生物脱氮除磷原理及工艺
生物脱氮除磷原理及工艺
生物脱氮除磷原理及工艺
1 引言
氮和磷是生物的重要营养源，随着化肥、洗涤剂和农药普遍使用，天然水体中氮、磷含量急剧增加，水体中蓝藻、绿藻大量繁殖，水体缺氧并产生毒素，使水质恶化，对水生生物和人体健康产生很大的危害。然而, 我国现有的城市污水处理厂主要集中于有机物的去除,污（废）水一级处理只是除去水中的沙砾及悬浮固体；在好氧生物处理中，生活污水经生物降解，大部分的可
溶性含碳有机物被去除。同时产生N
NH-
3、N
NO-
-
3
和-3
4
PO和-24SO，其中25%的氮和19%左右的磷被微生物吸收合成细胞，通过排泥得到去除；二级生物
处理则是去除水中的可溶性有机物，能有效地降
低污水中的
5
BOD和SS, 但对N、P 等营养物只能去除10%～ 20% , 其结果远不能达到二级排放标准。因此研究开发经济、高效的, 适于现有污水处理厂改造的脱氮除磷工艺显得尤为重要。
2 生物脱氮除磷机理
2.1 生物脱氮机理
污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上，先利用好氧段经硝化作
用，由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用，将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮，即，将3NH 转化为N NO --2和N NO --
3。在缺氧条件下通过反
硝化作用将硝氮转化为氮气，即，将N NO
--
2（经反亚硝化）和N NO --
3（经反硝化）还原为氮气，
溢出水面释放到大气，参与自然界氮的循环。水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险性，达到从废水中脱氮的目的[1]。
○
1硝化——短程硝化：O H HNO O NH 22235.1+→+ 硝化——全程硝化（亚硝化+硝化）：O H HNO O NH 2
2235.1+−−−→−+亚硝酸菌 3
225.0HNO HNO O −−→−+硝酸菌 ○
2反硝化——反硝化脱氮：O H H CO N OH CH CH HNO 2
222333][222+++→+ 反硝化——厌氧氨氧化脱氮：
O H N HNO NH 2
2232+→+
][35.122
233H O H N HNO NH ++→+ 反硝化——厌氧氨反硫化脱氮：O H S N SO H NH 2
242342++→+ 废水中氮的去除还包括靠微生物的同化作
用将氮转化为细胞原生质成分。主要过程如下：
氨化作用是有机氮在氨化菌的作用下转化为氨氮。硝化作用是在硝化菌的作用下进一步转化为硝酸盐氮。其中亚硝酸菌和硝酸菌为好氧自养菌，以无机碳化合物为碳源，从+
NH或-2NO的氧化
4
反应中获取能量。其中硝化的最佳温度在纯培养中为25-35 ℃，在土壤中为30-40 ℃，最佳pH 值偏碱性。反硝化作用是反硝化菌（大多数是异养型兼性厌氧菌，DO<0.5 mg/L）在缺氧的条件下，以硝酸盐氮为电子受体，以有机物为电子供体进
行厌氧呼吸，将硝酸盐氮还原为
N或-2NO,同时降
2
解有机物[2]。
2.2 生物除磷原理
磷在自然界以2 种状态存在：可溶态或颗粒态。所谓的除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷，达到磷水分离。废水在生物处理中,在厌氧条件下,聚磷菌的生长受到抑制,为了自身
的生长便释放出其细胞中的聚磷酸盐,同时产生利用废水中简单的溶解性有机基质所需的能量,称该过程为磷的释放。进入好氧环境后,活力得到充分恢复,在充分利用基质的同时,从废水中
摄取大量溶解态的正磷酸盐,从而完成聚磷的过
程。将这些摄取大量磷的微生物从废水中去除,即可达到除磷的目的[3]。
聚磷菌在厌氧条件下，分解体内的多聚磷酸盐产生ATP，利用ATP以主动运输方式吸收产酸菌提供的三类基质进入细胞内合成PHB。与此同时释放出-3
PO于环境中[1]。
4
聚磷菌在好氧条件下，分解机体内的PHB
