傳統 A2/O 工藝是一項具有脫氮除磷功能的典型污水處理技術，這個工藝結構簡單、水力停留時間（HRT）短且易于控制，多數污水廠都是采用傳統 A2/O 工藝進行污水處理。

然而，生物脫氮除磷的過程中涉及硝化、反硝化、攝磷和釋磷等多個生化過程，而每個過程對微生物組成、基質類型及環境條件的要求存在許多差異。在傳統 A2/O 工藝的單泥系統中高效地完成脫氮和除磷兩個過程，就會發生各種矛盾沖突，比如泥齡的矛盾、碳源競爭、硝酸鹽及溶解氧（DO）殘余干擾等。

01 污泥齡矛盾

傳統A2/O 工藝屬于單泥系統，聚磷菌（PAOs）、 反硝化菌和硝化菌等功能微生物混合生長于同一系統中，而各類微生物實現其功能****化所需的泥齡不同：

1）自養硝化菌與普通異養好氧菌和反硝化菌相比，硝化菌的世代周期較長，欲使其成為優勢菌群， 需控制系統在長泥齡狀態下運行。冬季系統具有良好硝化效果時的污泥齡（SRT）需控制在 30d 以上；即使夏季，若 SRT＜5 d，系統的硝化效果將顯得極其微弱 。

2）PAOs 屬短世代周期微生物，甚至其****世代周期（Gmax）都小于硝化菌的最小世代周期（Gmin）。

從生物除磷角度分析富磷污泥的排放是實現系統磷減量化的唯一渠道。

若排泥不及時，一方面會因 PAOs 的內源呼吸使胞內糖原 （Glycogen）消耗殆盡，進而影響厭氧區乙酸鹽的吸收及聚 -β- 羥基烷酸（PHAs）的貯存，系統除磷率下降，嚴重時甚至造成富磷污泥磷的二次釋放；另一方面，SRT 也影響到系統內 PAOs 和聚糖菌（GAOs） 的優勢生長。

在 30 ℃的長泥齡（SRT≈ 10 d）厭氧環境中，GAOs 對乙酸鹽的吸收速率高于PAOs，使其在系統中占主導地位，影響 PAOs 釋磷行為的充分發揮。

02 碳源競爭及硝酸鹽和 DO 殘余干擾

在傳統A2/O脫氮除磷系統中，碳源主要消耗于釋磷、反硝化和異養菌的正常代謝等方面，其中釋磷和反硝化速率與進水碳源中易降解部分的含量有很大關系。一般而言，要同時完成脫氮和除磷兩個過程，進水的碳氮比（BOD5 /ρ(TN)）＞4～5，碳磷比（BOD5 /ρ(TP)）＞20～30。

當碳源含量低于此時，因前端厭氧區 PAOs 吸收進水中揮發性脂肪酸（VFAs）及醇類等易降解發酵產物完成其細胞內 PHAs 的合成，使得后續缺氧區沒有足夠的優質碳源而抑制反硝化潛力的充分發揮，降低了系統對 TN 的脫除效率。

反硝化菌以內碳源和甲醇或 VFAs 類為碳源時的反硝化速率分別為 17～48 、120～900 mg/(g·d)。因反硝化不徹底而殘余的硝酸鹽隨外回流污泥進入厭氧區，反硝化菌將優先于 PAOs 利用 環境中的有機物進行反硝化脫氮，干擾厭氧釋磷的正常進行，最終影響系統對磷的高效去除。

一般，當厭氧區的 NO3-N 的質量濃度＞1.0 mg/L 時，會對PAOs 釋磷產生抑制，當其達到3～4mg/L時，PAOs的釋磷行為幾乎完全被抑制，釋磷（PO4 3--P）速率降至2.4 mg/(g·d)。

按照回流位置的不同，溶解氧（DO）殘余干擾主要包括：

1）從分子態氧（O2）和硝酸鹽（NO3-N） 作為電子受體的氧化產能數據分析，以 O2 作為電子受體的產能約為 NO3-N 的 1.5 倍，因此當系統中同時存在 O2 和 NO3-N 時，反硝化菌及普通異養菌將優先以 O2 為電子受體進行產能代謝。

