36厌氧 缺氧 好氧活性污泥法污水处理.docx
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36厌氧缺氧好氧活性污泥法污水处理
厌氧缺氧好氧活性污泥法污水处理
工程技术规范
1
目次
1标准制定工作概述..........................................................................1
1.1任务来源和工作过程...........................................................................1
1.2法律和技术依据..........................................................................1
1.3编制原则..........................................................................2
2A/A/O活性污泥法工艺的特点及现状..........................................................................3
2.1A/A/O工艺的发展及国内外应用现状.........................................................................3
2.2A/A/O工艺的主要特点..........................................................................8
2.3A/A/O的主要工艺形式..........................................................................9
3规范的主要内容说明..........................................................................14
3.1A/A/O工艺的适用性..........................................................................15
3.2A/A/O的适用处理规模..........................................................................15
3.3设计流量和设计水质..........................................................................15
3.4预处理的选择..........................................................................16
3.5普通A/A/O工艺设计参数..........................................................................16
3.6A/A/O工艺的曝气设备.........................................................................17
3.7搅拌装置.......................................................................17
3.8监测与运行管理.....................................................................17
4实施本规范的管理措施建议..........................................................................19
1
1标准制定工作概述
1.1任务来源和工作过程
国家环境保护标准“十一五”规划指出，用5年的时间，基本建立起我国环境工程技术规
范标准体系，提升我国环境工程技术标准化及管理水平。
到2008年，基本完成基础规范、
通用技术规范、工艺方法类规范的编制工作，到2015年基本完成重点行业污染治理工程技
术规范，逐步建立中国最佳可行技术体系。
2005年国家环境总局下达了环境工程技术规范的编制任务，由机科发展科技股份有限
