一、定义与基本组成

AOA（Anaerobic-Oxic-Anoxic）工艺是一种改进型活性污泥法，通过调整传统 AAO 工艺的反应区顺序（厌氧 - 好氧 - 缺氧），实现深度脱氮除磷的目标。其核心在于优化微生物代谢路径，充分利用原水碳源，减少外加药剂需求。该工艺由以下三部分组成：

厌氧池（A）

聚磷菌在此释放磷并储存挥发性脂肪酸（VFA），为后续吸磷提供能量。

好氧池（O）

完成有机物降解、硝化反应（氨氮→硝酸盐）及聚磷菌对磷的吸收。

缺氧池（A）

利用内回流硝酸盐和剩余碳源进行反硝化脱氮，生成氮气排出。

二、工作原理与流程

AOA 工艺通过顺序控制溶解氧（DO）实现功能分区：

厌氧阶段

污水进入厌氧池，溶解氧趋近于零，聚磷菌释放磷并储存有机物（如 PHA）。

好氧阶段

曝气条件下，硝化菌将氨氮转化为硝酸盐，聚磷菌分解 PHA 并超量吸磷。

缺氧阶段

来自好氧池的硝酸盐通过内回流进入缺氧池，在反硝化菌作用下转化为氮气，同时消耗剩余碳源。

典型流程（以深圳滨河水质净化厂为例）：

预处理

粗 / 细格栅→沉砂池→初沉池（去除悬浮物和砂砾）。

生化处理

AOA 池→二沉池（泥水分离）。

深度处理

高效沉淀池→纤维转盘滤池→消毒池（确保出水达标）。

污泥处理

浓缩→调质→板框脱水→外运处置。

三、技术优势

高效脱氮除磷

通过优化碳源分配，总氮（TN）去除率可达 90% 以上，磷（TP）去除率超过 95%。

低碳节能

利用原水碳源反硝化，减少 40% 以上外加碳源投加。

污泥产量降低 30%，减少污泥处理成本。

抗冲击负荷

耐低温（适应南方冬季）及水质波动，出水稳定性高。

占地紧凑

流程简化后占地较传统工艺减少 20%-30%，适合土地紧张城市。

四、应用领域与典型案例

城市生活污水

如深圳滨河水质净化厂（50 万吨 / 日规模），出水达深圳地方 B 标，总氮 < 5 mg/L。

工业废水

江苏屺亭工业园区污水厂采用污泥双回流 AOA 工艺，实现出水 TN<5 mg/L，运行水量提升 20%。

提标改造项目

重庆高家镇污水厂将奥贝尔氧化沟改造为 AOA 工艺，成为西南地区首个成功案例。

农业与养殖废水

有效控制氮磷排放，缓解水体富营养化。

五、局限性与改进方向

操作复杂性

需精准控制 DO、污泥回流比（100%-200%）等参数，对自动化要求高。

碳源依赖

进水 C/N 比低于 4 时，可能需补充碳源。

设备成本

初期投资较传统工艺高 10%-15%。

改进方向

1.结合短程硝化 - 厌氧氨氧化（如彭永臻团队研究），进一步降低能耗。

2.开发智能控制系统（如重庆远通的算法驱动模型），提升运行稳定性。

六、与传统 AAO 工艺对比

七、未来发展趋势

智慧化集成

通过物联网与 AI 优化曝气、回流等参数，降低人工干预。

资源回收

探索磷回收与沼气利用，实现 “污水厂→资源厂” 转型。

区域推广

南方城市（如海口、中山）已广泛应用，北方低温适应性仍需验证。

八、结论

AOA 工艺通过流程创新和参数优化，在深度脱氮、碳减排及污泥减量方面表现突出，尤其适用于高排放标准地区和土地资源紧张城市。随着智能化技术的融入和工艺改进，其有望成为未来污水处理的主流技术之一。