2）氧的存在破壞了 PAOs 釋磷所需的“厭氧壓抑”環境，致使厭氧菌以 O2 為終電子受體而抑制其發酵產酸作用，妨礙磷的正常釋放，同時也將導致好氧異養菌與 PAOs 進行碳源競爭。

一般厭氧區的 DO 的質量濃度應嚴格控制在 0.2 mg/L 以下。從某種意義上來說硝酸鹽及 DO 殘余干擾釋磷或反硝化過程歸根還是功能菌對碳源的競爭問題。

浙江永續環境工程有限公司是一家集研發、設計、施工、運營為一體的污廢水處理******高新技術企業。公司的核心技術是變革百年活性污泥技術的短流程脫氮除磷工藝（HJDL）。

01 HJDL工藝簡介

該工藝以強化生化反應為核心，通過投加復合微生物菌劑和生物增效載體，在高效厭氧，兼氧，好氧微生物孵化器的獨特造粒功能作用下，全天候、無死角、全時段的在反應池產生具有外部好氧，中部兼氧，內部厭氧特殊結構的顆粒化污泥，給微生物構造了一個優良的生存環境、具有新陳代謝速度快及優勢菌群富集度高的特點，可大幅提高微生物數量種群及活性，污泥濃度根據進水水質不同，生活污水 MLSS 可達 6500 至 15000mg/l，工業污水 MLSS 可達13000-18000mg/L，COD、氨氮、總氮、總磷的去除率大幅提升，溶解氧濃度有效提高，城鎮污水處理廠出水水質可優于 GB18918 一級 A 排放標準或穩定達GB3838-2002 地表水 IV 類標準,工業污水因行業不同，工業污水可達或優于GB4287-2012、GB3544-2008、GB21904-20 08、GB16889-2008、GB30486-2013等行業排放標準。

該技術目前面向現有污水廠可不停產、不停水、不動土建實現原位提標、提量改造，且見效快， 30 天內 可達 GB18918-2002 一級 A 標準；60 天達GB3838-2002 地表四類水排放標準；投資效益突出，維持達標運行費用低，馴化完成后可節省碳源(乙酸鈉、甲醇、葡萄糖等)97%-100%；除磷劑節省 75%-92%，避免化學藥劑二次污染，迎合政府低碳 3060 大趨勢，減輕政府財政負擔。

02 A2/O 改良方式

A2/O 工藝的處理性能可通過工藝優化進行調控，以彌補處理效能的缺陷，保證出水的達標排放。現已多次用HJDL工藝改良A2/O 工藝，并投入使用。

在經過專業技術人員現場勘察原有污水廠的池體、設備設施、運行情況、進出水各項指標情況以及污水處理廠的氣候、環境情況后，在厭氧段中加裝厭氧孵化器，投加菌劑、載體；在缺氧段中加裝厭氧孵化器，投加菌劑、載體；在好氧段中加裝厭氧孵化器，投加菌劑、載體。該工藝是懸浮生長和附著生長“雙泥”共生的微生物系統，通過二沉池污泥濃縮分離，回到前端生化段，實現雙泥齡，解決了泥齡的矛盾、碳源競爭、硝酸鹽及溶解氧（DO）殘余干擾等問題，還增強了生物脫氮除磷效果。

03項目案例

此項目位于江蘇省吳江市，總處理規模9W噸/日，總占地面積185畝，分為兩期建設主要服務于60余家印染企業、85家噴織企業以及運河東西部城區的生活污水，是太湖流域污染治理的重點項目之一。

此次項目處理對象主要以城鎮污水為主，覆蓋30平方公里，規劃人口達80余萬人。提標前采用為“曝氣沉砂池+改良性AAO+反應沉淀+轉鼓過濾+紫外消毒”工藝，出水標準為《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A排放標準，現由于部分出水水質指標提升至準Ⅳ類，現狀工藝無法確保出水水質穩定達標，應業主邀請，永續環境工作人員進場開展提標改造工作。

此項目為改良性A2/O 工藝后經HJDL工藝改造，近半個月后就達到《地表水環境質量標準》GB3838-2002準IV水標準。