传统 A2/O 工艺是一项具有脱氮除磷功能的典型污水处理技术，这个工艺结构简单、水力停留时间（HRT）短且易于控制，多数污水厂都是采用传统 A2/O 工艺进行污水处理。

然而，生物脱氮除磷的过程中涉及硝化、反硝化、摄磷和释磷等多个生化过程，而每个过程对微生物组成、基质类型及环境条件的要求存在许多差异。在传统 A2/O 工艺的单泥系统中高效地完成脱氮和除磷两个过程，就会发生各种矛盾冲突，比如泥龄的矛盾、碳源竞争、硝酸盐及溶解氧（DO）残余干扰等。

01 污泥龄矛盾

传统A2/O 工艺属于单泥系统，聚磷菌（PAOs）、 反硝化菌和硝化菌等功能微生物混合生长于同一系统中，而各类微生物实现其功能****化所需的泥龄不同：

1）自养硝化菌与普通异养好氧菌和反硝化菌相比，硝化菌的世代周期较长，欲使其成为优势菌群， 需控制系统在长泥龄状态下运行。冬季系统具有良好硝化效果时的污泥龄（SRT）需控制在 30d 以上；即使夏季，若 SRT＜5 d，系统的硝化效果将显得极其微弱 。

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

从生物除磷角度分析富磷污泥的排放是实现系统磷减量化的唯一渠道。

若排泥不及时，一方面会因 PAOs 的内源呼吸使胞内糖原 （Glycogen）消耗殆尽，进而影响厌氧区乙酸盐的吸收及聚 -β- 羟基烷酸（PHAs）的贮存，系统除磷率下降，严重时甚至造成富磷污泥磷的二次释放；另一方面，SRT 也影响到系统内 PAOs 和聚糖菌（GAOs） 的优势生长。

在 30 ℃的长泥龄（SRT≈ 10 d）厌氧环境中，GAOs 对乙酸盐的吸收速率高于PAOs，使其在系统中占主导地位，影响 PAOs 释磷行为的充分发挥。

02 碳源竞争及硝酸盐和 DO 残余干扰

在传统A2/O脱氮除磷系统中，碳源主要消耗于释磷、反硝化和异养菌的正常代谢等方面，其中释磷和反硝化速率与进水碳源中易降解部分的含量有很大关系。一般而言，要同时完成脱氮和除磷两个过程，进水的碳氮比（BOD5 /ρ(TN)）＞4～5，碳磷比（BOD5 /ρ(TP)）＞20～30。

当碳源含量低于此时，因前端厌氧区 PAOs 吸收进水中挥发性脂肪酸（VFAs）及醇类等易降解发酵产物完成其细胞内 PHAs 的合成，使得后续缺氧区没有足够的优质碳源而抑制反硝化潜力的充分发挥，降低了系统对 TN 的脱除效率。

反硝化菌以内碳源和甲醇或 VFAs 类为碳源时的反硝化速率分别为 17～48 、120～900 mg/(g·d)。因反硝化不彻底而残余的硝酸盐随外回流污泥进入厌氧区，反硝化菌将优先于 PAOs 利用 环境中的有机物进行反硝化脱氮，干扰厌氧释磷的正常进行，最终影响系统对磷的高效去除。

一般，当厌氧区的 NO3-N 的质量浓度＞1.0 mg/L 时，会对PAOs 释磷产生抑制，当其达到3～4mg/L时，PAOs的释磷行为几乎完全被抑制，释磷（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）残余干扰主要包括：

1）从分子态氧（O2）和硝酸盐（NO3-N） 作为电子受体的氧化产能数据分析，以 O2 作为电子受体的产能约为 NO3-N 的 1.5 倍，因此当系统中同时存在 O2 和 NO3-N 时，反硝化菌及普通异养菌将优先以 O2 为电子受体进行产能代谢。

