A2/O工藝的發(fā)展1932年開發(fā)的Wuhrmann工藝是最早的脫氮工藝(見圖1),流程遵循硝化、反硝化的順序而設(shè)置。由于反硝化過程需要碳源,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。此外污水進入系統(tǒng)的第一級就進行好氧反應(yīng),能耗太高;如原污水的含氮量較高,會導(dǎo)致好氧池容積太大,致使實際上不能滿足硝化作用的條件,尤其是溫度在15℃以下時更是如此;在缺氧段,由于微生物死亡釋放出有機氮和氨,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題。
  1973年,Barnard在開發(fā)Bardenpho工藝時提出改良型Ludzack-Ettinger脫氮工藝,即廣泛應(yīng)用的A/O工藝(見圖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物,使反硝化脫氮得以充分進行。A/O工藝不能達(dá)到完全脫氮,因為好氧反應(yīng)器總流量的一部分沒有回流到缺氧反應(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,并稱之為Bardenpho工藝(見圖3)。
  Barnard認(rèn)為,一級好氧反應(yīng)器的低濃度硝酸鹽排入二級缺氧反應(yīng)器會被脫氮,而產(chǎn)生相對來說無硝酸鹽的出水。為了除去二級缺氧器中產(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的氨,在二級缺氧反應(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,但實際上是不可能的。

  1976年,Barnard通過對Bardenpho工藝進行中試研究后提出:在Bardenpho工藝的初級缺氧反應(yīng)器前加一厭氧反應(yīng)器就能有效除磷(見圖4)。該工藝在南非稱5階段Phoredox工藝,或簡稱Phoredox工藝,在美國稱之為改良型Bardenpho工藝。

  1980年,Rabinowitz和Marais對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(見圖5)。