公司作为第一编制单位承担《A/A/O活性污泥法污水处理工程技术规范》标准的研究、编制
任务，参编单位还有中国环保产业协会（水污染治理委员会）、北京城市排水集团有限责任
公司、北京市市政工程设计研究总院。
编制工作从国内外相关标准和文献的资料调研开始，对国内外氧化沟相关的规范、技术
资料和工程实例进行了广泛的调研，编制了开题报告和编制大纲。
2006年9月，国家环保
总局科技司在京组织召开开题论证会，与会专家认为工作基础扎实、技术路线合理、编制方
案可行，同意开题。
2007年10月，形成了规范初稿，经专家讨论、修改后，于2008年2
月报中国环保产业协会。
2008年3月，中国环保产业协会组织召开初审会，会议认为考虑
到我国幅员辽阔，各地水质、气候差距较大，主要设计参数还应征求更多设计单位的意见。
为此，国家环保总局科技司于2008年4月在京组织召开了活性污泥法设计参数研讨会，到
会的有全国各大市政设计院、水务公司和污水厂运行企业的代表。
会后，按照专家意见，反
复修改，于2008年6月形成征求意见稿和编制说明。
1.2法律和技术依据
在国家现行建设项目环境保护条例和相关环境监督管理法律法规中，对环境保护设施的
建设与正确使用均提出了要求。
本规范属于环境污染治理工艺方法规范，是国家环境标准体
系之环境工程技术规范的一个组成部分，与环境污染治理工程技术规范并用，将为环境保护
设施的建设、运行以及环境监督管理的标准化提供技术支撑。
本规范的编制以国家环境保护现有法律、法规、标准为主要依据，同时参考水处理行业
其他相关的技术规范和设计手册，结合国内外有关A/A/O建设运行的文献以及调研取得的
国内A/A/O运行情况数据资料，总结编制了本规范。
其中涉及的法规、标准主要有：
GB3096城市区域环境噪声标准
GB12348工业企业厂界噪声标准
GB12523建筑施工场界噪声限值
GB12801生产过程安全卫生要求总则
GB18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
GB18918城镇污水处理厂污染物排放标准
2
GB50014室外排水设计规范
GB50015建筑给排水设计规范
GB50040动力机器基础设计规范
GB5005310kV及以下变电所设计规范
GB50187工业企业总平面设计规范
GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50222建筑内部装修设计防火规范
GB50231机械设备安装工程施工及验收通用规范
GB50268给水排水管道工程施工及验收规范
GBJ16建筑设计防火规范
GBJ87工业企业躁声控制设计规范
GBJ141给水排水构筑物施工及验收规范
GBZ1工业企业设计卫生标准
GBZ2工业场所有害因素职业接触限值
CJ3025城市污水处理厂污水污泥排放标准
CJJ60城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程
CJ/T51城市污水水质检验方法标准
HJ/T242环境保护产品技术要求污泥脱水用带式压榨过滤机
HJ/T251环境保护产品技术要求罗茨鼓风机
HJ/T252环境保护产品技术要求中、微孔曝气器
HJ/T278环境保护产品技术要求单级高速曝气离心鼓风机
HJ/T279环境保护产品技术要求推流式潜水搅拌机
HJ/T283环境保护产品技术要求厢式压滤机和板框压滤机
HJ/T335环境保护产品技术要求污泥浓缩带式脱水一体机
HJ/T353水污染源在线监测系统安装技术规范（试行）
HJ/T354水污染源在线监测系统验收技术规范（试行）
HJ/T355水污染源在线监测系统运行与考核技术规范（试行）
JGJ37民用建筑设计通则
《建设项目竣工环境保护验收管理办法》（国家环保局，2001年）
1.3编制原则
本规范编制遵循以下主要原则：
（1）实践性原则。
分析总结城镇污水和工业废水A/A/O处理工程实践经验和存在问题，
按照工程技术规范编制总原则的要求，确定规范的结构和内容。
（2）完整性原则。
根据环境工程技术规范应服务于环境管理、运行管理以及工程设计
3
与验收的要求，规范的内容应包括工艺方法、运行管理等主要技术要求的内容，基本覆盖普
通A/A/O工艺及主要的变形工艺方法。
（3）科学性原则。
规范的工艺方法分类科学、层次清晰、结构合理，并具有一定的可
分解性和可扩展空间。
（4）先进实用与可操作性原则。
规范的主要内容应既代表了当前的先进水平，又应以
大量的工程实践为基础，突出技术要求的针对性和科学合理性，以便于使用。