和外源基质，产生质子驱动力将体外的-3
PO输送
4
到体内合成ATP和核酸，将过剩的-3
PO聚合成细
4
胞贮存物：多聚磷酸盐（异染颗粒）。
3 生物脱氮除磷工艺
从生物脱氮除磷的机理分析来看，生物脱氮除磷工艺基本上包括厌氧、缺氧、好氧3 种状态，这3个不同的工作状态可以在空间上进行分离，也可以在时间上进行分离。近年来，随着对生物脱氮除磷的机理研究不断深入，以及各种新材料、新技术、新设备的不断运用，衍生出了许多新的生物脱氮除磷工艺，其中典型的几种处理工艺如下。
3.1 SBR工艺
SBR工艺是一种新近发展起来的新型处理废水的工艺，即为序批式好氧生物处理工艺，其去除有机物的机理在于充氧时与普通活性污泥法相同，不同点是其在运行时，进水、反应、沉淀、排水及空载5个工序，依次在一个反应池中周期性运行，所以该法不需要专门设置二沉池和污泥回流系统，系统自动运行及污泥培养、驯化均比较容易。该法处理焦化废水有着独有的优势：一是不要空间分割，时序上就能创造出缺氧和好氧的环境，即具有A／O 的功能，十分有利于氨氮和COD的去除。二是该法的沉淀是一种静止的沉淀，对污泥沉淀性能不好的废水，固液分离效果非常明显。三是该法可以省去二沉池，其占地面积相对要小一些。自动控制系统的发展和完善，为SBR工艺的应用提供的物质基础。但因为SBR是间歇运行的，为了解决连续进水问题，至少需要设置两套SBR设施，进行切换运行。SBR 工艺流程图见图1[4]。
3.2 CAST 工艺
CAST 实际上是一种循环SBR 活性污泥法，应器中活性污泥不断重复曝气和非曝气过程，生物反应和泥水分离在同一池内完成，与SBR 同样使
用滗水器。污水首先进入选择器，污水中溶解性的有机物通过生物作用得到去除，回流污泥中硝酸盐也此时得到反硝化；然后进入厌氧区，此时为微生物释磷提供条件；第三区为主曝气区，主要进行BOD 降解，同时硝化反硝化。CAST 选择器设置在池首，防止了污泥膨胀。
3．3 MSBR 工艺
连续流序批式活性污泥法工艺（ModifiedSequencing Batch Reactor，简称MSBR）。首先，污水进入厌氧池，回流活性污泥中的聚磷菌在此充分释磷，然后混合液进入缺氧池反硝化。反硝化后的污水进入好氧池，有机物在好氧条件下被降解，活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR，澄清后上清液排放。此时另一边的SBR 在1.5Q 回流量的条件下进行反硝化、硝化或静置预沉。回流污泥首先进入浓缩池浓缩，上清液直接进入好氧池，而浓缩污泥进入缺氧池。这样，一方面可以进行反硝化，另一方面可先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐，为随后进行的厌氧释磷提供更为有利的条件。CAST 综合了以往除磷脱氮工艺的优点，保证了各污染物质降解的最大速率环境，去除有机
污染物效率更高，脱氮除磷效果更好
3.4 O
A/2工艺
3.4.1 传统O
A/2工艺
A/2工艺或称AAO工艺，在一个处理系统中同O
时具有厌氧区、缺氧区、好氧区，能够同时作到脱氮、除磷和有机物的降解，其工艺流程见图2。
污水进入厌氧反应区，同时进入的还有从二沉池回流的活性污泥，聚磷菌在厌氧条件下释磷，同时转化易降解COD、VFA为PHB，部分含氮有机物进行氨化。
污水经过第一个厌氧反应器以后进入缺氧
反应器，本反应器的首要功能是进行脱氮。硝态氮通过混合液内循环由好氧反应器传输过来，通常内回流量为2~4倍原污水流量，部分有机物在反硝化菌的作用下利用硝酸盐作为电子受体而
得到降解去除。
混合液从缺氧反应区进入好氧反应区，混合液中的COD浓度已基本接近排放标准，在好氧反应区除进一不降解有机物外，主要进行氨氮的硝化和磷的吸收，混合液中硝态氮回流至缺氧反应区，污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排除。
该工艺流程简洁，污泥在厌氧、缺氧、好氧环
