探讨了传统A/O、A/A/O及改进式AAO工艺在村镇分散化污水处理中的应用及一体化污水处理技术的发展进程，分析了传统工艺在城镇分散化污水处理中的优缺点，阐述了一体化污水处理技术的发展，提出了一体化污水处理技术在低碳氮比村镇污水处理中的应用研究建议，为开发简单、可靠、高效、节能环保的一体化污水处理技术提供参考。

城镇污水分散，规模小，传统污水原处理技术对管网基础设施、技术等要求高等原因，城镇污水污染村镇环境，村镇分散污水处理成为传统污水处理后的另一个热点，其处理效果影响我国黑臭水处理效果和生态环境状况。因此，研发适合村镇污水处理工艺对改善城镇化过程中人居环境具有重要的意义。

1村镇污水处理概况

1.1村镇污水特征

村镇污水主要包括居民生活污水、养殖废水，学校、医院、服务机构及各种公共设施排水，以及部分工业废水和雨水等。具有以下明显特点[1]。（1）生活污水的比重较大，受地区生活习惯、环境管理、设施完善程度等因素的影响，水质有较大的不均匀性。（2）村镇人口相对较少，污水水量小且分散，水量不稳定，不易收集；市场对某种行业或是产品的社会需求量不同也会影响废水量的变化；受雨季及用水的影响，水量的变化系数较大。(3)污染物主要包括TOC、TN、TP，生活污水中含有大量氮和磷，有机物浓度相对较低，典型的低碳氮比污水。

1.2村镇污水处理技术概述

随着我国对水环境质量要求的提高，修订后的污水综合排放标准(GB8978-1996)特别严格要求出水氮、磷含量，现有污水处理设施重点考虑到氮、磷排放标准中国村镇分散污水处理技术应满足以下要求:低碳氮比污染物处理效果好，出水氮磷符合标准投资少，能耗低，占地面积小，一体化设计污泥排放量少，运行和维护简单，操作管理方便。

1.2.1A/O技术

1980年代初开发的A/O技术是目前广泛使用的脱氮技术。缺氧反硝化时，反硝化菌以污水中的有机碳为碳源，以硝化回流液为电子受体，完成反硝化脱氮[3]。主要优点:硝化反应消耗碱度通过硝化产生碱度可以得到一定的补充，缺氧、好氧池的顺序有助于减轻好氧池的负荷，提高有机物的去除率，以原污水为碳源，降低了建设运行费用。主要缺点:由于没有独立的污泥回流系统，培育出的污泥无法去除难以分解的物质，大的内循环比增加了运行费用的内循环液具有一定的溶解氧，破坏了严格的缺氧环境，影响了反硝化脱氮效果。

1.2A/A/O技术

A/O技术是在A/O技术的基础上增设厌氧池开发的具有同步脱氮除磷功能的技术，可用于二级污水处理、三级污水处理、中水再利用，具有良好的脱氮除磷效果[4]。出水进入二沉池进行泥水分离，排出上清液和部分剩馀污泥，部分污泥返回厌氧反应器。污水和含磷回流污泥进入厌氧区，在释放磷菌的作用下释放磷产生能量的同时，分解部分有机物。出水进入缺氧池后，利用从好氧区回流到缺氧区的混合液完成反硝化脱氮，最后进入好氧区，进行氧化分解有机物、吸收磷和硝化反应，最终实现同步脱氮除磷功能。主要优点:水力停留时间低于其他技术厌氧、缺氧、好氧交替运行，丝菌增殖少，具有减少污泥膨胀的可能性的脱氮除磷效果。主要缺点:除磷效果难以进一步提高，污泥生长有一定的限度，特别是处理低碳氮比城镇污水的内回流不应过大，脱氮效果受一定限制的硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄、碳源需求上存在矛盾和竞争，影响氮、磷的去除效果[5]。

