據不完全統計，aao工藝或以aao工藝為基礎的變形工藝在我國污水處理廠擁有約70%左右的市場，其憑借結構簡單，技術成熟，便于管理和運行費用低等優勢在眾多工藝中脫穎而出。
但傳統aao工藝因碳源不足、污泥齡矛盾、回流硝酸鹽對磷的釋放影響等諸多局限性，脫氮除磷效率難以進一步提升，無法滿足當下愈發嚴格的出水水質標準。
正因如此，為解決這些不足，從而實現更好的脫氮除磷效果和更經濟、便捷的生產控制，很多專家通過大量研究對該工藝進行改進。
主要是針對四個方面：一是降低回流液進入厭氧池的硝酸鹽含量；二是碳源不足的問題；三是反硝化除磷工藝；四是對池型進行改良以優化運行效果或節能減耗。
一、硝酸鹽影響釋磷的工藝對策
1、uct工藝
uct工藝在傳統aao工藝基礎上，額外增加一條從缺氧區至厭氧區的混合液回流，并將污泥回留位置改到缺氧池，污泥在缺氧池反硝化后再進入厭氧池，硝酸鹽含量大大減少。
uct工藝流程
但與之相應的是為了保證回流至厭氧池的硝酸鹽最少，好氧池至缺氧池的循環液也需要嚴格控制，這樣一來系統的脫氮能力不能被充分利用，即犧牲脫氮能力來保證除磷。
因此，又產生了改良之后的工藝——muct工藝。
muct工藝是將缺氧池分為2格，缺氧池1只承擔二沉池回流污泥，缺氧池2用于好氧池硝化液的反硝化，即可將回流污泥的脫氮與污水的脫氮完全分開，分別調節除磷與脫氮，兩者互不牽制。
這一改進避免回流中的溶解氧對厭氧釋磷的影響，表現出較好的脫氮除磷性能。
muct工藝流程
然而，該工藝存在缺氧區碳源不足的困擾，水質對其影響較大。有研究人員對其進行進一步改進，將厭氧區1改2，缺氧區1改多，必要時根據進水c/n值將缺氧單元轉換為好氧單元，采用多點進水，調節厭氧池和缺氧單元的進水比例，為除磷脫氮提供最優碳源。
2、vip工藝
vip 是弗吉尼亞首創廢水廠virginal initiative plant的縮寫，是美國virginia州hampton roads公共衛生區與chzm hill公司開發的專利。
該工藝流程與uct工藝類似。所有區都分格，至少有 2 個以上的完全混合區格串聯，形成有機物、氮、磷的梯度分布，有利于提高反應速率。缺氧池的分格使得由最后一格回流至厭氧池的硝酸鹽處于最低水平。
vip工藝
vip工藝采用高負荷、短污泥齡的運行方式，混合液中活性微生物所占的比例較高，相對于 aao工藝，反應池的容積更小，除磷效果更好。
3、jhb工藝
為了避免傳統aao工藝中因回流引入過量硝酸鹽使系統除磷受抑制的問題，jhb工藝前端增加了一個預缺氧池，一部分原水流進預缺氧池，另一部分流入厭氧池，沉淀池的一部分污泥返回預缺氧池。
jhb工藝流程
這種改進使污泥中的微生物利用流入的營養物質進行反硝化，減少污泥中的硝酸鹽含量。
4、a-aao工藝
a-aao工藝和jhb工藝的原理相同，區別僅在于選擇池、厭氧池的進水分配比例不同。
該工藝將aao工藝中厭氧池分出一格作為生物選擇池，池內為厭氧或缺氧環境，來自二沉池的回流污泥和10%左右的進水進入該池進行污泥反硝化，停留時間20-30min，去除回流污泥攜帶的硝酸鹽，這種工藝改良簡單易行，在一些工程中已有應用。
值得一提的是，還有人指出采用進水中的1/3進入缺氧區，2/3進入厭氧區的分配方案，可取得比較高的脫氮除磷效果。
二、針對碳源不足的對策
1、補充碳源
生物脫氮除磷過程中消耗的有機物來源可分為系統碳源和外加碳源，系統碳源常難以實現較高的脫氮除磷要求，需投外加碳源來提高系統的脫氮除磷效率。
補充外碳源是在不改變原有工藝池體結構及各功能區順序的情況下，針對短期內因水質波動引起碳源不足而提出的應急措施。一般供選擇的碳源可分為2類：
一是甲醇、乙醇、葡萄糖和乙酸鈉等有機化合物；
二是可替代有機碳源，如厭氧消化污泥上清液、 木屑、牲畜或家禽糞便及含高碳源的工業廢水等。相對糖類、纖維素等高碳物質而言，因微生物以低分子碳水化合物（如，甲醇、乙酸鈉等）為碳源進行合成代謝時所需能量較大，使其更傾向于利用此類碳源進行分解代謝，如反硝化等。
必須要說明的是，任何外碳源的投加都要使系統經歷一定的適應期，方可達到預期的效果。碳源的投加位置可以是缺氧反應池，也可以是厭氧反應池。
2、取消初沉池
初沉池會去除20%左右的有機物，取消初沉池或縮短初沉時間，大量顆粒有機物直接進入生物池，增加進入生物池的有機物總量，能部分緩解碳源不足的問題。
由于省去了初沉池，運行成本也相應的有所降低，對于城市污水處理廠來說，碳源以這種方法獲取既比較容易，又能省下污水廠額外的運行費用。
