A3：科技智慧
在污水处理厂的实际运行中，水量冲击始终是最难应对的挑战之一。暴雨入流、管网渗入、设备检修等情况，往往会在短时间内带来远超设计规模的进水水量。一旦应对不当，轻则出水指标波动，重则系统失稳，甚至出现超标排放风险。在这样的背景下，AOA工艺在高水量冲击负荷下的真实运行表现，一直是行业关注的重点。
本文基于广东省中山市珍家山污水处理厂二期工程的生产性运行数据，系统记录并分析了一次极端水量冲击工况下，AOA工艺的实际运行效果。
01 工程背景与工艺概况
珍家山污水处理厂（二期）工程设计规模为10万立方米每天，主体生化处理段采用AOA工艺，并配套高效沉淀池与紫外消毒系统。
珍家山污水处理厂（二期）AOA工艺流程图
生化系统由南沟与北沟两条处理线并行运行，每条沟渠设计处理规模为5万立方米每天。AOA生化段总水力停留时间为14.4小时，其中厌氧段2.9小时，好氧段6.0小时，缺氧段5.5小时。设计污泥浓度为4500mg每升，污泥龄为20至30天。
出水水质执行城镇污水处理厂一级A标准，并叠加广东省地方标准中更严格的控制要求。厂内同时设置了更高的内控提示线，对氨氮、总氮、总磷等指标进行提前预警管理。
02 水量冲击是如何出现的
自2024年以来，珍家山二期工程整体运行水量呈现明显波动。在2025年2月之前，南沟与北沟同时运行，单沟负荷率在69.5%至125.9%之间变化。
双沟运行和单沟运行时日均处理水量和负荷率
2025年2月至5月期间，由于污水管网施工与推流器维修，南沟停运，北沟单沟承担全部来水。单沟日处理水量最高达到11.6万立方米，平均处理水量约8.4万立方米每天。
在这一阶段，单沟负荷率从78.4%持续上升，最终达到202.3%，形成一次典型的超设计水量冲击工况。
03 双沟正常运行阶段的基础表现
在水量相对稳定的双沟运行阶段，AOA工艺对有机物和营养盐表现出良好的处理稳定性。
进水COD在57至354mg每升之间波动，BOD5在20.7至155.8mg每升之间变化，但出水COD基本控制在15mg每升以内，BOD5稳定在2.5mg每升以内。
同期出水氨氮长期维持在0.01至2.7mg每升之间，年均值约0.35mg每升。总氮与总磷出水浓度分别稳定在9.0mg每升和0.48mg每升以内。
这一阶段的数据，为后续极端工况下的对比分析提供了可靠基线。
04 当水量暴涨到202%时，系统发生了什么
在单沟运行、负荷率持续升高的情况下，AOA工艺并未出现预期中的性能崩塌。
当单沟负荷率超过156%后，出水COD仍稳定控制在23mg每升以内，BOD5控制在2.7mg每升以内，有机物去除率保持在高水平。
在最关键的氮磷指标方面，出水氨氮稳定在0.02至3.0mg每升之间，总氮均值为8.71mg每升，总磷均值为0.27mg每升。即使在202.3%的极端水量负荷下，出水水质依然满足排放与内控要求。
为什么会有这种效果呢？稳定背后离不开以下关键操作调整：
在水量快速上升过程中，污水厂的运行团队针对AOA工艺进行了系统性的参数调控。
首先，提高一级污泥回流比至100%至120%，以维持生化系统整体污泥浓度。同时下调二级污泥回流比，避免不必要的能耗增加。
其次，针对进水氨氮浓度上升的情况，提高气水比至2至2.6比1，使好氧段溶解氧提升至4至6mg每升，保障硝化反应能力。
在污泥控制方面，将污泥龄调整至12.8天，同时将污泥浓度由4400mg每升提升至5366mg每升，确保系统内微生物总量和活性。
这些措施共同作用，使AOA生化系统在水力停留时间显著缩短的条件下，仍能维持稳定运行。
珍家山污水处理厂(二期)设计与运行参数
05 为什么AOA工艺能扛住这种冲击
整体分析下来，AOA工艺能够具有良好抗冲击负荷主要得益于AOA工艺的工艺特征。
①AOA工艺厌氧段：主要执行内碳源储存和释磷功能，进水中的有机物在厌氧段被大量吸附、转化为胞内碳源。高水量冲击负荷条件下，厌氧段能快速高效地执行内碳源储存和释磷功能，为缺氧段提供内碳源。
②AOA工艺曝气段：HRT一般设置为2~4h，即可把氨氮去除到理想水平，表明AOA工艺具有高硝化活性，因此能够应对高水量带来的氨氮冲击。
③AOA工艺设置了较长的缺氧停留时间(通常为曝气段的2倍)，该工艺优势使得系统在高水量负荷冲击下依旧能够最大限度地去除硝酸盐氮，从而获得稳定的脱氮效果。因此，该大型AOA工艺污水处理厂生化系统表现出优异的抗水量冲击负荷效能。
本次连续三个月、最高达202%水量负荷的实际运行结果表明，AOA工艺在大型城镇污水处理厂中，具备突出的抗水量冲击负荷能力。
通过合理的污泥回流、曝气与污泥浓度调控，即使在远超设计规模的水量条件下，系统仍可保持稳定出水水质。
这一案例为AOA工艺在高风险运行场景中的工程应用，提供了具有说服力的实践依据。
（来源：智慧水务数字化笔记）