阿科曼膜的A2／O新型污水处理工艺

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水是人类生命之本，然而，近年来随着水体富营养化问题的日益突出，污水排放标准的不断紧缩，污水处理技术已经达到了既要去除有机物又要脱氮除磷的深度处理阶段[1]，研究以脱氮除磷为目的的生态处理技术和生态处理材料已成为当今污水处理领域的热点之一。


阿科曼生态基是一种用于生态性水处理的高科技材料，由美国梅瑞地安水生科技公司（Meridian Aquatic Technology，L.L.C）首席科学家Roderick J. McNeil 博士发明，并于1995 年推广应用于世界各地的水生态环境修复和水污染防治领域[2]，目前阿科曼生态基已经得到越来越广泛的应用。


1 阿克曼生态基


1.1 结构形式


阿科曼生态基的结构形式有两种：SDF （表面安置型）和BDF（底部放置型）。


SDF（表面安置型）型生态基上部结构较为疏松，下部较为密实，上部的超级编织层——疏松的纤维编织结构可以最大程度地实现颗粒物的沉降和利于藻类生长繁殖、促进物种多样化。下部的超级编织层——密实的纤维编织结构可以由外及里形成理想的“好氧-兼性-厌氧”环境，实现高效的脱氮除磷、降解有机物，生物膜能自然脱落。


BDF（底部放置型）型生态基一面编织较密实，另一面编织较疏松。疏松设计有利于藻类的生长，密实的设计有利于细菌（如硝化和反硝化细菌）的生长。封闭式泡沫的核心在保持阿科蔓浮力的同时，给了它们水草一样的外观。完整的固定底座使阿科蔓能够被放置在水体中适当的位置。


1.2 去除污染物的原理


控制悬浮性藻类的原理：阿科蔓的超强表面吸附性将更多的营养物转移到阿科蔓表面，从而使浮游藻类在生存竞争中处于不利地位，导致其不能正常生长、繁殖甚至消亡。


去除有机物的原理：大量的微生物附着在阿科蔓表面，对有机营养物进行吸附、生物氧化，最终将有机物分解，或转化成为微生物组分，从而去除水体中的BOD。


去除氮的原理：阿科蔓表层的微A/O 环境及微孔结构，为硝化、反硝化细菌以及藻类生长创造适宜的条件。最终通过藻类的代谢合成和各种菌类的氨化、硝化、反硝化作用去除水中的总氮。


去除磷的原理：在阿科曼水生态系统中，水体中的磷可通过微生物和水生植物吸收，以及微生物的矿化作用去除。


去除悬浮物的原理：阿科曼水草型的设计能够营造平缓的水力环境，加速悬浮物沉淀；其次悬浮物在与阿科蔓的碰撞促使其充分沉降；最后，阿科蔓表面的生物絮凝作用，使悬浮物被吸附最终随生物膜脱落降至水底。


2 添加阿科曼膜的A2/O 工艺


传统A2/O 工艺在系统上是最简单的同步脱氮除磷工艺，具有一定的脱氮除磷效果，但传统A2/O 工艺也存在着其本身固有的缺点：脱氮和除磷对外部环境条件的要求是相互矛盾的，脱氮要求有机负荷较低，污泥 龄较长，而除磷要求有机负荷较高，污泥龄较短，往往很难权衡[3]。另外，传统A2/O 工艺把缺氧反硝化置于厌氧区之后，反硝化效果受到碳源量的限制，同时大量的未被反硝化的硝酸盐随回流污泥进入厌氧区，干扰了厌氧区磷的释放，最后影响系统的稳定性[4]。


添加阿科曼膜的A2/O 工艺是新兴的一种污水处理组合工艺，但许多实验研究证明，它是一种非常有潜力的高效污水脱氮除磷处理工艺。从原理上讲添加阿科曼膜的A2/O 工艺是生物接触氧化工艺的一种。填料是生物接触氧化法处理废水的关键，其性能直接影响处理的效果[5]。此新型工艺中阿科曼膜是添加在A2/O 工艺好氧池中的填料，与传统生物接触氧化法中的填料如中空纤维式填料、海绵块状的软性悬浮式填料等相比具有很大的优点：与中空纤维式填料相比阿克曼膜的浮力大，可以自行漂在水面上，增强污染物的去除率；与海绵块状的软性悬浮式填料相比阿科曼膜的强度大。因此，阿科曼膜是一种非常理想的填料。


3 结语


（1）阿科曼生态基近几年通过在城市污水及工业污水处理方面的广泛应用，已经在技术及运行方式上得到了一定的改善，使其在水处理脱氮除磷中所具有的优势更加显著。


（2）作为添加阿科曼膜的A2/O 新型组合工艺的研究趋势，重点应放在改善出水水质的前提下，优化其运行条件，降低基建与运行管理费用。从总体上看，其发展趋势应朝高效率、高难度、低成本等方向发展。


（3）随着科学技术的不断发展，对此新型组合工艺基础理论的研究，运行条件最优化，运行过程及检测手段自动化等方面的工作显的十分重要。具体参见http://www.chinahkjt.com更多相关技术文档。来源：谷腾水网


[参考文献]


[1] 范婕.A2/O 工艺反硝化除磷机理与性能的研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学市政工程系，2006.


Fan Jie. The Study of Mechanism and Properties of Denitrifying Phosphorus Removal in A2/O Process[D]. Harbin: Municipal Engineering of Harbin Institute of Technology,2006. (in Chinese)


[2] 陈永喜.阿科曼生态基在大金钟湖治理中的应用[J]. 广东水利水电，2007, 5（5）：3.


Chen Yong -xi. The Applications of ackerman ecological base in the governance of Dajinzhong lake[J]. Water Resources