境中交替运行，丝状菌不能大量繁殖，污泥沉降性能好[5]。它将厌氧段、缺氧段放在工艺的第一级, 充分发挥了厌氧菌群承受高浓度、高有机负荷能力的优势, 处理效果较好, 产生的污泥较一般的生物法少。可用于处理工业废水比重较大城市污水, 另外, 由于它是在普通活性污泥法的基础上发展起来的, 因而也较容易用于生物法处理的老污水厂的改造。
3.4.2 改良O
A/2工艺
改良O
A/2工艺是中国市政工程华北设计研究
院提出的，工艺综合了A/O 工艺和改良UCT 工艺的优点，即在厌氧池之前增设厌氧/缺氧池。
首先回流污泥和10%的污水进入厌氧/缺氧池进行反硝化以去除回流污泥中的硝酸盐。90%的污水进入厌氧区与回流污泥混合，在兼性厌氧发酵菌的作用下将部分易生物降解的大分子有机物转化为VFA；聚磷菌释磷，同时吸收VFA以PHB 的形式贮存于胞内。在缺氧区，反硝化菌利用污水中的有机物和经混合液回流而带来的硝酸盐进行反硝化，同时去碳脱氮；在好氧区，有机物浓度相当低，有利于自养硝化菌生长繁殖，进行硝化反应，同时聚磷菌过量摄磷。通过沉淀、排
除剩余污泥达到除磷的目的。该工艺降低回流污泥中硝态氮对后续厌氧池的不利影响，有利于厌氧池的聚磷菌释磷，改善了泥水分离性能[6]。
3．5 UCT 改良工艺
改良的UCT 工艺（University of Cape Town ）脱氮除磷工艺由厌氧池、缺氧1 池、缺氧2 池、好氧池、沉淀池系统组成，有2 个缺氧池。缺氧1 池只接受沉淀池的回流污泥，同时缺氧1 池有混合液回流至厌氧池，以补充厌氧池中污泥的流失。回流污泥携带的硝态氮在缺氧1 池中经反硝化被完全去除。在缺氧2池中接受来自好氧池的混合液回流，同时进行反硝化，缺氧1 池出水中的N NO --
3 带进厌氧池使之保持较为严格的厌氧
环境，从而提高系统的除磷效率[7]。
3.6 立体循环一体化氧化沟
氧化沟是一种经济而有效的污水处理技术，具有稳定的处理效果，是污水生物处理技术之一。特别是用于污水脱氮，氧化沟比其它生物脱氮工艺费用低、TN 去除效率高。然而，与活性污泥法相比，氧化沟占地面积较大，在土地紧张的城市或地区，氧化沟的应用受到限制[8]。
针对常规氧化沟存在的问题，成功地研究
出立体循环一体化氧化沟。其特点是：①氧化沟采用立体循环，在循环过程中完成降解有机物和脱氮过程。与现有氧化沟相比，占地面积可减少约50%。②沉淀区与氧化沟合建，沉淀的污泥可自动回流到氧化沟内，可节省投资和能耗。③结构紧凑，运行操作简便。新型立体循环一体化氧化沟既保留氧化沟设备和运行操作简单等优点，又可减少占地面积。
4 结语
污水生物脱氮除磷是当今水处理的热点与
难点。新的脱氮除磷理论的提出，为生物脱氮除磷工艺指引了方向。如：SND （同时硝化反硝化工艺）、SHARON工艺、氧限制自氧硝化—反硝化）工艺、厌氧氨氧化工艺以及短程硝化—厌氧氨氧化组合工艺等。但是，生物脱氮除磷工艺的发展已不仅仅要求对N，P 去除率，而且要求处理效果稳定，可靠的运行工艺。今后对此技术的研究应集中在以下方面：
第一、加深除磷机理的研究。反硝化聚磷菌的出现解决了硝化菌与聚磷菌争夺碳源，污泥龄不同等主要矛盾。为新型同步脱氮除磷工艺提供了理论依据。但是对于反硝化聚磷菌的了解还不够全
面，尤其是其除磷机理还待于进一步研究。应突破传统理论，从微生物的角度来调控工艺。
第二、随着脱氮除磷工艺的进一步发展，许多研究者在进行小试时，都驯化出颗粒污泥，而颗粒污泥的出现改善了污泥膨胀这一难题。同时发现颗粒污泥对N，P 的去除要远远优于絮状污泥。今后在对颗粒污泥的研究上应更加深入，研究了解颗粒污泥外部的胞外聚合物是否对N，P 有吸附作用，并进一步研究颗粒污泥的形成机理，调整现有反应器的运行参数，从而加速颗粒污泥的形成，提高脱氮除磷效率。
污水处理中的脱氮除磷工艺
