AO法とAAO法は同じ生物法に属するが、両者の研究はまれにされており、本文は済阳県场プロセス改善の対比によって、二のに対して分析を行い、都市场プロセスの选択に一定の根拠を提供した。

1. AOとAAOの除去性能の比較分析

  1、COD除去性能の比較

  下水処理プロセスの有機物除去能力は、プロセス効率を評価するための主要な指標の一つであり、CODの大きさは下水中の有機物含有量を直接反映します。

  データ処理により、2つのプロセスの入水COD濃度とCOD除去率について有意差をテストした結果、2つのプロセスの入水CODに有意差はなく、排水CODと除去率に有意差があり、AAOプロセスのCOD除去はAOプロセスよりも明らかに優れていた。

  その理由は、AOプロセスでは、脱硝反応の低酸素セクションは、下水中の有機物の一部を消費することができますが、有機物のほとんどは好気性分解によって除去され、済陽県下水処理場の第一段階のAOプロセス好気性セクションの油圧滞留時間が短く、曝気タンクの容積が小さく、曝気量が十分ではなく、有機物の除去効果が悪いことにつながります。

  AAOプロセスでは、嫌気性セクションの有機物のほとんどは、細胞内に貯蔵されるPHBに変換され、一部の有機物は無酸素セクションの脱硝反応によって除去され、廃水が好気性セクションに入ると、COD濃度は基本的に排出基準に近く、好気性セクションでさらに分解されます。

  研究によると、AAOプロセスの嫌気性セクションのCOD除去率は最高で80%以上に達することができ、低酸素セクションの除去率は平均で10%未満です。

2.脱窒素性能比較

  近年、水質の富栄養化が進み、排水基準が改善されるにつれて、効果的な窒素除去プロセスの探索は下水処理場の設計において重要な課題の一つとなっています。AAOプロセスとAOプロセスは生物学的脱窒素機能を持ち、脱窒原理は同じであり、どちらも脱硝脱硝です。

  2つのプロセスの入水TN濃度、TN除去率について有意差実験を行い、結果は以下のことを示した：2つのプロセスの入水TNに有意差はなく、排水TN、除去率に有意差があり、AAOプロセスのTN除去はAOプロセスより明らかに優れている。

  脱硝·脱窒プロセスでは、硝酸窒素は排水中の全窒素の主な物質であり、低酸素段階での硝酸窒素の除去率は90%を超えることができます。研究によると、低酸素区の硝酸塩濃度を1mg/L~2mg/Lに制御することで、TN除去率を最大限に高めることができ、CODを十分に利用して低酸素区の脱硝能力を向上させることができる。好気性ゾーン混合液には硝酸窒素が多く含まれており、内部循環により低酸素ゾーンに還流し、低酸素ゾーンで脱硝反応が行われます。

  済陽県下水処理場AOプロセスの低酸素セクションHRTは短すぎ、わずか1.8時間、AAOプロセスの3.46時間よりも少なく、内部還流比は50% 〜 100%で、AAOプロセスの150% 〜 250%よりも小さく、脱窒機能がAAOよりも少ない。また、AOプロセスの窒素除去効果はAAOプロセスよりも安定ではなく、外部要因（温度、C/N比など）の影響を大きく受ける。

3、リン除去性能の比較

  水中のリン含有量を超えると、微生物の大量増殖、プランクトンの成長、富栄養化につながります。脱硝·リン除去技術の出現は、従来の生物学的リン除去理論のブレークスルーであり、従来のプロセスに存在する矛盾を解決するだけでなく、下水の持続可能な処理を実現するのに役立ちます。

  2つのプロセスの出入り水TP濃度、TP除去率について有意差実験を行い、結果は以下のことを示した：2つのプロセスの流入水TPに有意差はなく、排水TP、除去率に有意差があり、AAOプロセスのTP除去はAOプロセスより明らかに優れている。

  その理由は、済陽県下水処理場のプロジェクトの第一段階AOプロセスは嫌気性リン放出セクションを設定しておらず、生物学的リン除去プロセスでは、ポリリン細菌は嫌気性セクションでのみ完全なリン放出を行い、酸素セクション、好気性セクションで良好なリン吸収効果を有することを確保するために、リン除去のこのプロセスは微生物の同化を通じてのみである。

  AAOプロセスのリン除去は、主にポリリン菌によって行われます。一般的に、ポリリン菌は、酸欠段、好気段でのリン摂取量が嫌気段でのリン放出量より多い。研究によると、AAOプロセスの平均リン吸収量と平均リン放出量の比率は1.28であり、低酸素セクションのリン吸収量は好酸素セクションのリン吸収量よりも高い。

