最近AOA工艺在污水圈很火,最开始我是不屑一顾的,刷到相关视频也是秒划走。
今天不知道为什么鬼使神差的把下面这个视频看了,然后整个人都不好了,脑袋里出现好多问题。

按视频中的说法,厌氧中的微生物吸收了有机碳源,但自己不用,即使途径好氧环境也保持克制,最后送到缺氧池给反硝化利用,细菌也这么讲究人情世故,大公无私的吗?
于是老王就跟群里的小伙伴们讨论了起来,越讨论感觉问题越多。首当其冲的是硝化问题。

想要反硝化肯定要有硝态氮(亚硝态氮)吧,也就是说需要在好氧池先经历硝化反应。硝化菌需要在低碳源的好氧环境下才占优势,当有大量携带有机碳源的细菌经过好氧环境时,硝化反应怎么能进行呢?
如果硝化反应进行了,是不是意味着有机碳源已经消耗差不多了呢?那后置的缺氧池不是还得补充碳源吗?

而视频中的描述,是细菌携带大量有机物从好氧环境经过,但不消耗,也就是说在高有机物含量的情况下,可以完成硝化反应,是特殊菌种吗?

群里不少小伙伴也跟我有同样的疑惑。

有小伙伴发来彭永臻院士的视频,于是老王认真观摩了一遍。

视频看完后,老王觉得AOA核心的机制,是有细菌可以做到携带有机碳源去缺氧,而不在好氧消耗掉。至于原理,老王则仍是一知半解,而疑问却越来越多。

带着疑问,老王就用AI软件进行了搜索和提问,正好又有小伙伴发来AOA工艺的报道总结,老王也终于理清了大致的原理,当然核心的参数还是无法获取的。

这里面有一个核心的问题,是关于微生物学的,估计很多人跟老王一样,以应用为主,对微生物的了解就属于泛泛之流了。
首先是关于吸收碳源的主要细菌,包括聚磷菌(PAOs)和糖原积累菌(GAOs),他们可以大量的吸收有机物(挥发性脂肪酸,VFAs),并转化成PHA(聚羟基脂肪酸酯,可以理解成一种能源储存物质),并在好氧或缺氧环境中利用(需要有氧气或硝酸盐作为电子受体)。

为了保证好氧段能够发生硝化反应(有机物尽量低),厌氧段吸收的有机物就得尽量多,所以低碳氮比的污水就更适合AOA工艺。
在好氧环境中,PHA也会被消耗,并且还会与硝化菌抢夺氧气,所以好氧段停留不能太长,需要让足够的PHA进入缺氧段。
到了缺氧段再释放出来PHA给反硝化菌吗?并不是!
进行反硝化的其实还是聚磷菌和糖原积累菌这些在厌氧段吸收了大量有机物的细菌。简单点理解,虽然在缺氧池,但实际上进行的还是好氧反应,只不过提供氧的,从氧气变成了硝酸盐,从而完成了反硝化,所以也被叫内源反硝化。

当然不是说就没有普通的反硝化菌了,而是在AOA工艺中,起到主导作用的是具有内源反硝化功能的聚磷菌等细菌。
既然这些细菌能发生内源反硝化,那么在其他阶段,其实也会同步发生反硝化反应,当然还存在厌氧氨氧化以及短程硝化与短程反硝化,所以AOA整体的脱氮效率比较高。
更详细的数据参数暂时就无法获取了,希望越来越多的项目落地后形成规范性的文件,让每一个因为脱氮问题而头疼的人,都能尽早用上更先进的技术!