污水处理中的脱氮除磷工艺 摘要：阐述城市污水生物脱氮除磷机理，简单分析生物脱氮除磷的处理工艺 关键词：脱氮除磷；SBR工艺；A²/O工艺；立体循环一体化氧化沟；CAST 工艺 1、引言 城市污水中的氮、磷主要来自城市生活污水，来自农业施肥（氮）和喷洒农药（磷等），来自工业废水。氮、磷的主要危害:氮和磷能够使湖泊等缓流封闭或半封闭的水体产生富营养化，而水体富营养化已成为全球的重大环境问题。生物脱氮除磷作为解决水体富营养化的主要手段成为污水处理领域的重中之重。为了达到较好的脱氮除磷效果，环境工作者对一些传统工艺进行了改进或设计出新工艺，本文简单介绍一些脱氮除磷工艺。 2、生物脱氮除磷机理 2.1 脱氮机理 脱氮首先利用设施内好氧段，由亚硝化细菌和硝化细菌的硝化作用，将转化为。再利用缺氧段经反硝化细菌将反硝化还原为氮(),溢出水面释放到大气，参与自然界物质循环。水中含氮物质大量减少，降低出水潜在危险性，从而达到从废水中脱氮的目的。 2.2 除磷原理 在普通废水生物处理过程中，微生物除碳的同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP等，但只去除污水中约19%左右的磷。残留在出水中的磷还相当高。故需用除磷工艺处理。所谓的除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷，达到磷水分离的效果。聚磷菌成为生物除磷过程中最重要的菌群，其是一种高能化合物，水解时能放出能量。在厌氧池中聚磷菌利用这些能量摄取有机物并释放出水解产生的磷酸，造成厌氧池中磷浓度的升高，废水中的有机物减少。到了好氧池，聚磷菌将体内积蓄的有机物通过好氧呼吸氧化分解合成ATP，用这部分能量进行菌体的增殖和聚磷酸的合成，在此过程中不断完成磷的过度累积和最后的奢量吸收从而达到去除污水中磷的目的。反应方程式如下: ( 1) 聚磷菌摄取磷:ADP++能量→ATP+ ( 2) 聚磷菌的放磷:ATP+→ADP++能量 3、生物脱氮除磷工艺 3.1 SBR工艺
污水处理工艺脱氮除磷基本原理
污水处理生物脱氮除磷基本原理 国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物理处理方法研究，结果认为物理法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步 实现工业化流程。目前，常用的生物脱氮除磷工艺有A2/O法、SBR法、氧化沟法等。 ?生物脱氮原理 生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有机物转化成氨氮，而后在好氧条件下，由硝化菌左右变成硝酸盐氮，这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及碳源，生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行，并且要用充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。 由此可见，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件： 硝化阶段：足够的的溶解氧，DO值在2mg/L以上，合适的温度，最好在20℃，不能低于10℃，，足够长的污泥泥龄，合适的PH条件。 反硝化阶段：硝酸盐的存在，缺氧条件DO值在0.2mg/L左右，充足碳源（能源），合适的PH条件。 生物脱氮过程如图5—1所示。 反硝化细菌 +有机物（氨化作用）（硝化作用）（反硝化作用）
?生物除磷原理 磷常以磷酸盐（H 2PO 4 -、HPO 4 2-和H 2 PO 4 3-)、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中，生物除 磷就是利用聚磷菌，在厌氧状态释放磷，在好氧状态从外部摄取磷，并将其以聚合形态储藏在体内，形成高磷污泥，排出系统，达到从废水中除磷的效果。 生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的，因此，剩余污泥多少将对除磷效果产生影响，一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多，可以取得较高的除磷效果。有报道称，当泥龄为30d时，除磷率为40%，泥龄为17d时，除磷率为50%，而当泥龄降至5d时，除磷率达到87%。 