a2o工艺农村一体化污水处理设备a2o工艺脱氮除磷过程的主要问题在于硝化长泥龄与释磷、反硝化短泥龄的矛盾，反硝化与释磷碳源分配矛盾以及污泥回流破坏厌氧环境，影响除磷问题。a2o工艺的三种变式也主要是针对这三个问题而设计的。
普通a2o工艺通常用于c/n-c/p比值较高的污水，由于碳源充足，脱氮与除磷在争夺碳源上矛盾较小，易生物降解的含碳有机物量大，回流污泥中的no-x-n在厌氧区消耗的碳源不至于对释磷产生明显影响，系统能达到较好的除磷效果。改良型a2o工艺在厌氧池前端增设的缺氧调节池利用部分进水中的有机物对回流污泥中的no-x-n反硝化，一定程度上减轻了no-x-n对厌氧区聚磷菌释磷的不利影响，保持了厌氧区相对“压抑”的环境，但由于缺氧调节池从进水中得到的碳源有限，反硝化脱氮主要发生在后续的缺氧池，同时进水中的碳源没有*进入厌氧池用于除磷，处理效果还是受回流污泥的比例(泥龄)和进水中有机物的含量及分配比例影响，一般改良型a2o工艺若要达到较高的氮磷去除率，也要求污水具有较高的c/n、c/p比值。由于增设了预缺氧池，改良的a2o工艺基建费用增加，占地面积、处理成本增大。
通常厌氧池聚磷菌优先利用污水中易生物降解的有机物除磷，而缺氧池反硝化细菌可以利用多种形态的有机物，倒置的a2o工艺将缺氧段前置，反硝化细菌优先利用易生物降解的有机物，系统脱氮能力提高，但对厌氧池聚磷菌除磷可能产生基质竞争，为保证除磷效果，可在满足反硝化碳源的前提下，采取分点进水，将部分进水中的碳源直接给厌氧池，用于聚磷菌的释磷，厌氧段释放的磷直接进入生化效率高的好氧段，吸磷效率增强，除磷效果提升。
倒置a2o工艺整个系统的活性污泥都经历了厌氧和好氧的过程，排放的剩余污泥都能充分地吸磷，倒置a2o工艺适合c/p较高，c/n较低的污水，一般当bod5/tn<4.bod5/tp>20时，系统具有较好的脱氮除磷效果，倒置a2o工艺在我国一些大中型城镇污水处理厂的建设或升级改造中得到广泛应用。
uct工艺中好氧池混合液和回流污泥先入缺氧池，脱氮效果增强，经缺氧池脱氮后的混合液随进水进入厌氧池释磷，一定程度上避免了no-x-n进入厌氧区影响释磷效果，除磷效率增强。厌氧池中的聚磷菌利用进水中70%的易生物降解有机物进行释磷，10%左右的慢速生物降解的有机物进入缺氧池反硝化脱氮，缺氧池反硝化负荷较高。
uct工艺适用于处理bod5/tn或bod5/tp较低的城市污水，当污水c/n<4、c/p <20时，uct工艺比普通a2o工艺具有更高的除磷效率，uct工艺增加了从缺氧段出流液到厌氧段的回流，增加了能耗，且两套混合液回流交叉不利于控制缺氧段的水力停留时间。
a2o工艺作为基本的同步脱氮除磷工艺，由于实现不同功能的三种菌种(硝化菌、反硝化菌、聚磷菌)均不能在各自佳的条件下生长，碳源矛盾、回流no-x-n问题不能从根本上解决，脱氮除磷相互制约，氮磷去除率不可能同时达到高点。工程应用中可根据实际进水情况，有所偏向地重点去除氮或磷，也可以通过操作条件优化，获得较优的氮磷同步去除率。
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