2A/A/O活性污泥法工艺的特点及现状
2.1A/A/O工艺的发展及国内外应用现状
厌氧/缺氧/好氧活性污泥法（A/A/O-Anaerobic/Anoxic/Oxic）是活性污泥法的一种。
活
性污泥法是应用最广泛的污水处理技术之一。
活性污泥法于1914年开创于英国的曼彻斯特，
至今已有90多年的历史。
A/A/O工艺是在70年代，由美国的一些专家在厌氧-好氧（An-O）
法脱氮工艺的基础上开发的，其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。
1980年，Rabinowitz和Marais在对Phoredox工艺的研究中，提出3阶段的Phoredox
工艺，即为传统的A/A/O工艺。
同年，美国AirProducts公司申请了A/A/O工艺的专利权。
由于该工艺兼有脱氮除磷的功能，加上其工艺流程的简单性，一直备受污水处理行业研究者
和设计者的青睐。
近年来，随着对污水除磷脱氮机理研究的不断深入，以及对当前污水处理
工程设计、建设和运行经验的不断总结，A/A/O工艺得以不断地发展和完善，涌现出一大批
改良型的A/A/O工艺，如倒置A/A/O、UCT、MUCT、VIP、OWASA、JHB等等，这些工
艺在世界范围内的污水处理工程中相继得到了应用。
我国污水处理事业起步较晚，开始于二十世纪七八十年代。
在1995年以前，我国建设
的污水处理厂所选工艺中多以普通曝气法为主，1995年后，随着对水环境要求的提高，尤
其是近年来对污水处理厂出水氮、磷限制力度的加强，我国先后引进了国外的许多新技术、
新工艺和新设备，如AB法、氧化沟法、A/O工艺、A/A/O工艺和SBR法等，并在全国范
围内推广应用。
目前，我国现有城市污水处理厂中80％以上采用的是活性污泥法，其中，
A/A/O及其变形工艺以其流程简单、运行管理方便、且能同时兼顾除磷脱氮要求等优点成为
当前城市污水处理的主流工艺之一。
下面重点介绍国内外几个选用A/A/O或其变形工艺的典型污水处理厂的运行实例。
2.1.1国内应用
国内选用A/A/O及其变形工艺的污水处理厂较多，在实际运行过程中发现氮、磷去除
矛盾突出，出水水质中氮、磷两项指标难以同时达标。
下面介绍国内几个不同地区采用A/A/O
及其变形工艺且运行状况较好的污水处理厂实例。
a.清河污水处理厂
清河污水处理厂是北京市排水集团京北分公司下辖的几个主要污水处理厂之一，位于清
4
河北岸，清河镇以东马坊村。
该厂一期工程设计日处理能力20万m3，采用活性污泥法延时
曝气工艺，于2000年12月开工，2002年9月正式投产运营；二期工程设计日处理能力仍
为20万m3，采用倒置A/A/O工艺，于2003年9月开工建设，目前已建成通水。
清河污水处理厂实际运行过程中的进出水水质如表1所示（文中引用的实际运行中的进
出水水质资料实际上指的是该厂在某一段时期内的平均进出水水质，下同）。
从表中数据来
看，清河污水处理厂的出水水质基本满足设计出水指标要求，同时达到《城镇污水处理厂污
染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准（见表2），总体运行效果良好。
其中，
氮的去除率高，而出水磷浓度未能达到设计出水要求。
表1清河污水处理厂实际运行中的进出水水质
项目
进水
（mg/L）
出水
（mg/L）
去除率（％）
设计出水指标
（mg/L）
BOD5230.612.194.820
COD467.244.390.560
SS304.010.996.420
氨氮36.84.1688.915
磷6.41.2680.31.0
表2城镇污水处理厂污水主要污染物排放标准（GB18918-2002）
一级标准（mg/L）
项目
A标准B标准
二级标
准（mg/L）
三级标
准（mg/L）
化学需氧量（COD）5060100120
生化需氧量（BOD5）10203060
悬浮物（SS）10203050
总氮（以N计）1520－－
氨氮（以N计）5（8）8（15）25（30）－
2005.12.31前建11.535
磷
2006.01.01后建0.5135
注：
表中括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。
b.莆田市污水处理厂
福建省莆田市建设局主管的莆田市污水处理厂，位于莆田市涵江区白塘镇显应村。
该厂
采用A/A/O工艺，设计的日处理能力近期为8万m3，远期为16万m3。
工程于1999年11
