞壁(bi)等難降解(jie)物質又進入混合(he)液中，使COD增(zeng)大。

2、進水C/P比對兩種(zhong)工(gong)藝脫氮的影響

C/P比對AO工(gong)藝(yi)脫(tuo)氮效(xiao)果的影響無(wu)明顯(xian)規律，TN去除(chu)率上下波動幅(fu)度比較大。這可能是由于除(chu)C/P比之外的其他(ta)因素對AO工(gong)藝(yi)脫(tuo)氮的影響勝于C/P比。

C/P比(bi)對(dui)AAO工(gong)藝脫氮(dan)效(xiao)果影響(xiang)不(bu)明顯，盡(jin)管(guan)C/P比(bi)變化幅度較大，但TN去除率卻相對(dui)穩定。

這(zhe)主要是因為一般污水C/P比(bi)比(bi)較高(gao)，過量的COD進入(ru)缺氧區會抑制磷的吸收，而在缺氧區C/N比(bi)總(zong)是高(gao)于實際需求(qiu)的最小值(zhi)，反(fan)(fan)硝(xiao)化菌(jun)會利用過量的外(wai)碳源迅(xun)速(su)進行反(fan)(fan)硝(xiao)化，不影響TN的去除(chu)。

3、進(jin)水C/P比對兩種工藝除磷(lin)的(de)影(ying)響

在AAO工藝(yi)中，當(dang)(dang)C/P比(bi)低于(yu)80時，磷的去除(chu)(chu)率(lv)上(shang)下波動明(ming)顯(xian)。當(dang)(dang)C/P比(bi)高(gao)于(yu)80時，磷的去除(chu)(chu)率(lv)穩定(ding)在85%以上(shang)，出水磷濃度(du)小于(yu)0.5mg/L，系統對磷的去除(chu)(chu)率(lv)基本不(bu)再受(shou)其(qi)他因素影響，說明(ming)在AAO系統中進水C/P比(bi)高(gao)于(yu)80時，就可以實(shi)現穩定(ding)高(gao)效的出水水質。

這是由于高C/P比時(shi)，進水提供(gong)的(de)(de)(de)碳源高于厭(yan)氧區釋(shi)放磷(lin)(lin)所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)碳源量，因此磷(lin)(lin)的(de)(de)(de)去除率較高。當(dang)C/P較低時(shi)，受COD的(de)(de)(de)限制，聚(ju)磷(lin)(lin)菌吸磷(lin)(lin)能力(li)下降，導致除磷(lin)(lin)效(xiao)率低。

對(dui)于AO工藝來說，C/P比對(dui)其除(chu)磷效(xiao)果(guo)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)無明(ming)顯規律，這說明(ming)C/P比對(dui)微生物同化(hua)作用的(de)影(ying)(ying)響(xiang)不大。