污水處理的運行需要眾多控制參數(shù)的合理調(diào)控，只有這樣，才能保證處理工藝的正常、高效運行。
AO脫氮工藝原理
A/O法生物去除氨氮原理：污水中的氨氮，在充氧的條件下（O段），被硝化菌硝化為硝態(tài)氮，大量硝態(tài)氮回流至A段，在缺氧條件下，通過兼性厭氧反硝化菌作用，以污水中有機物作為電子供體，硝態(tài)氮作為電子受體，使硝態(tài)氮波還原為無污染的氮氣，逸入大氣從而達到最終脫氮的目的。
硝化反應：
NH4+＋2O2→NO3-＋2H++H2O
反硝化反應：
6NO3-＋5CH3OH（有機物）→5CO2↑＋7H2O+6OH-+3N2↑
A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸，使大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物，當這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進入好氧池進行好氧處理時，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化（有機鏈上的N或氨基酸中的氨基）游離出氨（NH3、NH4+），在充足供氧條件下，自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N（NH4+）氧化為NO3-，通過回流控制返回至A池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮（N2）完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán)，實現(xiàn)污水無害化處理。
A/O脫氮工藝特點
根據(jù)以上對生物脫氮基本流程的敘述，結(jié)合多年的廢水脫氮的經(jīng)驗，我們總結(jié)出(A/O)生物脫氮流程具有以下優(yōu)點：
（1）效率高。
該工藝對廢水中的有機物，氨氮等均有較高的去除效果。當總停留時間大于54h，經(jīng)生物脫氮后的出水再經(jīng)過混凝沉淀，可將COD值降至100mg/L以下，其他指標也達到排放標準，總氮去除率在70%以上。
（2）流程簡單，投資省，操作費用低。
反硝化在前，硝化在后，設內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機底物作為碳源，效果好，反硝化反應充分；曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進一步去除，提高了處理水水質(zhì)；A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免DO的增加。O段的前段采用強曝氣，后段減少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態(tài)。該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。尤其，在蒸氨塔設置有脫固定氨的裝置后，碳氮比有所提高，在反硝化過程中產(chǎn)生的堿度相應地降低了硝化過程需要的堿耗。
（3）缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。
如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有機物的去除率分別為62%和36%，故反硝化反應是最為經(jīng)濟的節(jié)能型降解過程。
（4）容積負荷高。
由于硝化階段采用了強化生化，反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術(shù)，有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度，與國外同類工藝相比，具有較高的容積負荷。
（5）缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強。
當進水水質(zhì)波動較大或污染物濃度較高時，本工藝均能維持正常運行，故操作管理也很簡單。通過以上流程的比較，不難看出，生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時，也降解酚、氰、COD等有機物。結(jié)合水量、水質(zhì)特點，我們推薦采用缺氧/好氧(A/O)的生物脫氮(內(nèi)循環(huán)) 工藝流程，使污水處理裝置不但能達到脫氮的要求，而且其它指標也達到排放標準。
