A2/O工藝最早是由美國(guó)的水處理專(zhuān)家在Phoredox工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改良而成，后再經(jīng)改良，衍生出UCT、MUCT、CSTR等工藝。該工藝是通過(guò)活性生物在厭氧、缺氧及好氧環(huán)境中的不同作用，來(lái)消化污水中的有機(jī)物，對(duì)水體中的氮、磷進(jìn)行轉(zhuǎn)換、吸收實(shí)現(xiàn)脫氮、除磷，同時(shí)利用活性污泥對(duì)細(xì)菌和病毒的吸附作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化，那么一體化污水處理設(shè)備到底是如何進(jìn)行的呢？

　　污水處理通常設(shè)有三級(jí)處理工藝，一級(jí)工藝為物理作用環(huán)節(jié)，二級(jí)工藝為生化環(huán)節(jié)，三級(jí)工藝為物化環(huán)節(jié)。

　　一級(jí)工藝，為物理處理工藝，可以根據(jù)污水條件設(shè)置隔油、格柵、沉淀、氣浮、均質(zhì)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)污水的油、渣分離，水樣均質(zhì)，同時(shí)保障后續(xù)工藝設(shè)備不受影響。

　　二級(jí)工藝，為生化處理工藝，采用活性污泥法，內(nèi)設(shè)填料及獨(dú)立膜組，分為厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，通過(guò)不同生物在不同環(huán)境下的作用實(shí)現(xiàn)污水凈化，具體如下。

　　在厭氧環(huán)節(jié)，兼性厭氧菌逐漸消解掉水體中的溶解氧，污水在密閉的環(huán)境中，形成厭氧區(qū)，厭氧菌開(kāi)始大量繁殖，通過(guò)水解作用作用，非溶性大分子聚合物被水解為可以被生物吸收的小分子單體和二聚體；在酸化階段，溶解性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主體的產(chǎn)物，進(jìn)一步污水中的脂肪酸在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，被水解成小分子乙酸；在發(fā)酵細(xì)菌的作用下，小分子單糖和氨基酸在發(fā)酵細(xì)菌的作用下被發(fā)酵為氫和乙酸；甲烷菌利用碳源和氫源合成甲烷排出，通過(guò)合成甲烷將脫落的氫匯入甲烷，可有效避免氫源對(duì)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌和發(fā)酵細(xì)菌的抑制作用。在厭氧環(huán)節(jié)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)按照BOD5:N:P=200:5:1的比例進(jìn)行控制，通常無(wú)需補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。經(jīng)厭氧環(huán)節(jié)，水體COD指標(biāo)大幅下降，BOD指標(biāo)上升，污水可生化性提升。同時(shí)在厭氧環(huán)境中，聚磷菌釋充分放體內(nèi)磷元素，使得聚磷菌處于饑餓狀態(tài)，能有效提升后續(xù)有氧環(huán)節(jié)的脫磷效果。

　　在缺氧環(huán)節(jié)，厭氧菌及兼性厭氧菌同時(shí)作用，此環(huán)節(jié)在反硝化菌的作用下，污水中的亞硝態(tài)及硝態(tài)氮被作為電子受體，按照NO3-->NO2-->NO->N2O->N2的路徑逐步還原成氮?dú)馓右?，?shí)現(xiàn)硝氮的脫除。經(jīng)厭氧及缺氧環(huán)節(jié)后，污染水體CODCr大幅下降，BOD5/CODCr提升，水體可生化性得到大幅提升，硝氮指標(biāo)下降，聚磷菌處于完全釋放的饑餓狀態(tài)。

　　進(jìn)入好氧環(huán)節(jié)，通過(guò)底部曝氣，增加供氧量，水體中的含氧量迅速提升，厭氧型微生物迅速消亡，好氧型微生物快速生長(zhǎng)，并消耗掉水體中的有機(jī)物，水體中CODCr與BOD5同步下降，在亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的作用下，水體中的氨氮被轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮和硝酸氮，氨氮指標(biāo)下降，同時(shí)處于饑餓狀態(tài)的聚磷菌，迅速吞噬污水中的磷酸鹽，儲(chǔ)藏于體內(nèi)，后續(xù)通過(guò)排泥，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的除磷作用。在好氧環(huán)節(jié)，可以通過(guò)對(duì)曝氣時(shí)間的控制，來(lái)控制硝化反應(yīng)的進(jìn)度，阻礙亞硝酸鹽被氧化成硝酸鹽，將此階段的混合液按比例回流至缺氧階段，一方面可以減少曝氣所需能耗，另一方面可以有效縮短前段反硝化反應(yīng)時(shí)間。好氧環(huán)節(jié)水體營(yíng)養(yǎng)按照BOD5:N:P=100:5:1進(jìn)行控制，根據(jù)水體營(yíng)養(yǎng)特性，在碳源不足的情況下，需要進(jìn)行碳源補(bǔ)充。

