水是人類生命之本，然而，近年來隨著水體富營養(yǎng)化問題的日益突出，污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷緊縮，污水處理技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了既要去除有機(jī)物又要脫氮除磷的深度處理階段[1]，研究以脫氮除磷為目的的生態(tài)處理技術(shù)和生態(tài)處理材料已成為當(dāng)今污水處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。

阿科曼生態(tài)基是一種用于生態(tài)性水處理的高科技材料，由美國梅瑞地安水生科技公司（Meridian Aquatic Technology，L.L.C）首席科學(xué)家Roderick J. McNeil 博士發(fā)明，并于1995 年推廣應(yīng)用于世界各地的水生態(tài)環(huán)境修復(fù)和水污染防治領(lǐng)域[2]，目前阿科曼生態(tài)基已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

1 阿克曼生態(tài)基

1.1 結(jié)構(gòu)形式

阿科曼生態(tài)基的結(jié)構(gòu)形式有兩種：SDF （表面安置型）和BDF（底部放置型）。

SDF（表面安置型）型生態(tài)基上部結(jié)構(gòu)較為疏松，下部較為密實(shí)，上部的超級(jí)編織層——疏松的纖維編織結(jié)構(gòu)可以最大程度地實(shí)現(xiàn)顆粒物的沉降和利于藻類生長繁殖、促進(jìn)物種多樣化。下部的超級(jí)編織層——密實(shí)的纖維編織結(jié)構(gòu)可以由外及里形成理想的“好氧-兼性-厭氧”環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高效的脫氮除磷、降解有機(jī)物，生物膜能自然脫落。

BDF（底部放置型）型生態(tài)基一面編織較密實(shí)，另一面編織較疏松。疏松設(shè)計(jì)有利于藻類的生長，密實(shí)的設(shè)計(jì)有利于細(xì)菌（如硝化和反硝化細(xì)菌）的生長。封閉式泡沫的核心在保持阿科蔓浮力的同時(shí)，給了它們水草一樣的外觀。完整的固定底座使阿科蔓能夠被放置在水體中適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

1.2 去除污染物的原理

控制懸浮性藻類的原理：阿科蔓的超強(qiáng)表面吸附性將更多的營養(yǎng)物轉(zhuǎn)移到阿科蔓表面，從而使浮游藻類在生存競爭中處于不利地位，導(dǎo)致其不能正常生長、繁殖甚至消亡。

去除有機(jī)物的原理：大量的微生物附著在阿科蔓表面，對(duì)有機(jī)營養(yǎng)物進(jìn)行吸附、生物氧化，最終將有機(jī)物分解，或轉(zhuǎn)化成為微生物組分，從而去除水體中的BOD。

去除氮的原理：阿科蔓表層的微A/O 環(huán)境及微孔結(jié)構(gòu)，為硝化、反硝化細(xì)菌以及藻類生長創(chuàng)造適宜的條件。最終通過藻類的代謝合成和各種菌類的氨化、硝化、反硝化作用去除水中的總氮。

去除磷的原理：在阿科曼水生態(tài)系統(tǒng)中，水體中的磷可通過微生物和水生植物吸收，以及微生物的礦化作用去除。

去除懸浮物的原理：阿科曼水草型的設(shè)計(jì)能夠營造平緩的水力環(huán)境，加速懸浮物沉淀；其次懸浮物在與阿科蔓的碰撞促使其充分沉降；最后，阿科蔓表面的生物絮凝作用，使懸浮物被吸附最終隨生物膜脫落降至水底。

2 添加阿科曼膜的A2/O 工藝

傳統(tǒng)A2/O 工藝在系統(tǒng)上是最簡單的同步脫氮除磷工藝，具有一定的脫氮除磷效果，但傳統(tǒng)A2/O 工藝也存在著其本身固有的缺點(diǎn)：脫氮和除磷對(duì)外部環(huán)境條件的要求是相互矛盾的，脫氮要求有機(jī)負(fù)荷較低，污泥齡較長，而除磷要求有機(jī)負(fù)荷較高，污泥齡較短，往往很難權(quán)衡[3]。另外，傳統(tǒng)A2/O 工藝把缺氧反硝化置于厭氧區(qū)之后，反硝化效果受到碳源量的限制，同時(shí)大量的未被反硝化的硝酸鹽隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，干擾了厭氧區(qū)磷的釋放，最后影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性[4]。

添加阿科曼膜的A2/O 工藝是新興的一種污水處理組合工藝，但許多實(shí)驗(yàn)研究證明，它是一種非常有潛力的高效污水脫氮除磷處理工藝。從原理上講添加阿科曼膜的A2/O 工藝是生物接觸氧化工藝的一種。填料是生物接觸氧化法處理廢水的關(guān)鍵，其性能直接影響處理的效果[5]。此新型工藝中阿科曼膜是添加在A2/O 工藝好氧池中的填料，與傳統(tǒng)生物接觸氧化法中的填料如中空纖維式填料、海綿塊狀的軟性懸浮式填料等相比具有很大的優(yōu)點(diǎn)：與中空纖維式填料相比阿克曼膜的浮力大，可以自行漂在水面上，增強(qiáng)污染物的去除率；與海綿塊狀的軟性懸浮式填料相比阿科曼膜的強(qiáng)度大。因此，阿科曼膜是一種非常理想的填料。

3 結(jié)語

（1）阿科曼生態(tài)基近幾年通過在城市污水及工業(yè)污水處理方面的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)在技術(shù)及運(yùn)行方式上得到了一定的改善，使其在水處理脫氮除磷中所具有的優(yōu)勢(shì)更加顯著。

（2）作為添加阿科曼膜的A2/O 新型組合工藝的研究趨勢(shì)，重點(diǎn)應(yīng)放在改善出水水質(zhì)的前提下，優(yōu)化其運(yùn)行條件，降低基建與運(yùn)行管理費(fèi)用。從總體上看，其發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)朝高效率、高難度、低成本等方向發(fā)展。

（3）隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)此新型組合工藝基礎(chǔ)理論的研究，運(yùn)行條件最優(yōu)化，運(yùn)行過程及檢測手段自動(dòng)化等方面的工作顯的十分重要。

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作者簡介：趙鵬芳（1986-），女，研究生，從事市政工程方向的研究。

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