利用AO法脫氮除磷，必須要達(dá)到這兩個條件：①為反硝化菌創(chuàng)造活躍的環(huán)境,，積極除氮,；②創(chuàng)造聚磷菌活躍的環(huán)境，利用以上兩個作用脫氮除磷,。同步脫氮除磷,，在理論上是可行的，但實(shí)際操作上卻很困難,。
微生物為獲得能源，會利用更多的氧氣分解有機(jī)物,，而反硝化菌在缺氧條件下,，能充分利用硝酸根離子（NO3-）和亞硝酸根離子（NO2-）中含有的氧，并最終將污水中的氮轉(zhuǎn)化為氣體,，釋放到空氣中,。這就是脫氮的基本原理。此外,，氨氮通過硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為亞硝酸根離子,，可以進(jìn)一步生成硝酸根離子。
水處理脫氮運(yùn)行時,，首先應(yīng)讓大量的硝化菌生存在活性污泥中,。為此，應(yīng)促使進(jìn)水中的氨氮在反應(yīng)池的好氧段氧化為硝酸根離子,。接下來,，為讓含有硝酸根離子的二沉池出水與污水和活性污泥相混合,，需在反應(yīng)池中設(shè)置厭氧狀態(tài)（無氧,、有NO3-）,。厭氧狀態(tài)下的微生物為從污水中獲得能量，將利用硝酸鹽氮中的氧,，活躍地講解有機(jī)物,。硝酸鹽氮中的氧被消耗后殘留的氮，轉(zhuǎn)化為氣體,，向大氣釋放,。微生物處于厭氧條件下（無氧,、無NO3-）時,，與污水混合，為了從污水的有機(jī)物中獲取能量而攝取氧,。但是,，在氧氣不存在時，聚磷菌將消耗自身體內(nèi)的三磷酸腺苷中的氧,，獲得能量,，其結(jié)果是在厭氧段釋放無機(jī)磷。隨后,，含有被釋放出的磷的微生物混合水在好氧條件下,，由于唯恐再次處于饑餓狀態(tài)，開始在體內(nèi)大量蓄積超出釋放量的磷,。通過這些微生物的作用,，處理水中的磷減少了。這就是除磷的機(jī)理,。進(jìn)行除磷處理時,，首先在反應(yīng)池內(nèi)設(shè)厭氧狀態(tài)。在絕氧池內(nèi),，活性污泥與成為其食物的進(jìn)水中的有機(jī)物進(jìn)行混合,，活性污泥中的聚磷菌釋放無機(jī)磷。但是,，在接下來的好氧池內(nèi),，聚磷菌攝取磷，由此達(dá)到除磷的效果,。綜上所述，采用同樣的AO法運(yùn)行,，既可以脫氮又可以除磷,，根據(jù)二者不同的機(jī)理，需要設(shè)定厭氧（無氧、有NO3-）和厭氧（無氧,、無NO3-）條件,。根據(jù)流程設(shè)定可以看出，AO脫氮/除磷相差的僅僅就是一個內(nèi)回流,，在AO脫氮工藝中,，內(nèi)回流攜帶硝態(tài)氮（受氫體）進(jìn)入A池，碳源在A池中代謝完成脫氮的代謝,；而在AO除磷工藝中,，A池要保證厭氧環(huán)境，A池是對于有機(jī)物是初步的代謝及儲存,，最終在好氧池中作為能量進(jìn)行磷酸鹽的過量吸收的代謝過程,。
所以一般的，我們可以從有無內(nèi)回流來判斷AO工藝是脫氮還是除磷的設(shè)置,，當(dāng)然也有少部分將內(nèi)外回流合并到一起的,，本人不是很贊同這種設(shè)計，這種設(shè)計會把二沉池的停留時間跟生化池的綁定,，使二沉池的進(jìn)水負(fù)荷增加,，停留時間縮短，后果就是要么二沉池做的大,，要么停留時間不夠沉淀效果很差,！
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