A/A/O 微曝氧化溝工藝是在A/A/O 工藝和氧化溝工藝基礎(chǔ)上，通過改變供氧方式和水力推流方式而開發(fā)出來的，該工藝采用厭氧/缺氧/好氧布局，增設(shè)厭氧選擇區(qū)和好氧區(qū)為氧化溝池型，采用表曝設(shè)備供氧與水下推流器協(xié)助推流。A/A/O 微曝氧化溝具有出水水質(zhì)好、除磷脫氮效率高、抗沖擊負(fù)荷能力強、能耗省、污泥易穩(wěn)定、便于自動化控制等優(yōu)點。但是，在實際的運行過程中，A/A/O 微曝氧化溝存在的一些問題，諸如污泥絮體結(jié)構(gòu)松散，容易產(chǎn)生污泥膨脹或污泥解體，給運行管理帶來諸多困難。另外，降解菌和硝化細(xì)菌容易流失，在曝氣池中難以富集，使得系統(tǒng)COD 的去除和脫氮不是處于最佳的工作狀態(tài)。

該文以 A/A/O 反應(yīng)器作為磁性生物反應(yīng)器，在不改變現(xiàn)有的污水 處理廠構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上，通過加入磁性懸浮液，人工強化菌膠團(tuán)的磁性，增強微生物活性，提高微生物降解有機物的能力；通過磁場作用，強化泥水分離效率，提高污水處理效果。

1 試驗材料與方法

 1.1 試驗裝置與用水

本試驗采用試驗裝置為A/A/O 微曝氧化溝反應(yīng)器，詳見圖1。反應(yīng)器構(gòu)造材質(zhì)為有機玻璃，設(shè)計處理水量為3 m?/d。各段的水力停留時間為：厭氧池約1.5 h，缺氧池約3.8 h，微曝氧化溝約7.8 h，沉淀池水力停留時間為4.2 h�；旌弦夯亓鞅葹�150 %，污泥回流比為80 %。各段溶解氧的濃度分別為厭氧池0.2 mg/L、缺氧池0.2~0.7 mg/L、微曝氧化溝在2 mg/L 左右。

為保證進(jìn)水各項污染指標(biāo)穩(wěn)定，試驗用水為人工配制模擬生活污水。原料為蔗糖、硝酸銨、磷酸氫二鉀以及微生物生長需要的Cu 鹽、Fe 鹽、Zn 鹽等。試驗不同階段調(diào)節(jié)不同配比，以實現(xiàn)進(jìn)水不同碳氮比，具體水質(zhì)見表1。

 1.2 實驗方法

本研究分兩組運行，以構(gòu)成對照實驗組。具體操作如下：在A/A/O 微曝氧化溝中注入COD 濃度為250 mg/L 模擬生活廢水，調(diào)節(jié)MLSS 值為1000 mg/L，開始階段沉淀池不對外排泥，當(dāng)MLSS 值2000 mg/L 左右(運行16 d)，開始加入濃度為1000 mg/L的磁粉懸浮液(主要成分Fe3O4，400 目)。從23 天開始，改變模擬生活污水的進(jìn)水水質(zhì)，連續(xù)運行。

2 結(jié)果與分析

連續(xù)運行 16 d 后，組1 和組2 的運行情況良好，兩組對各污染物處理效果差距不大(見圖2、圖3)：COD 的去除率均在90 %左右；NH4-N 的去除率均在99 %左右；TN 的去除率都接近60%。

當(dāng)反應(yīng)器內(nèi) MLSS 達(dá)到2000 mL/L 左右時，向組1 中厭氧池、缺氧池和微曝氧化溝三個池體當(dāng)中加入濃度為1000 mg/L 的磁粉懸浮液，其它運行條件不變，組2 運行條件不變。

從圖 4 可以看出組1 加進(jìn)磁粉后的COD 去除率和NH4-N，TN 的去除率相差不大，COD 去除率都在90 %以上，NH4-N 去除率都在99 %以上，TN 的去除率都在60 %左右，原因是A/A/O 微曝氧化溝工藝對于上述實驗條件的生活污水是具有良好的降解能力的，各污水指標(biāo)都在該工藝設(shè)計參數(shù)范圍內(nèi)，所以都具有較高的去除率。

從 23 天開始，改變反應(yīng)器的進(jìn)水水質(zhì)，進(jìn)水COD 濃度從250mg/L 提高到500 mg/L，NH4-N 從20 mg/L 提高到25 mg/L，TN從20 mg/L 提高到35 mg/L。改變水質(zhì)后運行情況見圖5、圖6。

改變水質(zhì)后，從26 天開始，組1 和組2 開始對外排泥。組1的剩余污泥經(jīng)磁粉分離器分離后，磁粉回用到厭氧池。由圖5、圖6 可看出，磁性細(xì)菌的降解、磁粉的吸附及磁分離作用共同實現(xiàn)了去除率的提高。雖然隨著進(jìn)水濃度增大，兩組實驗COD 的去除率都出現(xiàn)了下降，但是通過比較可以看出組1 的降解能力更強。組1 的COD 去除率可達(dá)到90 %以上，相比于組2，處理能力提高了30 %。這可能是因為投加磁粉使其表面的醛基利用共價鍵和廢水中的膠體、懸浮物、蛋白質(zhì)、脂肪、磷酸鹽等結(jié)合在一起[6]，形成磁性顆粒物，強化微生物活性，提高微生物降解有機物的能力[8]。

兩組實驗對 NH4-N 的去除效果良好，去除率都在99 %以上，原因是這個濃度水平的NH4-N 在該實驗條件下都在設(shè)計降解范圍內(nèi)。但是對于TN 的降解可以看出達(dá)到穩(wěn)定運行后組1 的TN 去除率可以達(dá)到70 %以上，比組2 的去除能力提升了16 %。繁殖世代長的細(xì)菌，如硝化反硝化細(xì)菌以磁粉為載體，附著生長不易流失而逐步富集，增加了該類菌的比例，從而提高了N 的去除效率。具體參見http://szhmdq.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

磁粉的離子極性和金屬特性，作為絮體的核體，大大地強化了對水中懸浮污染物的絮凝結(jié)合能力，減少絮凝劑用量。磁化后活性污泥絮體結(jié)構(gòu)緊密，沉陣分離效果好。運行穩(wěn)定后，組1 出水COD<50 mg/L，NH4-N<0.2 mg/L，TN<10 mg/L，出水水質(zhì)優(yōu)于國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

在A/A/O微曝氧化溝反應(yīng)器中投加磁性懸浮液，增加了污泥活性和微生物的磁化率，加強了對COD、NH4-N和TN的降解能力，提高了反應(yīng)器污水凈化效果和抗沖擊負(fù)荷能力。本工藝改造費用少，操作簡單，適用于小型污水處理廠。