1.2.3改进AAO技术

为了解决AAO技术碳源竞争和同步脱氮除磷的矛盾，研究者进行了大量技术改进，开发了解决硝酸盐干扰磷问题的UCT技术，对于碳源不足改变供水方式的倒置AAO技术和新型同步硝化脱氮除磷技术，如Dephanox[6]等。南非开普敦大学[7]提出的UCT脱氮除磷技术将污泥从厌氧区改为缺氧区，使污泥反硝化后返回厌氧区，减少硝酸盐对厌氧区释放磷的影响。UCT工艺的缺氧池分两部分接纳二沉池回流污泥和好氧区硝化混合液，使污泥脱氮与混合液脱氮分开进行，进而减少反硝化不足的硝酸盐进入厌氧区[8]。同济大学高廷耀[9]等，为了解决AAO技术中碳源竞争的矛盾，将缺氧区域放在技术的前端，在厌氧区域后，开发了通常的除磷脱氮技术提出了新的碳源分配方式的倒置AAO技术。Wanner[10]首次开发了以厌氧污泥中的PHB(聚羟基丁酸酯)为反硝化碳源的技术，在AAO技术的厌氧池和缺氧池之间增设了中间沉淀池和固定膜反应池，为反硝化磷细菌提供了必要的环境和基质，开发了强化磷的DEPHANOX技术。改善AAO技术的特点:通过改变碳分配方式提高缺氧段的反硝化能力，充分利用提高系统脱氮能力的聚磷菌在厌氧条件下形成的吸磷动力，提高回流污泥的释磷和吸磷效果的污泥和混合液回流过程中的动力消耗低。该技术在脱氮除磷效果方面提高，但一体化程度低，存在反应器体积大、投资和运行费用高等缺点[11]。

2一体化村镇分散化污水处理技术发展

现代分散化污水处理技术发展的总趋势是一体化设计的趋势，一系列一体化污水处理的新技术得到了良好的开发应用，该技术大幅减少了占地面积，改变了传统技术在时间和空间上的配置形式，大幅简化了水处理技术的流程，适合处理城镇污水。这种技术可以根据空间和时间归纳为两种[12]:一种是合理地区分反应器的内部空间，如空间厌氧区-缺氧区-好氧区一体化设计等。另一个是将反应、沉淀等工序按时间顺序调配的一体化氧化沟技术等。M.Ro[13]等研究的厌氧-缺氧-好氧复合反应器，污水依次通过厌氧区、缺氧区和好氧区，取得了良好的一体化污水处理效果。Pasveer[14]开发的一体化氧化沟成功集曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流于一体，开发后迅速发展。比利时史格斯清水公司研发的UNITANK是一项专利技术，不需要二次沉淀池，污泥回流系统简单，易于实现自动控制，生产后效果良好[15]。英国学者Lockett[16]采用集反应曝气、沉淀、出水、污泥回流为一体的SBR反应器，投资和运行费用大幅度降低，改善污泥特性，技术简单，具有良好的脱氮除磷效果。

一体化技术的优点:将传统生物处理技术的反应、沉淀和污泥回流一体化，减少占地面积，提高技术对分散污水的冲击负荷的技术简单，施工设置和运行费用低，运行管理方便，能源消耗低的脱氮除磷反应在一个反应器内同时连续发生，减少反应器容积，节约反应时间，对负荷变化的适应性强无厌氧、缺氧、好氧明显分区的一体化设备有利于硝化和反硝化反应的进行，在达到更好的脱氮除磷目的的的同时，聚磷菌在缺氧环境中以硝酸盐为电子受体提供吸磷反应的环境，完成反硝化除磷是业内研究开发新脱氮除磷技术的重点和热点。

一体化技术的缺点:现有一体化技术的最大缺点是处理低碳氮比污水时脱氮除磷的效率有一定的限制，不能更好地应用于村镇分散污水处理领域，污水量不稳定，技术设备利用率低，生物处理调整运行对外部环境要求大，自动化程度要求高，因此研究开发高效脱氮除磷技术和相关设备对处理村镇分散污水具有重要意义[18，19]。目前，我国同步硝化硝化和硝化磷的环境保护、节能一体化技术还很少。因此，开发经济、高效、低消耗的新型脱氮除磷一体化技术仍然是国内外研究的热点[20]。

3结论

（1）针对村镇污水处理工程的设计规范、标准、法规等较少，没有相适应的工艺，而是延用和照搬大、中型规模城市污水处理工艺，因此建设运行费用高、占地面积大，开发适合村镇分散污水处理的一体化污水处理技术尤为关键。

(2)现有一体化技术的最大缺点是脱氮除磷效率低，无法满足村镇污水处理的需要，因此研究和开发高效脱氮除磷技术和相关设备具有重要的现实意义。