大量的试验观测资料已经完全证实，再说横无除磷工艺中，经过厌氧释放磷酸盐的活性污泥，在好氧状态下有很强的吸磷能力，也就是说，磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提，但并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧吸磷，磷的厌氧释放可以分为两部分：有效释放和无效释放，有效释放是指磷被释放的同时，有机物被吸收到细胞内，并在细胞内储存，即磷的释放是有机物吸收转化这一耗能过程的偶联过程。无效释放则不伴随有机物的吸收和储存，内源损耗，PH变化，毒物作用引起的磷的释放均属无效释放。 在除磷系统的厌氧区中，含聚磷菌的会留污泥与污水混合后，在初始阶段出现磷的有效释放，随着时间的延长，污水中的易降解有机物被耗完以后，虽然吸收和储存有机物的过程基本上已经停止，但微生物为了维持基础生命活动，仍将不断分解聚磷，并把分解产物（磷）释放出来，虽然此时释磷总量不断提高，但单位释磷量所产生吸磷能力随无效释放量的加大而降低。一般来说，污水污泥混合液经过2小时厌氧后，磷的释放已经甚微，在有效释放过程中，磷的释放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性，磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高，每厌氧释放1mgP，在好氧条件下可吸收2.0~2.24mgP，厌氧时间加长，无效释放逐渐增加，平均厌氧释放1mgP，所产生的好氧吸磷能力降至1mgP以下，甚至达到0.5mgP。因此，生物除磷并非厌氧时间越长越好，同时在运行管理中要尽量避免PH的冲击，否则除磷能
脱氮除磷工艺原理及方法比较
1.水污染现状 自从我们进入和谐社会以来，随着科学和经济的发展，资源严重浪费、环境重度污染等一些问题逐渐突出。由于我国经济发展模式与环境承受能力不相融合，导致现在我国大部分水体造成严重污染。在我国坚持走可持续发展的道路上，水资源的污染和浪费已经成为我国推进现代化建设和可持续发展的绊脚石。防止水资源环境进一步被污染和治理被污染的水资源环境，早就成为我国目前最需要处理的棘手问题之一。水污染的现状也是触目惊心。 2.脱氮除磷工艺原理及方法比较 生物脱氮原理由同化作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用四个步骤组成。在污水生物处理过程中，一部分氮（氮氨或有机氮）被同化成微生物细胞的组分；氨化作用将有机氮化合物在氨化菌的作用下，分解、转化为氨氮；硝化作用实际上是由种类非常有限的自养微生物完成的，该过程分两步：氨氮首先由亚硝化单胞菌氧化为亚硝酸氮，继而亚硝酸氮再由硝化杆菌氧化为硝酸氮；反硝化作用是由一群异养型微生物在缺氧的条件下完成的生物化学过程。生物除磷原理过程中，在好氧条件下细菌吸收大量的磷酸盐，磷酸盐作为能量的储备；在厌氧状态下吸收有机底物并释放磷。 现在，广泛应用的生物脱氮除磷工艺方法有氧化沟法、SBR法、A2/O法等。 ①氧化沟又称连续循环反应器，是20世纪50年代由荷兰的公共卫生所（TNO）开发出来的。氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展，是延时曝气法的一种特殊形式。其主要功能是供氧；保证其活性污泥呈悬浮状态，是污水、空气、和污泥三者充分混合与接触；推动水流以一定的流速（不低于0.25m/s）沿池长循环流动，这对保持氧化沟的净化功能具有重要的意义。 氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是，在实际的运行过程中，仍存在一系列的问题，如污泥膨胀问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流速不均及污泥沉积问题。 ②?间歇式活性污泥法简称SBR工艺，一个运行周期可分为五个阶段即：进水、反应、沉淀、排水、闲置。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池。 