A/O法存在的問題
（1）由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有獨特功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低；
（2）若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運行費用。從外，內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池，含有一定的DO，使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達到90％。
A/O脫氮工藝重要指標
1、pH值
一般污水處理系統(tǒng)可承受的pH值變動范圍為6~9，超出范圍需進行投加化學調(diào)和劑調(diào)整；pH值過小會造成混凝絮體小、生物處理中原生動物活動減弱；過大則體現(xiàn)為混凝絮體粗大，出水渾濁，活性污泥解體，原生動物死亡。對于生活污水，pH值一般符合要求，不需人為調(diào)控。
2、B/C
B/C即系統(tǒng)進水的可生化性，數(shù)值上為同一樣品的BOD5與COD的比值。對于二級污水處理廠，B/C表征污水成分是否滿足生物處理的要求。對于活性污泥系統(tǒng)，一般認為B/C≥0.3,為可生化性良好，生物處理發(fā)揮作用。而可生化性＜0.3時，污水中有機物含量不足，無法滿足生物處理中微生物生長的需要，生物處理效率低下，此時，調(diào)控方法是向污水中投加有機營養(yǎng)源。
3、水力停留時間HRT
HRT即平均水力停留時間，指待處理污水在反應器內(nèi)的平均停留時間，也就是污水與生物反應器內(nèi)微生物作用的平均反應時間，為反應器有效容積與進水量的比值。對于生物處理，HRT要符合相應工藝要求，否則水力停留時間不足，生化反應不完全，處理程度較弱；水力停留時間過長則會導致系統(tǒng)污泥老化。
當處理效果不佳時，可參照設計值進行HRT的校核，校核水力停留時間時，水量應該算上污泥回流量與內(nèi)回流量等。若HRT過小，應緩慢減小污水量，過大則緩慢加大污水量。注意，污水量的增減都應緩慢變動，否則造成系統(tǒng)的沖擊負荷；由于污水處理任務艱巨，不要輕易減小進廠污水量，而是在回流量上做出調(diào)整。
4、污泥濃度MLSS及MLVSS
MLSS為活性污泥濃度，MLVSS為揮發(fā)性活性污泥濃度，一般占MLSS的55%~75%，可以概指為污泥中的有機成分。它們是計量曝氣池中活性污泥數(shù)量多少的指標�；钚晕勰酀舛缺碚魃锍刂形⑸锷L平衡情況，活性污泥控制在多少，主要是根據(jù)食微比進行核算，一般控制在2000~4000mg/L。過高的污泥濃度，將導致污泥老化，反應池抗沖擊負荷能力減弱；而過低的污泥濃度，則造成污泥活性過強不利于沉降，或反映營養(yǎng)物質(zhì)不夠。調(diào)控污泥濃度的方法主要通過對剩余污泥排放量的調(diào)整，增大排泥量，污泥濃度下降，反之上升。
若MLVSS占MLSS比例不足55%，表明①無機物過多，應對沉砂系統(tǒng)進行檢查；②污水中有機營養(yǎng)源不足，用B/C、食微比核算。
5、污泥沉降比SV30
SV30即30分鐘活性污泥沉降比，正規(guī)的做法是用1000mL量筒取樣，靜置30分鐘后，觀測沉淀污泥占整個混合液的體積比例，單位是%。SV30可較直觀的反應目前的工藝效果，是重要的檢測參數(shù)；發(fā)生工藝異常時，也應首先對這個指標進行觀測。
檢測SV30時，工藝員要注意：
1）在曝氣池末端取樣；
2）沉降過程全觀測，由于30分鐘沉降過程可近似代表二沉池中的沉降過程，所以一定要觀測整個過程，而不單是結(jié)果。
3）重點觀測前5分鐘的沉降值（自由沉淀階段）和絮凝性能。
4）用1000mL量筒，不要用100mL量筒觀測，否則混合液污泥掛壁造成結(jié)果偏差。
穩(wěn)定工藝的SV30在15%~35%。過小說明污泥中無機物含量比較多，過高則可能是污泥活性過強或發(fā)生污泥膨脹。
觀察污泥沉降過程，對目前工藝進行分析：
6、污泥指數(shù)SVI
SVI為污泥容積指數(shù)，算法為SV30與污泥濃度的比值（單位為mL/g），表征1g干污泥所占的體積。傳統(tǒng)活性污泥法其值在70~150為正常值。
