A2/O工藝的發(fā)展1932年開(kāi)發(fā)的Wuhrmann工藝是最早的脫氮工藝(見(jiàn)圖1),流程遵循硝化、反硝化的順序而設(shè)置。由于反硝化過(guò)程需要碳源,而這種后置反硝化工藝是以微生物的內(nèi)源代謝物質(zhì)作為碳源,能量釋放速率很低,因而脫氮速率也很低。此外污水進(jìn)入系統(tǒng)的第一級(jí)就進(jìn)行好氧反應(yīng),能耗太高;如原污水的含氮量較高,會(huì)導(dǎo)致好氧池容積太大,致使實(shí)際上不能滿足硝化作用的條件,尤其是溫度在15℃以下時(shí)更是如此;在缺氧段,由于微生物死亡釋放出有機(jī)氮和氨,其中一些隨水流出,從而減少了系統(tǒng)中總氮的去除。因此該工藝在工程上不實(shí)用,但它為以后除磷脫氮工藝的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

    1962年,Ludzack和Ettinger首次提出利用進(jìn)水中可生物降解的物質(zhì)作為脫氮能源的前置反硝化工藝,解決了碳源不足的問(wèn)題。

    1973年,Barnard在開(kāi)發(fā)Bardenpho工藝時(shí)提出改良型Ludzack-Ettinger脫氮工藝,即廣泛應(yīng)用的A/O工藝(見(jiàn)圖2)。A/O工藝中,回流液中的大量硝酸鹽到缺氧池后,可以從原污水得到充足的有機(jī)物,使反硝化脫氮得以充分進(jìn)行。A/O工藝不能達(dá)到完全脫氮,因?yàn)楹醚醴磻?yīng)器總流量的一部分沒(méi)有回流到缺氧反應(yīng)器而是直接隨出水排放了。

    為了克服A/O工藝不完全脫氮的不足,1973年Barnard提出把此工藝與Wuhrmann工藝聯(lián)合,并稱(chēng)之為Bardenpho工藝(見(jiàn)圖3)。

    Barnard認(rèn)為,一級(jí)好氧反應(yīng)器的低濃度硝酸鹽排入二級(jí)缺氧反應(yīng)器會(huì)被脫氮,而產(chǎn)生相對(duì)來(lái)說(shuō)無(wú)硝酸鹽的出水。為了除去二級(jí)缺氧器中產(chǎn)生的、附著于污泥絮體上的微細(xì)氣泡和污泥停留期間釋放出來(lái)的氨,在二級(jí)缺氧反應(yīng)器和最終沉淀池之間引入了快速好氧反應(yīng)器。Bardenpho工藝在概念上具有完全去除硝酸鹽的潛力,但實(shí)際上是不可能的。

    1976年,Barnard通過(guò)對(duì)Bardenpho工藝進(jìn)行中試研究后提出:在Bardenpho工藝的初級(jí)缺氧反應(yīng)器前加一厭氧反應(yīng)器就能有效除磷(見(jiàn)圖4)。該工藝在南非稱(chēng)5階段Phoredox工藝,或簡(jiǎn)稱(chēng)Phoredox工藝,在美國(guó)稱(chēng)之為改良型Bardenpho工藝。

    1980年,Rabinowitz和Marais對(duì)Phoredox工藝的研究中,選擇3階段的Phoredox工藝,即所謂的傳統(tǒng)A2/O工藝(見(jiàn)圖5)。