SBR法?工艺流程：?污水?→?一级处理→?曝气池?→?处理水? 特点有：大多数情况下，无设置调节池的心要；SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀；通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应；自动化程度较高；得当时，处理效果优于连续式；单方投资较少；占地规模较大，处理水量较小。 ③?A2/O法即厌氧一缺氧一好氧活性污泥法。污水在流经厌氧、缺氧、好氧三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群的作用下，使污水中的有机物、N、P得到去除。A2/O法是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时问短，在厌?氧缺氧、好氧交替运行的条件下，可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，SVI一般小于100，有利于处理后的污水与污泥分离，
生物脱氮除磷原理及工艺
生物脱氮除磷原理及工艺 生物脱氮的原理主要是利用微生物中的硝化和反硝化过程。首先，硝化细菌通过氧化氨将氨氮转化为亚硝酸盐，然后亚硝酸盐进一步被亚硝酸盐脱氢酶转化为硝酸盐。这个过程被称为硝化作用。反硝化过程是指在缺氧或低氧条件下，反硝化细菌通过还原硝酸盐来释放出氮气。 生物脱磷的原理主要是利用微生物中的磷酸盐积累和释放过程。一些细菌和藻类能够以有机物的形式从水中吸收和积累磷酸盐，并在一定条件下释放出来。这个过程被称为磷酸盐吸收和释放作用。通过调节水体中的氧气、有机负荷和pH值等条件，可以促进微生物的磷酸盐吸收和释放过程，从而实现生物脱磷。 非曝气法主要是在低氧或缺氧条件下进行处理。这种方法的优点是能够节省能源和减少氧气需求，适用于中小型处理单位。常见的非曝气法包括：厌氧氨氧化-硝化还原法（Anammox-Detritus-Anoxia法）、系统内侧流间歇式处理法（SCT法）和单球状厌氧硝化反硝化法等。 曝气法主要是通过加氧来提供充足的氧气供给，促进硝化和反硝化过程。这种方法的优点是处理效果稳定可靠，适用于大型处理装置。常见的曝气法包括：AO法（活性污泥法）、A2/O法（改良后的活性污泥法）和SBR法（顺序批处理法）等。 在实际的生物脱氮除磷工程中，通常会采用多级处理工艺。例如，可以将生物脱氮和生物除磷结合起来，构建生物反硝化除磷工艺（SND）。这种工艺可以同时去除水体中的氮和磷，效果较好。
总的来说，生物脱氮除磷通过利用微生物的生长和代谢活动，可以有效地降低水体中的氮和磷浓度，改善水质，保护生态系统。不同的工艺可以根据具体情况选择和组合，以达到最佳的去除效果。
脱氮除磷工艺及微生物学原理
脱氮除磷工艺及微生物学原理 A2O工艺 A2/O工艺是将厌/好氧除磷系统和缺氧/好氧脱氮系统相结合而成，是生物脱氮除磷的基础工艺，可同时去除水中的BOD、氮和磷。 A2O工艺流程： 原水与从沉淀池回流的污泥首先进入厌氧池，在此污泥中的聚磷菌利用原污水中的溶解态有机物进行厌氧释磷；然后与好氧末端回流的混合液一起进入缺氧池，在此污泥中的反硝化菌利用剩余的有机物和回流的硝酸盐进行反硝化作用脱氮；脱氮反应完成后，进入好氧池，在此污泥中的硝化菌进行硝化作用将废水中的氨氮转化为硝酸盐同时聚磷菌进行好氧吸磷，剩余的有机物也在此被好氧细菌氧化，最后经沉淀池进行泥水分离，出水排放，沉淀的污泥部分返回厌氧池，部分以富磷剩余污泥排出。 SBR工艺 SBR工艺是将反应、沉淀和在一个池体内，在同一池体内分别完成进水、反应、沉淀、排水、闲置等五个过程。该工艺不需要设置二沉池和污泥回流系统，对污染物的去除效率高、占地面积少、布置紧、运行方式灵活，对水量和水质的变化有较大的适应性，在操作运行管理方面就有较大的灵活性，并且运行费用低。 工艺机理： SBR工艺与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。 CASS工艺 CASS是周期循环活性污泥法的简称，整个工艺在一个反应器中完成，工艺按“进水—出水”、“曝气—非曝气”顺序进行，在序批式活性污泥法（SBR）的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可连续进水，间断排水。 工艺机理 在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。