SVI主要反映污泥的松散程度，當MLSS很高時，僅用SV判斷污泥沉降性是不準確的，必須結(jié)合SVI。對SVI的調(diào)控主要通過對MLSS的調(diào)整。
7、食微比F/M
F/M稱為污泥有機負荷，具體算法是（BOD（進水）*日進水量）/（MLVSS*曝氣池有效容積），也稱為食微比。
在保障處理效果的情況下，盡量降低MLSS，保證適當高的污泥食微比，可以降低溶解氧耗量，從而節(jié)約電能。
AO工藝F/M范圍在0.1~0.15范圍，食微比超出指導范圍，過低往往造成污泥活性不佳，降低污染物的去除率。食微比過高，過多的碳源無法代謝進入曝氣池，會導致硝化反應的異常，嚴重時崩潰。
由于微生物存在對水質(zhì)條件的依賴性，各廠F/M也可由年統(tǒng)計自行得出不同季節(jié)的最佳值。
8、泥齡SRT
污泥齡是活性污泥池中全部污泥總量增長一倍所需要的時間，等于活性污泥總量與每日排放的剩余污泥量的比值。核算污泥齡是判斷目前活性污泥是否老化的論據(jù)。
脫氮工藝污泥齡一般控制在15~20天左右，這只是參考值，各廠還需根據(jù)自身情況與季節(jié)變化確認適宜的污泥齡。污泥齡過短，很多微生物來不及繁衍就從系統(tǒng)排出，沒有特定功能的優(yōu)勢微生物，不利于有機污染物的降解；而污泥齡過長，污泥老化，造成二沉池污泥上浮，出水渾濁。
對污泥齡的調(diào)整主要是依靠排泥完成。如加大排泥量可縮短污泥齡，但同時也要根據(jù)進水有機物濃度進行分析，當加大排泥速率不及微生物增長量時，一定程度上污泥齡是不會縮短的。
從污泥齡的確定上，可計算出每日排泥量，并以此為指導對排泥的多少進行調(diào)控。污泥齡與每日排泥量的計算公式為：SRT=（反應池容積*MLSS）/24*回流污泥MLSS*排泥流量，其中回流污泥MLSS由化驗室取樣測出，一般情況下為曝氣池MLSS的2倍。
在進水有機物濃度突然變大的時候，污泥有機負荷變大，此時為了維持有機負荷的穩(wěn)定，一定要提高MLSS，也就是延長污泥齡，用以克服突增的有機物濃度。反之亦然。
注意，排泥的意義在于絕對干污泥量的廢棄，對于不同SVI的污泥，排泥量一定要謹慎控制，不可憑經(jīng)驗調(diào)整排泥量。
9、好氧池DO
指水體中游離氧的含量。脫氮工藝中有缺氧區(qū)、好氧區(qū)2種溶解氧界定形式。
好氧區(qū)，溶解氧含量2~4mg/L即可滿足兼性或好氧微生物活動的要求，一般冬季污水充氧能力大于夏季，暴雨期溶解氧液高一些。溶解氧超出4mg/L意義不大，反倒可能造成污泥老化和污泥自身氧化解絮，使出水渾濁。過低的溶解氧造成污泥厭氧死亡。
缺氧區(qū)，溶解氧含量0~0.5mg/L，滿足反硝化細菌反應要求。
工藝對于溶解氧的監(jiān)測要做到多點測、同一點分時段測，了解污水中DO的變化情況。
對溶解氧的調(diào)控主要通過調(diào)整曝氣設備運行參數(shù)來完成的，對于鼓風機，可以調(diào)節(jié)送風量，轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以及淹沒深度。
對于一個推流階段，溶解氧的分布方式是低—中—高。水量變大、進水有機污染物濃度增高、污泥濃度增加時，都要相應提高曝氣量，以維持足夠的DO。
10、缺氧池OPR
ORP 值與硝酸氮濃度具有很好的線性正相關(guān)性。反硝化的活性隨氧化還原電位的增高而降低。當缺氧段末端測得ORP 值低時可認為硝酸氮得到有效去除，可充分利用進水中的有機碳進行反硝化。
各種微生物所要求的氧化還原電位不同。一般好氧微生物在+100mV以上均可生長，最適為+300mV～+400mV；兼性厭氧微生物在+100mV以上時進行好氧呼吸，為+100mV以下時進行無氧呼吸；專性厭氧細菌要求為-200mV ～-250mV ，其中專性厭氧的產(chǎn)甲烷菌要求為-300～-400mV ，最適為-330mV 。
11、CN比
在脫氮系統(tǒng)中，反硝化需要利用碳源進行脫氮，而碳源對硝化來說起到“抑制“作用，所以在AO脫氮系統(tǒng)中CN比必須在適宜的范圍內(nèi)才能保證脫氮的正常進行！
理論上進水COD與TN的比為2.86就可以滿足脫氮要求、但是實際運行中DO及其他因素的影響，實際應用中CN比一般在4~6，才可以滿足脫氮要求，所以，在CN比的控制參數(shù)上需要根據(jù)具體出水硝態(tài)氮的值來增減碳源的投加！
