由于A2O工艺本身存在固有的欠缺、以及运行控制的不当，其强化脱氮和稳定运行一直是待解决的共性问题。那么，如何在原有设计基础上实现强化脱氮、保证稳定达标运行是许多污水厂面临的实际问题，在诊断的基础上，通过优化调控、或适当的工艺改进是解决脱氮和不稳定达标问题最经济、也是优先采取的方案。

以昆山市北区污水处理厂为例，围绕改良型A²O工艺存在的问题，进行了系统的识别、诊断，并提出了工艺优化和调控的措施；研究强化脱氮技术、稳定运行技术，并通过工艺优化运行降低单位处理能耗。

二、工艺流程：如图

三、关键技术

（1）A²O工艺优化运行与强化脱氮技术

以北区污水处理厂为研究对象，针对脱氮难、达标不稳定等问题，围绕问题识别、诊断、工艺调控、示范工程验证等方面开展了深入研究，取得了以下主要成果：

①从北区污水处理厂的实际情况出发，识别并解决了该厂脱氮达标不稳定问题

（a）北区污水处理厂A2O工艺运行中的主要问题为总氮（TN）和总磷（TP）达标不稳定。本课题实施前，一级A排放标准TN达标率54%；利用本课题的成果对工艺进行优化调控后，TN达标率上升到95%。

（b）掌握了北区污水处理厂污染物的去除规律。前置反硝化区是系统脱氮的重要途径，对TN去除贡献率为42%，反硝化效率高达81.5%。

（c）脱氮问题的识别、诊断表明，影响系统脱氮效果的关键环节在于反硝化，前置反硝化区的脱氮效果直接影响出水TN的达标率；影响缺氧区反硝化效果的主要因素是碳源和硝化液回流比。

（d）提出了污水处理厂优化运行参数和关键控制因子。

②建立了A²O工艺的脱氮诊断方法和调控策略

（a）通过对工艺设计、设备状况、运行状况的研究，建立了A²O工艺脱氮贡献的评价方法。

（b）利用常年运行数据，系统评价工艺运行的稳定性和存在的问题；建立了A²O脱氮诊断的在线监测和评价方法。

（c）结合脱氮效果的关键控制因子（FA、FN1和FN2）设定取值并动态调控运行参数。

（2）基于A²O工艺开发出高效强化脱氮技术

针对传统A²O基于单一回流硝化液脱氮的技术瓶颈，提出了在好氧区末端新增一个缺氧区的方法，用于强化脱氮。同时，在该缺氧区中安装生物填料，利用生物膜脱氮。通过两个缺氧区实现了活性污泥和生物膜的双重脱氮功能。

以昆山北区污水处理厂实际污水开展小试试验研究，出水TN一般5－10mg/L，去除率高达79.9%，优于国家一级A排放标准。

（3）高浓度进水去除TP的稳定运行对策

针对污水处理厂进水TP持续严重超标（一般达6－8 mg/L）问题，采取了生物调控、多点物化辅助除磷的调控措施，建立了总磷稳定达标运行的应急处理方法和常态运行对策。

（4）A²O工艺节能降耗技术

北区污水处理厂能耗构成分析结果表明：鼓风机能耗占总能耗的53.3%，进水提升泵占总能耗的15.8%，两者共占总能耗的69.1%。具体运行优化措施包括：

①进水泵优化变频

对提升泵房进水泵进行优化变频，在满足工艺要求的基础上，有效降低了进水泵的运行能耗。

②变频调节鼓风机，减少曝气量。

③污水处理厂工艺段全程分析表明：消化液回流点位于第二廊道末，可基本完成生化反应。第三廊道对于硝化、碳化反应的贡献不大。故根据DO、NH3-N指标来调整曝气量，减少风机能耗。将第三廊道末的DO值由调控前的2-3mg/L，降低至1.5mg/L。