4.除去性能比較のまとめ

  要約すると、有機物、窒素、リンの除去AAOプロセスは、AOプロセス、特にリン除去よりも大幅に優れている必要があります。AOプロセスは嫌気性セクションがないため、微生物の同化によってリンの小さな部分を除去することができますので、リンの除去は、このプロセスを選択しないか、化学的リン除去を増加させる必要があります。

AO、AAOの窒素除去に対する温度の影響

  2つのプロセスにおけるCOD除去に対する温度の影響

  AAOプロセスにおけるCOD除去に対する温度の影響は大きくなく、温度が5 ° C未満であっても、COD除去率は85%以上に達することができ、ポリフォスバクテリアの有機物変換に対する温度の影響はほとんどないことを示しています。

  AOプロセスによるCODの除去は、温度上昇とともに5-15 ° Cの間で減少し、その後増加する傾向があります。これは、気候が温暖化すると、系統内の微生物叢の数や構造が変化し、ある温度を好む菌群から別の温度を好む菌群へと支配的な個体群が徐々に継承し、有機物の処理能力に影響を及ぼすためと考えられる。

2つのプロセスにおける窒素除去温度の影響

  両プロセスの脱窒に対する温度の影響は明らかであり、両プロセスとも温度の上昇に伴いTN除去率が大幅に向上した。特にAOプロセスでは、15 ° C以上の温度でTN除去率がほぼ直線的に増加します。

  温度が2つのプロセスの脱窒素性能を高める理由は、一方では、温度の上昇が活性汚泥微生物の成長と繁殖を助長し、窒素元素の同化効率を向上させるためです。他方では、温度の上昇もシステム内の硝化細菌と脱硝細菌の代謝活力を高め、システムの脱硝能力を高めるためです。

  硝化細菌の生育に最適な温度は25-30 ° Cと考えられています。温度が15 ° C未満では硝化速度が著しく低下し、硝化細菌の活性も著しく低下した。温度が5 ° C以下になると、硝化細菌の生命活動はほとんど停止します。

  特筆すべきは，低温状態（5 ℃以下）でも両系統のTN除去率が40%を下回らない場合があり，低温時には両系統が主に活性汚泥中の微生物の同化作用に依存して脱窒することを示している。

2つのプロセスのリン除去に対する温度の影響

  実際の状況から、AAOプロセスのリン除去率はそれに応じて増加し、特に温度が20 ° Cを超えるとTP除去率は安定する傾向がある。

  これは、生物学的リン除去の鍵は、ポリリン菌のリン除去活性に依存しており、温度が上昇するとポリリン菌の活性が増加し、リン除去率が向上するためです。

  しかし、AO法によるリン除去の温度変化の規則性は強くなく、有意な相関はなかった。これは、AOプロセスに嫌気性セクションがなく、ポリリン菌の生存条件がなく、リンの除去は微生物の同化にのみ依存しているため、温度はこのプロセスの微生物の同化にほとんど影響しません。

第三に、流入水C/N比AO、AAO脱窒素リンの影響

  2つのプロセスにおけるCOD除去に対する流入水C/Nの影響

  AAOプロセスでは、COD除去率はC/N比に関係なくほぼ安定しています。

  データによると、嫌気性領域のCODのほとんどは、細胞内貯蔵PHAとして合成され、75% -85%の平均利用率、低酸素領域にCODの約10%、好気性領域に容易に生分解性有機物の残りはほとんどないので、プロセスは、有機物負荷の影響を受けて、入り口の炭素源の完全な利用を達成することができます。

  C/NはAOプロセスのCOD除去に一定の影響を与えます。済陽県下水処理場のデータを見ると，C/N比が10より大きくなると，C/N比が大きくなるにつれてCOD除去率が若干低下し，有機物負荷がシステムに影響を与えた。

  2、2つのプロセスの窒素除去に対する流入水C/Nの影響

  A/OプロセスはC/N比の増加に伴い、TN除去率はほぼ直線的に低下し、有機物濃度は硝化プロセスの生成率に深刻な影響を与えます。

  これは、硝化細菌が自己栄養細菌であるため、有機物濃度はその成長制限要因ではなく、有機物濃度が高すぎると、非栄養細菌の急速な増殖速度が速くなり、水中の酸素の優先利用が優先され、自己栄養細菌が利点を得ることができない、活性が阻害され、硝化反応の進行に影響を与える。