月开工，2002年9月通水运行。
莆田市污水处理厂实际运行过程中的进出水水质如表3所示。
从表中数据可以看出，莆
田市污水处理厂的出水水质满足设计出水指标要求，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》
（GB18918-2002）的一级B标准，由于进水氮、磷浓度低，出水中氨氮和磷的浓度甚至达
5
到了一级A标准，运行效果十分理想。
表3莆田市污水处理厂实际运行中的进出水水质
项目
进水
（mg/L）
出水
（mg/L）
去除率（﹪）
设计出水指标
（mg/L）
BOD566.15.292.1320
COD195.3735.182.0360
SS190.811.494.0320
氨氮13.01.5887.858
磷3.60.4487.781.5
c.昆明市第二污水处理厂
昆明市城市排水公司下属的昆明市第二污水处理厂位于昆明官渡区六甲乡。
该厂设计的
日处理能力为10万m3，采用A/A/O工艺，主要设计参数有：
混合液内回流比最高达400
％；污泥外回流由两部分构成，一部分由二沉池回流至厌氧池，回流比为5％～10％，另一
部分是由二沉池回流至缺氧池，回流比为80％～90％；厌氧池停留时间为2.12h。
工程于1994
年3开工，1996年1月正式投产。
昆明市第二污水处理厂实际运行过程中的进出水水质如表4所示。
从表中数据可以看
出，该厂的出水水质完全满足设计出水指标要求，同时也达到《城镇污水处理厂污染物排放
标准》（GB18918-2002）的一级A标准，氮、磷的去除效果非常显著，总体运行效果十分
理想。
表4昆明市第二污水处理厂实际运行中的进出水水质
项目
进水
（mg/L）
出水
（mg/L）
去除率（﹪）
设计出水指标
（mg/L）
BOD590.99.389.815
COD153.83080.550
SS38.01073.515
氨氮24.62.091.815
磷3.10.487.11.0
d.涪陵污水处理厂
重庆市三峡水务有限责任公司下属的涪陵污水处理厂位于重庆市涪陵区江东办事处插
旗居委七组。
该厂采用A/A/O工艺，设计日处理能力8万m3。
工程于2001年12月开工，
2003年5月投产。
涪陵污水处理厂实际运行过程中的进出水水质见表5。
由表中数据可以看出，涪陵污水
处理厂的出水水质满足设计出水指标要求，同时也达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》
（GB18918-2002）的一级B标准，氮、磷的去除率高，运行效果良好。
6
表5涪陵污水处理厂实际运行中的进出水水质
e.团岛污水处理厂
团岛污水处理厂位于青岛市市南区团岛四路北侧，设计规模为10万m3/d。
该厂生物池
采用改进A/A/O工艺，平行设四格，每格设回流污泥反硝化、生物除磷、反硝化、硝化/反
硝化、硝化及除气区等六个区。
泥龄为15天，MLVSS为3.3g/L，污泥回流比为100％～150
％，混合液回流比为400％，反硝化和硝化区的体积比为1:
1.95。
该厂于1998年建成调试并
运行。
团岛污水处理厂实际运行过程中的进出水水质见表6。
该厂地处缺水严重的青岛市，水
资源的利用率高，因此进水水质的各项指标浓度都非常高。
出水水质中除磷外，其他指标均
能达到设计要求，同时也能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的
一级B标准。
磷的去除率虽然达到80％，但由于进水中磷浓度高达29.3mg/L，出水中磷浓
度仍有5.8mg/L。
表6团岛污水处理厂实际运行中的进出水水质
项目进水（mg/L）出水（mg/L）去除率（﹪）设计出水指标（mg/L）
BOD5701.722.996.730
COD136263.695.3100
SS1103.218.298.430
氨氮92.98.69125
磷29.35.8803
2.1.2国外应用
国外污水处理技术发展较快，传统的A/A/O工艺得以不断的改进和发展，因此，A/A/O
变形工艺及其他相关工艺也得以广泛应用，如Phostrip、VIP、Phoredox、UCT等工艺，在
美国、加拿大以及非洲的几个国家应用较多。
由表7中污水处理厂出水氮、磷数据可以看出，
根据各厂进水特点和处理目标选用不同的A/A/O变形工艺或其他工艺，污水处理效果良好。
对照中国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）以及国外相关标准来看，
