阿科曼膜的A2/O新型污水處理工藝

水是人類(lèi)生命之本，然而，近年來(lái)隨著(zhù)水體富營(yíng)養化問(wèn)題的日益突出，污水排放標準的不斷緊縮，污水處理技術(shù)已經(jīng)達到了既要去除有機物又要脫氮除磷的深度處理階段[1]，研究以脫氮除磷為目的的生態(tài)處理技術(shù)和生態(tài)處理材料已成為當今污水處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。

阿科曼生態(tài)基是一種用于生態(tài)性水處理的高科技材料，由美國梅瑞地安水生科技公司（Meridian Aquatic Technology，L.L.C）首席科學(xué)家Roderick J. McNeil 博士發(fā)明，并于1995 年推廣應用于世界各地的水生態(tài)環(huán)境修復和水污染防治領(lǐng)域[2]，目前阿科曼生態(tài)基已經(jīng)得到越來(lái)越廣泛的應用。

1 阿克曼生態(tài)基

1.1 結構形式

阿科曼生態(tài)基的結構形式有兩種：SDF （表面安置型）和BDF（底部放置型）。

SDF（表面安置型）型生態(tài)基上部結構較為疏松，下部較為密實(shí)，上部的超級編織層——疏松的纖維編織結構可以最大程度地實(shí)現顆粒物的沉降和利于藻類(lèi)生長(cháng)繁殖、促進(jìn)物種多樣化。下部的超級編織層——密實(shí)的纖維編織結構可以由外及里形成理想的“好氧-兼性-厭氧”環(huán)境，實(shí)現高效的脫氮除磷、降解有機物，生物膜能自然脫落。

BDF（底部放置型）型生態(tài)基一面編織較密實(shí)，另一面編織較疏松。疏松設計有利于藻類(lèi)的生長(cháng)，密實(shí)的設計有利于細菌（如硝化和反硝化細菌）的生長(cháng)。封閉式泡沫的核心在保持阿科蔓浮力的同時(shí)，給了它們水草一樣的外觀(guān)。完整的固定底座使阿科蔓能夠被放置在水體中適當的位置。

1.2 去除污染物的原理

控制懸浮性藻類(lèi)的原理：阿科蔓的超強表面吸附性將更多的營(yíng)養物轉移到阿科蔓表面，從而使浮游藻類(lèi)在生存競爭中處于不利地位，導致其不能正常生長(cháng)、繁殖甚至消亡。

去除有機物的原理：大量的微生物附著(zhù)在阿科蔓表面，對有機營(yíng)養物進(jìn)行吸附、生物氧化，最終將有機物分解，或轉化成為微生物組分，從而去除水體中的BOD。

去除氮的原理：阿科蔓表層的微A/O 環(huán)境及微孔結構，為硝化、反硝化細菌以及藻類(lèi)生長(cháng)創(chuàng )造適宜的條件。最終通過(guò)藻類(lèi)的代謝合成和各種菌類(lèi)的氨化、硝化、反硝化作用去除水中的總氮。

去除磷的原理：在阿科曼水生態(tài)系統中，水體中的磷可通過(guò)微生物和水生植物吸收，以及微生物的礦化作用去除。

去除懸浮物的原理：阿科曼水草型的設計能夠營(yíng)造平緩的水力環(huán)境，加速懸浮物沉淀；其次懸浮物在與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，使懸浮物被吸附最終隨生物膜脫落降至水底。

2 添加阿科曼膜的A2/O 工藝

傳統A2/O 工藝在系統上是最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，具有一定的脫氮除磷效果，但傳統A2/O 工藝也存在著(zhù)其本身固有的缺點(diǎn)：脫氮和除磷對外部環(huán)境條件的要求是相互矛盾的，脫氮要求有機負荷較低，污泥 齡較長(cháng)，而除磷要求有機負荷較高，污泥齡較短，往往很難權衡[3]。另外，傳統A2/O 工藝把缺氧反硝化置于厭氧區之后，反硝化效果受到碳源量的限制，同時(shí)大量的未被反硝化的硝酸鹽隨回流污泥進(jìn)入厭氧區，干擾了厭氧區磷的釋放，最后影響系統的穩定性[4]。

添加阿科曼膜的A2/O 工藝是新興的一種污水處理組合工藝，但許多實(shí)驗研究證明，它是一種非常有潛力的高效污水脫氮除磷處理工藝。從原理上講添加阿科曼膜的A2/O 工藝是生物接觸氧化工藝的一種。填料是生物接觸氧化法處理廢水的關(guān)鍵，其性能直接影響處理的效果[5]。此新型工藝中阿科曼膜是添加在A(yíng)2/O 工藝好氧池中的填料，與傳統生物接觸氧化法中的填料如中空纖維式填料、海綿塊狀的軟性懸浮式填料等相比具有很大的優(yōu)點(diǎn)：與中空纖維式填料相比阿克曼膜的浮力大，可以自行漂在水面上，增強污染物的去除率；與海綿塊狀的軟性懸浮式填料相比阿科曼膜的強度大。因此，阿科曼膜是一種非常理想的填料。

3 結語(yǔ)

（1）阿科曼生態(tài)基近幾年通過(guò)在城市污水及工業(yè)污水處理方面的廣泛應用，已經(jīng)在技術(shù)及運行方式上得到了一定的改善，使其在水處理脫氮除磷中所具有的優(yōu)勢更加顯著(zhù)。

（2）作為添加阿科曼膜的A2/O 新型組合工藝的研究趨勢，重點(diǎn)應放在改善出水水質(zhì)的前提下，優(yōu)化其運行條件，降低基建與運行管理費用。從總體上看，其發(fā)展趨勢應朝高效率、高難度、低成本等方向發(fā)展。

（3）隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對此新型組合工藝基礎理論的研究，運行條件最優(yōu)化，運行過(guò)程及檢測手段自動(dòng)化等方面的工作顯的十分重要。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。來(lái)源：谷騰水網(wǎng)

[參考文獻]

[1] 范婕.A2/O 工藝反硝化除磷機理與性能的研究[D]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)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] 陳永喜.阿科曼生態(tài)基在大金鐘湖治理中的應用[J]. 廣東水利水電，2007, 5（5）：3.

Chen Yong -xi. The Applications of ackerman ecological base in the governance of Dajinzhong lake[J]. Water Resources & Hydropower of Guangdong, 2007, 5 (5)：3. (in Chinese)

[3] 閆曉，夏清，占李生. 常用污水生物脫氮除磷工藝[J]. 河南科技，2008, 10(1): 67.

Yan Xiao, Xia Qing, Zhan Li-sheng. The common biological processes of nutrient and phosphorus removal in wastewater [J]. Henan Science & Technology, 2008,10 (1): 67. (in Chinese)

[4] 戴仲怡. 深圳龍華污水處理廠(chǎng)二期擴建工程設計探討[J]. 中國水運，2009, 9（12）：200.

Dai Zhong-yi. The design of phase II expansion project in Longhua sewage treatment plant of Shenzhen[J].China Water Transport, 2009, 9(12)：200. (in Chinese)

[5] 宋襄翎，張欣，李繼榮，等. 生物接觸氧化法處理生活污水的研究[J]. 化學(xué)與生物工程，2007, 24（2）：66.

Song Xiang-ling, Zhang Xin, Li Ji-rong, et al. The design of biological contact oxidation process handling sewage[J]. Chemistry & Bioengineering, 2007, 24（2）：66. (in Chinese)

作者簡(jiǎn)介：趙鵬芳（1986-），女，研究生，從事市政工程方向的研究。