  AAOプロセスでは、実験データによると、流入水のC/N比が5から9に増加すると、TN除去率は着実に増加し、C/N比が8.9の場合、TN除去率は83.2%と高くなりますが、C/N比が9から14に増加すると、TN除去率は上昇せずに減少します。

  ある区間で増加するとTN除去率は着実に上昇したが，C/N比がある値まで増加してTN除去率が最も高くなると，C/N比が増加するにつれてTN除去率は低下した。

  AOプロセスと同様に、C/N比が高くなると、システム内の自己栄養菌の数が少なくなり、硝化効率が低下し、総窒素除去率が低下します。貯蔵内炭素源なしで完全脱硝を実現するための理論最小C/N比は2.86であるという資料もあるが，実際に必要な値はこれよりもはるかに大きい。

2つのプロセスのリン除去に対する入口C/Nの影響

  C/N比はAAOプロセスのリン除去効果に大きな影響を与え、実験データによると、流入水C/N比が5から9に増加すると、TP除去率が徐々に増加することがわかりました。

  これは主に、流入水のC/N比が低いと炭素源が不足し、還流汚泥には大量の硝酸塩が含まれ、硝酸塩が大量のCODを消費するため、嫌気性ゾーンでのリン放出が不十分であり、システムのリン除去率が低下するためです。

  流入水のC/N比が9から14に増加すると、総リンの除去率は低下し、特にC/N比が11を超えると、総リンの除去率はほぼ直線的に低下する。

  これは、比較的高い有機負荷では、排水中の有機物が嫌気性セクションでポリリン菌によって完全に利用されず、余剰有機物がポリリン菌の成長を促進し、活性汚泥中のポリリン菌の割合が低下し、リン除去効果に影響を与えるためです。

  AOプロセスのリン除去効果に対する入口C/Nの影響は小さく、主にAOプロセスのリン除去は微生物の同化を通じてのみであり、C/Nは同化効果にほとんど影響しないためです。

第四に、流入水C/P比AO、AAO脱窒素リンの影響

  2つのプロセスにおけるCOD除去に対する流入水C/Pの影響

  実験データは、C/P比の変化に伴うCOD除去率のAOプロセスは、規則性が強くなく、明らかな相関がなく、C/P比がAOプロセス有機物除去効果に影響を与える主な要因ではないことを示しています。

  AAOプロセスでは、流入水のC/P比がどのように変化しても、CODの除去率は85%を超えています。

  関連する研究では、嫌気性領域ではCODの79%以上が細胞内貯蔵物PHAの合成に消費され、無酸素領域では6% -11%が細胞増殖と脱硝に消費され、好気性領域では細胞死後に細胞壁などの難分解性物質が混合液に入り、CODが増加するため、CODの消費はほとんど見られないことが指摘されています。

2、2つのプロセスの窒素除去に対する流入水C/Pの影響

  AOプロセスの窒素除去効果に対するC/P比の影響は明らかではなく、TN除去率の変動は比較的大きい。これは、C/P比以外の要因がC/P比よりもAOプロセスの脱窒に影響を与えるためである可能性がある。

  AAOプロセスの窒素除去効果に対するC/P比比の影響は明らかではなく、C/P比の変化は大きいものの、TN除去率は比較的安定しています。

  これは主に、一般的な下水C/P比が比較的高く、過剰なCODが低酸素ゾーンに入るとリンの吸収が阻害され、低酸素ゾーンではC/N比が常に実際のニーズの最小値よりも高く、脱硝菌は過剰な外部炭素源を使用して脱硝し、TN除去に影響を与えません。

3、2つのプロセスにおけるリン除去の影響に対する入口C/Pの比較

  AAOプロセスでは，C/P比が80をると，リン除去率の上下変动が顕着であ った。C/P比が80より高い場合、リン除去率は85%以上で安定しており、排水リン濃度は0.5 mg/L未満であり、システムのリン除去率は基本的に他の要因の影響を受けません。

  これは、C/P比が高いと、嫌気性ゾーンのリン放出に必要な炭素源よりも高い炭素源が供給されるため、リン除去率が高いためです。C/Pが低いと、CODによって制限され、リン酸細菌のリン吸収能力が低下し、リン除去効率が低下します。

  AOプロセスでは、C/P比がリン除去効果に与える影響は明らかではなく、微生物の同化に対するC/P比の影響は小さいことがわかります。