项目
进水
（mg/L）
出水
（mg/L）
去除率（﹪）
设计出水指标
（mg/L）
BOD51808.59520
COD300388760
SS200189120
氨氮252.09215
磷40.3930.5
7
大部分污水处理厂的氮去除率高，均能达标排放，而磷去除效果不稳定，如美国的Largo、
YorkRiver以及南非的Goudkoppies等污水处理厂出水磷浓度仍然很高。
表7国外除磷脱氮工艺的部分工程实例
污水处理厂名
处理规模
（m3/d）
处理工艺
出水TN
（mg/L）
出水TP
（mg/L）
美国UookersPoint36300Bardenpho工艺≤3.0
美国Reno-SparksPhostrip工艺≤4.6
美国Largo37100A/A/O工艺≤8.0≤2.4（PO4
3--P）
美国LambertsPointVIP工艺≤10.0≤0.79（PO4
3--P）
美国Pallmetto5300phoredox工艺≤3.0
加拿大Kelowna225003-Bardenpho工艺≤0.14≤0.3
加拿大Penticton15000UCT工艺≤1.0≤0.3
美国Tahoe-Truckee36300Phostrip工艺≤0.58
美国YorkRiver57000VIP工艺≤3.0
南非Goudkoppiesphoredox工艺≤5.9
津巴布韦Bulawayo11350phoredox工艺≤1.0
哥伦比亚Kolowna23000phoredox工艺≤1.0
南非Terobisa36000A/A/O工艺≤0.8
加拿大Calgary50003-Bardenpho工艺≤0.7
英国泰晤士水处理公司在Beckton建成30000m3/d处理规模的JHB生物除磷脱氮工艺
示范工程，并于1993年4月投入运行。
该厂设计的主要参数有：
混合液回流比为200％～
400％，厌氧区的回流比为10％～20％，厌氧、缺氧和好氧三段的停留时间分别为0.7、1.0
和5.1h。
Beckton污水处理厂12周的运行结果见表8，分析表明：
JHB工艺示范工程有机物去除
和硝化效果良好；具有较好的生物除磷脱氮效果，但不能满足欧共体都市污水处理指令
（EuropeanCommunityUrbanWasteWaterDirective:
ECUWWD，1991）的要求，尤其磷的
去除效果很不理想，甚至无法满足我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
二级标准的要求；在厌氧区硝酸盐浓度低和初沉污水短链脂肪酸浓度高时，生物除磷效果较
好。
如果要达到出水磷1mg/L的标准，就必须提高进水短链脂肪酸的浓度。
表8Beckton污水处理厂实际运行中的进出水水质
项目初沉出水（mg/L）最终出水（mg/L）ECUWWD（mg/L）
BOD5129XXX8310XXX4
COD360XXX39638XXX17
SS108XXX8811XXX7
8
总凯氏氮28.0XXX9.12.4XXX1.2
氨氮19.8XXX4.01.0XXX2.0
硝态氮0.0XXX0.07.2XXX2.6
总氮28.0XXX9.110.6XXX7.910（服务人口>10万）
总磷7.3XXX2.33.4XXX1.31.0（服务人口>10万）
2.2A/A/O工艺的主要特点
综合分析当前国内外采用A/A/O及其变形工艺的城市污水处理厂的工程建设和运行资
料，可以看出，A/A/O及其变形工艺在实际的工程应用中，与污水处理的其他生物技术相比
较，主要具有以下特点：
a.应用普及率高
除磷脱氮，是当前全世界范围内污水处理行业共同提出的新要求。
A/A/O及其变形工艺
由于能同时满足该项要求，且处理构筑物少，处理工艺相对简单，运行管理相对方便，从而
在大多数国家和地区得到了广泛地应用。
以我国为例，在北京、上海、山东、江苏、云南、
河北、福建、四川、重庆、陕西等省市均建有不同处理规模的A/A/O及其变形工艺的污水
处理厂。
b.设计处理规模多样
为适应不同地区不同污水量的处理要求，当前设计建设的A/A/O及其变形工艺污水处
理厂中，设计处理规模的范围分布较广，小到几万m3/d，大到几十万m3/d甚至上百万m3/d。
可见，A/A/O及其变形工艺的适应性强，能满足不同污水处理规模的工艺要求。
c.泥龄长短矛盾突出
一般在活性污泥处理系统泥龄的设计时，考虑的是高负荷时为0.2
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