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        環(huán)境工程是建立在實驗基礎(chǔ)上的學科。許多污染現(xiàn)象的解釋，污染治理技術(shù)、處理設(shè)備的設(shè)計參數(shù)和操作方式的確定，都需要通過實驗解決。例如，給水處理中混凝沉淀所用藥劑種類的選擇和生產(chǎn)運行條件的確定以及采用熱解焚燒技術(shù)處理固體廢物時工藝參數(shù)的確定等，都需要通過實驗測定才能較合理地進行工程設(shè)計。        
       A2O工藝城市污水處理模擬裝置的A2/O工藝，A2/O工藝是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。傳統(tǒng)的A2/O 工藝（見圖1-1）是一個由厭氧池（A池）、缺氧池（A池）、好氧池（O池）、沉淀系統(tǒng)及污泥回流系統(tǒng)（內(nèi)回流、外回流）組成的系統(tǒng)，是上世紀七八十年代在A/O工藝基礎(chǔ)上發(fā)展而來。
       傳統(tǒng)A2/O工藝流程，污水首先進入?yún)捬醭嘏c回流污泥混合，在兼性厭氧發(fā)酵菌的作用下，部分易生物降解的大分子有機物被轉(zhuǎn)化為小分子的揮發(fā)性脂肪酸（VFA），聚磷菌吸收這些小分子有機物合稱聚-β-羥基丁酸（PHB）并儲存在細胞內(nèi)，同時將細胞內(nèi)的聚磷水解為正磷酸鹽釋放到水，釋放的能量可供專性好氧的聚磷菌在厭氧的抑制環(huán)境中維持生存，隨后污水進入缺氧池
       缺氧池的首要功能是反硝化脫氮。污水經(jīng)過厭氧池進入缺氧池后，反硝化菌利用污水中的有機物和回流混合液中的硝態(tài)氮進行反硝化，硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣釋放到空氣中，達到生物脫氮效果。缺氧池有機物濃度和硝態(tài)氮濃度都大幅降低，具體表現(xiàn)為缺氧池COD、硝態(tài)氮及總氮物質(zhì)量的下降，同時缺氧池還可能存在磷的吸收或釋放。
       混合液從缺氧池進入好氧池，好氧池作用主要為去除COD、硝化、吸收磷。進入好氧池的混合液中COD濃度已經(jīng)很低，聚磷菌主要是依靠分解儲藏在體內(nèi)的PHB來獲得能量以供自身的生長繁殖，同時超量吸收水中溶解性磷以磷酸鹽的形式儲藏在體內(nèi)，經(jīng)過沉淀池沉淀后上清液排出，含磷量較高的污泥一部分回流至厭氧池，一部分以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)，達到生物除磷的效果。同時，好氧池中有機物被微生物生化降解，氨氮被硝化，好氧池出水中COD、氨氮、總磷均大幅降低，而硝態(tài)氮顯著上升。
       A2/O工藝具有同時脫氮除磷功能，能同時完成有機物的去除、硝化反硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是氨氮被完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成反硝化脫氮功能，厭氧池和好氧池聯(lián)合完成生物除磷功能。A2/O工藝具有構(gòu)造簡單、控制復雜性小、運行費用低、不易產(chǎn)生污泥膨脹等特點而被全世界廣泛應(yīng)用于各類型污水廠，也是我國處理市政污水的主要工藝。 
       A2/O工藝脫氮除磷效果受到多種因素影響，有著內(nèi)在固有矛盾，脫氮、除磷均對碳源均有所要求，聚磷菌、硝化菌、反硝化菌在碳源、泥齡、有機負荷等方面存在著矛盾和競爭，很難同時高效的脫氮、除磷。此外，A2/O工藝對總氮、總磷的去除率存在著上限，以此發(fā)展出多種變種工藝，如A/O工藝、倒置A2/O工藝、多點進水A2/O工藝、UCT工藝、VIP工藝、JHB工藝、Bardenpho工藝、改良型Bardenpho工藝（Phordeox工藝）、TNCU工藝、BCFS工藝、PASF工藝、三環(huán)式A2/O工藝等。