　　在二級(jí)處理工藝中，厭氧環(huán)節(jié)反應(yīng)所需時(shí)間長(zhǎng)，能耗低，泥量少，不易控制，產(chǎn)生甲烷氣體；缺氧環(huán)節(jié)主要發(fā)生反硝化反應(yīng)，污水中NOx-N指標(biāo)下降；好氧環(huán)節(jié)需要曝氣，根據(jù)水體需要適當(dāng)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，反應(yīng)所需時(shí)間短，污水中的CODCr、NH3-N、TP指標(biāo)明顯下降，絕大部分細(xì)菌和病毒都能夠被活性污泥所吸附。此環(huán)節(jié)能耗高，反應(yīng)快且易于控制，所產(chǎn)生的污泥量大。

　　經(jīng)前序工藝的污水進(jìn)入到MBR膜池，通過(guò)MBR的截留作用，未消解的大分子有機(jī)物，污泥被有效攔截。膜的截留作用，使得一些生長(zhǎng)緩慢的菌類(lèi)（如硝化細(xì)菌）被有效攔截，有助于提高污泥濃度，提升污水的處理效率；此外，在膜上形成的凝膠層能夠進(jìn)一步攔截和消解污水中難消解的有機(jī)物，同時(shí)對(duì)于細(xì)菌及病毒也有非常好的吸附作用。在曝氣系統(tǒng)的設(shè)置上，應(yīng)充分考慮前序曝氣與膜池曝氣的協(xié)同，膜池曝氣一方面向膜池提供了富足的氧氣，另一方面通過(guò)曝氣作用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)膜組件的沖洗，選擇合適的曝氣比是減少曝氣能耗的主要手段之一。

　　經(jīng)過(guò)一級(jí)工藝和二級(jí)工藝處理的污水已經(jīng)具備很好的水質(zhì)，根據(jù)排放或回用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)增設(shè)三級(jí)處理，通過(guò)光照輻射、投藥（消殺劑、絮凝劑）等手段進(jìn)行消殺、絮凝、過(guò)濾進(jìn)一步提升水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)污水的最終凈化。

　　MBR膜工藝能夠有效截留污水中的污泥、難消解的大分子有機(jī)物、細(xì)菌及病毒，CODCr、TN、TP去除率分別在96%，92%、90%及以上（根據(jù)水質(zhì)不同而不同），取代了傳統(tǒng)活性污泥法中的二沉池工藝，有效解決傳統(tǒng)活性污泥法因絲狀桿菌引起的污泥膨脹問(wèn)題，污泥的截留作用使得膜池污泥濃度可達(dá)到15000mg/L甚至更高，通常為傳統(tǒng)污泥池污泥濃度的2~3倍，高濃度的污泥有效提升了污水的處理效率，大幅減少HRT，使得污水處理設(shè)備小型化，一體化成為現(xiàn)實(shí)。優(yōu)秀的泥水分離作用，使得出水效果好，有效減少三級(jí)處理工藝的投資建造與運(yùn)營(yíng)成本，因此活性污泥+MBR膜處理工藝將會(huì)是未來(lái)污水處理的主流工藝。

　　云端控制系統(tǒng)，設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化，自主運(yùn)營(yíng)，通過(guò)采集、分析水體指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)定量投藥，控制水循環(huán)和污泥循環(huán)，減少人工干預(yù)，有效減少運(yùn)營(yíng)成本。工作人員可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，并可適時(shí)施加人工干預(yù)，遠(yuǎn)程求助，保障設(shè)備穩(wěn)定健康地開(kāi)展工作。

某污水廠處理項(xiàng)目A2/O+MBR膜工藝流程