3、倒置aao工藝
倒置aao工藝是將傳統的aao的厭氧池定位在缺氧池之后，優先為反硝化提供碳源，強化了脫氮能力，回流污泥歷經完整的厭氧“釋磷”到好氧“吸磷”的過程，排放的污泥含磷量大，具有“群體”效應和“饑餓”效應的雙重優勢。
倒置aao工藝流程
然而，外回流增加了二沉池的固體負荷，對出水和二沉池底流濃度有一定影響。一般在工程中應用時，為兼顧脫氮除磷所需的碳源，會采用多點進水方式，但對于c/n過低、碳源嚴重不足的污水，仍需要添加輔助碳源來緩解壓力。
4、分段進水
在傳統的階段曝氣活性污泥法中采用了分段進水，旨在平衡曝氣池內的有機物負荷及需氧、減少出流的mlss 濃度、降低二沉池的固體負荷，目前已將分段進水方式應用于脫氮除磷工藝。
分段進水應用于脫氮的特點有：可以提高反硝化速率；在生物池內可維持較高的mlss濃度，因而反應時間較短，可減小反應器體積；硝化反硝化在反應池中順序發生，因而可以取消混合液循環降低能耗。
雖然該工藝對脫氮有利，但因為反應池中存在較多的硝酸鹽而影響除磷。
三、反硝化除磷工藝
1、dephanox工藝
dephanox是最早于20世紀90年代被提出的一種借助反硝化除磷雙污泥回流系統。該工藝是在厭氧池與缺氧池間增加一個沉淀池和生物膜反應器，以滿足同步反硝化除磷菌（dpb）所需環境和物質基礎。
dephanox工藝
厭氧池排出的有機底物被污泥生物降解，流經中間沉淀池時，污泥和富含氨氮的混合液靜置分離，形成上清液后進入生物膜反應器硝化，而含有no3-—n的污泥越過生物膜反應器進入缺氧池進行反硝化脫氮除磷。
該工藝可以有效解決pao和反硝化菌對碳源的競爭，即使進水有機物較低，也具有較高的除磷能力。
2、bcfs工藝
bcfs工藝是由uct工藝變型而來，增加了化學除磷、一個接觸池、一個混合池（缺氧好氧池）。
厭氧池出口處的富磷上清液引入除磷池進行化學除磷，除磷池的上清液返回污水廠進水處。接觸池可以消耗厭氧池出水中的殘余cod，殘余cod進入缺氧池后成為反硝化菌的碳源，優先發生反硝化，外碳源較少時才發生反硝化除磷?；旌铣貎瘸嗜毖趸蚝醚鯛顟B，可以進行反硝化脫氮或同步硝化反硝化。
bcfs工藝
bcfs 工藝有3個循環系統，循環a是經缺氧池脫除硝酸鹽氮；循環b向缺氧池補充硝酸鹽，供給反硝化除磷中所需的硝酸鹽；循環c脫氮并增加同步硝化反硝化的機會。
3、雙污泥工藝
傳統的單污泥系統有如下問題：需要污泥齡大于15 天才能實現低溫下的完全硝化；反硝化菌和聚磷菌存在碳源方面的競爭；污泥膨脹。
而隨著反硝化聚磷菌的發現出現了a2n（anaerobic-anoxic-nitrification）連續流雙泥工藝。
a2n工藝
該工藝將硝化污泥附著于生物膜上，與聚磷污泥分開，這樣一來，可以使硝化和友硝化除磷脫氮分別在最佳條件下實現。厭氧池發生釋磷和cod降解，中沉池的上清液（氨氮、磷）和聚磷污泥分離，上清液進入生物膜池硝化產生no3-—n，聚磷污泥超越生物膜池直接進入缺氧池，在缺氧池內利用 dpb 除磷脫氮。
四、反應池池型的改良
1、oco工藝
oco 工藝得名于生物處理裝置的幾何形狀——oco池（見下圖），內圈、外圈隔墻為o形，中圈為c形。內圈厭氧、中圈缺氧、外圈好氧的構造在動力學方面形成了適合污水脫氮除磷的必要物理、化學環境。
oco工藝
污水經預處理后首先進入oco池的厭氧區與回流污泥混合，隨后進入缺氧區，缺氧區是一個半閉合的區域，左邊閉合區為缺氧狀態，右邊開口區與好氧區融合，在混合區內來自好氧區和缺氧區的污水可以重新分配。
2、biolak 工藝
biolak工藝的主要特點是懸掛式曝氣鏈和位于地下的土池結構（利用天然的溝壑和洼地）。
懸掛式曝氣鏈受到水流沖擊而在池中擺動，氣泡不是垂直上升而是曲線上升，充氧效率高。懸掛式曝氣鏈避免了在池底穿孔安裝曝氣管，使土池的應用成為一種可能。為了解決上池的地下水滲透問題，土池中敷設了hdpe防滲膜。
biolak工藝屬于延時曝氣、低負荷處理系統，適宜于中、小城鎮污水處理。
本篇結束。
資料來源：企業污廢水圈，胡寶明，李亮，祁佺，劉崢，劉煦晴. 改良a2/o工藝在低c/n廢水脫氮除磷的應用綜述[j]. 李立軍. 改良型aao工藝在城市污水處理廠中的應用研究[d]. 陶美彤，王艷青，張蕾. a2o生物接觸氧化法污水處理技術研究進展[j].
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