2）氧的存在破坏了 PAOs 释磷所需的“厌氧压抑”环境，致使厌氧菌以 O2 为终电子受体而抑制其发酵产酸作用，妨碍磷的正常释放，同时也将导致好氧异养菌与 PAOs 进行碳源竞争。

一般厌氧区的 DO 的质量浓度应严格控制在 0.2 mg/L 以下。从某种意义上来说硝酸盐及 DO 残余干扰释磷或反硝化过程归根还是功能菌对碳源的竞争问题。

浙江永续环境工程有限公司是一家集研发、设计、施工、运营为一体的污废水处理******高新技术企业。公司的核心技术是变革百年活性污泥技术的短流程脱氮除磷工艺（HJDL）。

01 HJDL工艺简介

该工艺以强化生化反应为核心，通过投加复合微生物菌剂和生物增效载体，在高效厌氧，兼氧，好氧微生物孵化器的独特造粒功能作用下，全天候、无死角、全时段的在反应池产生具有外部好氧，中部兼氧，内部厌氧特殊结构的颗粒化污泥，给微生物构造了一个优良的生存环境、具有新陈代谢速度快及优势菌群富集度高的特点，可大幅提高微生物数量种群及活性，污泥浓度根据进水水质不同，生活污水 MLSS 可达 6500 至 15000mg/l，工业污水 MLSS 可达13000-18000mg/L，COD、氨氮、总氮、总磷的去除率大幅提升，溶解氧浓度有效提高，城镇污水处理厂出水水质可优于 GB18918 一级 A 排放标准或稳定达GB3838-2002 地表水 IV 类标准,工业污水因行业不同，工业污水可达或优于GB4287-2012、GB3544-2008、GB21904-20 08、GB16889-2008、GB30486-2013等行业排放标准。

该技术目前面向现有污水厂可不停产、不停水、不动土建实现原位提标、提量改造，且见效快， 30 天内 可达 GB18918-2002 一级 A 标准；60 天达GB3838-2002 地表四类水排放标准；投资效益突出，维持达标运行费用低，驯化完成后可节省碳源(乙酸钠、甲醇、葡萄糖等)97%-100%；除磷剂节省 75%-92%，避免化学药剂二次污染，迎合政府低碳 3060 大趋势，减轻政府财政负担。

02 A2/O 改良方式

A2/O 工艺的处理性能可通过工艺优化进行调控，以弥补处理效能的缺陷，保证出水的达标排放。现已多次用HJDL工艺改良A2/O 工艺，并投入使用。

在经过专业技术人员现场勘察原有污水厂的池体、设备设施、运行情况、进出水各项指标情况以及污水处理厂的气候、环境情况后，在厌氧段中加装厌氧孵化器，投加菌剂、载体；在缺氧段中加装厌氧孵化器，投加菌剂、载体；在好氧段中加装厌氧孵化器，投加菌剂、载体。该工艺是悬浮生长和附着生长“双泥”共生的微生物系统，通过二沉池污泥浓缩分离，回到前端生化段，实现双泥龄，解决了泥龄的矛盾、碳源竞争、硝酸盐及溶解氧（DO）残余干扰等问题，还增强了生物脱氮除磷效果。

03项目案例

此项目位于江苏省吴江市，总处理规模9W吨/日，总占地面积185亩，分为两期建设主要服务于60余家印染企业、85家喷织企业以及运河东西部城区的生活污水，是太湖流域污染治理的重点项目之一。

此次项目处理对象主要以城镇污水为主，覆盖30平方公里，规划人口达80余万人。提标前采用为“曝气沉砂池+改良性AAO+反应沉淀+转鼓过滤+紫外消毒”工艺，出水标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准，现由于部分出水水质指标提升至准Ⅳ类，现状工艺无法确保出水水质稳定达标，应业主邀请，永续环境工作人员进场开展提标改造工作。

此项目为改良性A2/O 工艺后经HJDL工艺改造，近半个月后就达到《地表水环境质量标准》GB3838-2002准IV水标准。