从AAO到AOA的变身，污水处理实现减碳降耗

在水处理中，AAO工艺被广泛应用于脱氮除磷，能否将顺序转换，采用AOA工艺呢？在传统的AAO工艺工艺中，污水首先进入厌氧段进行氨化和厌氧释磷，在这个过程中会消耗部分碳源；接着污水进入缺氧段以硝酸根及亚硝酸根为电子受体，以有机物为电子供体进行反硝化脱氮；随后污水再进入好氧段，在这一阶段进行好氧过量吸磷及硝化作用，将污水中的氨氮硝化为硝态氮，同时部分未经充分利用的碳源也在曝气作用下造成损耗。可以看出，缺氧段在进行反硝化的时候需要消耗大量碳源，而后续的好氧段又会造成部分碳源损耗。我国市政污水普遍存在低C/N比的情况，这就使得AAO工艺在脱氮过程中需要投加大量的外加碳源，这违背了节能降碳的行业发展方向。在双碳背景下，行业亟需更加低碳的深度脱氮水处理技术。

AOA反其道而行之

北京工业大学彭永臻院士团队开发的AOA工艺，通过调整空间时序，将缺氧区置于好氧区之后，省去内回流，充分将原水中碳源转化为内碳源用于后置反硝化脱氮，在实现深度脱氮的同时，减少甚至无需投加碳源。2020年，江苏裕隆环保有限公司（以下简称“裕隆环保”）成功将AOA工艺工程化应用。

AOA工艺在中间的好氧环节，通过溶解氧、曝气时间等条件的控制，可以实现充分的好氧吸磷及硝化作用而不造成碳源的损耗，后续缺氧环节利用存储在细胞内部的碳源，通过内源反硝化实现深度脱氮，碳源充足的条件下可以实现接近100%的总氮去除。

技术优势

核心优势一 充分利用原水中碳源

污水中大部分的COD被贮存为内碳源用于后续缺氧阶段的总氮去除，少部分COD进入好氧区，此外在好氧区可发生同步硝化反硝化作用进一步利用碳源。

核心优势二 深度脱氮，去除效率高

AOA工艺为后置反硝化，无需通过硝化液回流控制总氮去除率，在碳源充足的情况下理论上能够实现接近100%的氮去除效果。

核心优势三 剩余污泥产量低

由于该工艺大部分碳源用于贮存为内碳源进行反硝化，仅小部分碳源在好氧区被异养菌利用，加之外碳源用量少，进一步减少剩余污泥，因此该系统剩余污泥产量小，可节省污泥处理费用。

核心优势四 能耗低

本工艺采用后置反硝化，无需硝化液回流，节省此部分能耗。此外， COD主要在厌氧阶段去除，好氧区溶解氧大部分用于硝化作用，好氧区体积仅占反应池的25%左右，因此本工艺大大节省曝气能耗，以及回流泵能耗。

核心优势五 微生物种群丰度高，系统运行稳定

可通过特种悬浮生物填料在不同功能区筛选富集主要功能微生物，提高主要功能微生物在系统的种群丰度，提高系统污染物去除效果，同时提升系统抗水质、水量波动的能力。

适用场景

新建及改扩建市政污水处理厂、工业园区污水处理厂，污水处理厂提标改造。

案例

某化工园区污水处理厂提标扩容项目

该厂改造前采用AAO工艺运行，日处理水量5万吨，执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准。目前其所在地划入太湖流域一级保护区，亟需对该场进行提标改造，提标改造后出水执行《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》（DB32/1072-2018）排放标准。

该厂引进裕隆环保技术，将原生化段AAO工艺改造为AOA- ISBAS?工艺，改造完成后，污水处理厂运行水量、水质均得到了有效提高：

（1）污水处理量

本项目改造完成后，日平均水量增长17%，最高处理水量达到65000 m3/d，实现污水厂处理水量的大幅提升。

（2）出水水质

提标改造前项目平均出水总氮浓度为13mg/L，提标改造后平均出水总氮浓度仅为7.5mg/L，较改造前降低5.5mg/L；在设计处理水量运行条件下出水总氮低至5mg/L，实现深度脱氮。

（3）电耗

本项目提标改造完成后，在水质水量均提升的情况下，曝气能耗仍降低了50%左右。

（4）污泥费用

本项目提标改造完成后，日平均污泥产量减少26.4%，实现污泥减量，同时减少了污泥处置费。