AO与AAO工艺去除性能对比（温度对AO、AAO脱氮除磷的影响）

一、AO、AAO去除性能对比分析

1、COD去除性能对比

污水处理工艺对有机物的去除能力是表征工艺效能的主要指标之一，COD的大小直接反映污水中有机物含量的多少。

通过数据处理分别对两种工艺进出水COD浓度、COD去除率，进行差异显著性检验，结果显示：两种工艺进水COD无显著差异，出水COD、去除率差异显著，AAO工艺对COD的去除明显好于AO工艺。

原因在于AO工艺中，缺氧段的反硝化反应可以消耗掉污水中的一部分有机物，但大部分有机物是通过好氧降解去除的，而济阳县污水处理厂一期工程AO工艺好氧段水力停留时间短，曝气池容积小，曝气量不够，导致有机物去除效果不好。

而AAO工艺中，大部分有机物在厌氧段被聚磷菌转化为PHB储存在细胞中，部分有机物在缺氧段通过反硝化反应去除，废水进入好氧段时，COD浓度已基本接近排放标准，在好氧段会得到进一步降解。

有研究表明，AAO工艺厌氧段的COD去除率最高可达到80%以上，而缺氧段的去除率平均低于10%。

2、脱氮性能对比

近年来，随着环境水体水质的富营养化程度不断加剧和污水排放标准的不断提高，寻找一种有效的脱氮工艺已成为当前污水处理厂设计中的重要问题之一。AAO工艺和AO工艺都具有生物脱氮功能，且两种工艺脱氮原理相同，都为反硝化脱氮。

通过对两种工艺进出水TN浓度、TN去除率，进行差异显著性实验，结果表明：两种工艺进水TN无显著差异，出水TN、去除率差异显著，AAO工艺对TN的去除明显好于AO工艺。

在反硝化脱氮工艺中，硝态氮是出水总氮中的主要物质，硝态氮在缺氧段的去除率可以高于90%。有研究指出，控制缺氧区出水硝酸盐浓度为1mg/L～2mg/L，可最大程度提高TN去除率，并能充分利用COD提高缺氧区反硝化能力。好氧区混合液中含有大量硝态氮，通过内循环回流到缺氧区，在缺氧区进行反硝化反应。

济阳县污水处理厂AO工艺缺氧段HRT太短，仅为1.8h，少于AAO工艺的3.46h，且内回流比为50%～100%，小于AAO工艺的150%～250%，导致脱氮功能不及AAO。并且AO工艺脱氮效果不及AAO工艺稳定，受外界因素（温度、C/N比等）影响大。

3、除磷性能对比

水中磷含量超标，同样也会导致微生物大量繁殖，浮游生物生长旺盛，出现富营养化状态。反硝化除磷技术的出现是对传统生物除磷理论的一种突破，不仅可以解决传统工艺中存在的矛盾问题，还有利于实现污水的可持续处理。

通过对两种工艺进出水TP浓度、TP去除率，进行差异显著性实验，结果表明：两种工艺进水TP无显著差异，出水TP、去除率差异显著，AAO工艺对TP的去除明显好于AO工艺。

原因在于济阳县污水处理厂一期工程AO工艺没有设置厌氧释磷段，而在生物除磷过程中，聚磷菌只有在厌氧段进行充分的放磷，才能保证在缺氧段、好氧段有良好的吸磷效果，此工艺对磷的去除仅仅是通过微生物的同化作用。

而AAO工艺的除磷主要由聚磷菌来完成。一般来说，聚磷菌在缺氧段、好氧段摄取的磷量比在厌氧段释放的磷量要多。有研究表明，AAO工艺平均吸磷量和平均放磷量的比例为1.28，且缺氧段的吸磷量高于好氧段的吸磷量。

4、去除性能对比总结

综上，对有机物、氮、磷的去除AAO工艺都要明显好于AO工艺，尤其是除磷，由于AO工艺无厌氧段，只能通过微生物的同化作用去除一小部分的磷，所以对磷的去除有要求的不要选择此种工艺或者增加化学除磷。

温度对AAO工艺COD的去除影响不大，即使温度低于5摄氏度，COD的去除率也可以达到85%以上，这说明温度对聚磷菌转化有机物的影响不大。

而AO工艺对COD的去除，往往会随着温度升高，在5-15摄氏度之间有个降低，随后又升高。这可能是由于气候处于冷暖交替时，系统内菌群数量及其结构会发生变化，系统内优势种群逐步由喜好一种温度的菌群向喜好另一种温度的菌群演替，从而影响对有机物的处理能力。

2、温度对两种工艺脱氮的影响

温度对两种工艺脱氮的影响都比较明显——两种工艺都是随着温度的上升，TN去除率有明显的提高。特别是AO工艺，当温度高于15摄氏度时，TN去除率几乎呈线性增长。

温度增强两种工艺的脱氮性能的原因，一方面是因为温度的升高有利于活性污泥微生物的生长繁殖，提高同化氮元素的效率；另一方面是因为温度升高也增强了系统中硝化菌与反硝化菌的代谢活力，使系统反硝化脱氮能力增强。

一般认为，硝化细菌最适宜的生长温度为25-30摄氏度。当温度小于15摄氏度时硝化速度明显下降，硝化细菌活性也大幅降低。当温度低于5摄氏度时，硝化细菌的生命活动几乎停止。

值得一提的是，有时即使低温状态下（低于5度），两系统的TN去除率也不会低于40%，这就说明低温时两系统主要依靠活性污泥中微生物的同化作用来脱氮。

3、温度对两种工艺除磷的影响

从实际状况来看，温度升高AAO工艺对磷的去除率相应提高，尤其是温度高于20摄氏度后，TP去除率趋于稳定。

这是因为生物除磷的关键是依靠聚磷菌的除磷活性，而温度增高，有利于增加聚磷菌的活性，提高磷的去除率。

而AO工艺对磷的去除随温度变化的规律性不强，无明显相关性。这是因为AO工艺无厌氧段，不存在聚磷菌存活的条件，对磷的去除仅仅依靠微生物的同化作用，所以温度对此工艺微生物的同化作用影响不大。