污水处理工艺脱氮除磷基本原理
含氮有机物异氧型细菌 ? NH4+—N 硝化细菌 ? NH3-—N （氨化作 用） （硝化作 用） （反硝化作 用） 污水处理生物脱氮除磷基本原理 国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物理处理方法研究，结果认为物理法的缺点 是耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步 实现工业化流程。目前，常用的生物脱氮除磷工艺有A2/0法、SBR法、氧化沟法等。 生物脱氮原理 生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有机 物转化成氨氮，而后在好氧条件下，由硝化菌左右变成硝酸盐氮，这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及碳源，生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行，并且要用充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。 由此可见，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件： 硝化阶段：足够的的溶解氧，DO值在2mg/L以上，合适的温度，最好在20C，不能低于10C,,足够长的污泥泥龄，合适的PH条件。 反硝化阶段：硝酸盐的存在，缺氧条件DO值在0.2mg/L左右，充足碳源（能源），合适的PH 条件。 生物脱氮过程如图5—1所示 反硝化细菌+有机物 N
生物脱氮除磷原理及工艺
生物脱氮除磷原理及工艺
生物脱氮除磷原理及工艺 1 引言 氮和磷是生物的重要营养源，随着化肥、洗涤剂和农药普遍使用，天然水体中氮、磷含量急剧增加，水体中蓝藻、绿藻大量繁殖，水体缺氧并产生毒素，使水质恶化，对水生生物和人体健康产生很大的危害。然而, 我国现有的城市污水处理厂主要集中于有机物的去除,污（废）水一级处理只是除去水中的沙砾及悬浮固体；在好氧生物处理中，生活污水经生物降解，大部分的可 溶性含碳有机物被去除。同时产生N NH- 3、N NO- - 3 和-3 4 PO和-24SO，其中25%的氮和19%左右的磷被微生物吸收合成细胞，通过排泥得到去除；二级生物 处理则是去除水中的可溶性有机物，能有效地降 低污水中的 5 BOD和SS, 但对N、P 等营养物只能去除10%～ 20% , 其结果远不能达到二级排放标准。因此研究开发经济、高效的, 适于现有污水处理厂改造的脱氮除磷工艺显得尤为重要。 2 生物脱氮除磷机理 2.1 生物脱氮机理 污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上，先利用好氧段经硝化作
用，由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用，将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮，即，将3NH 转化为N NO --2和N NO -- 3。在缺氧条件下通过反 硝化作用将硝氮转化为氮气，即，将N NO -- 2（经反亚硝化）和N NO -- 3（经反硝化）还原为氮气， 溢出水面释放到大气，参与自然界氮的循环。水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险性，达到从废水中脱氮的目的[1]。 ○ 1硝化——短程硝化：O H HNO O NH 22235.1+→+ 硝化——全程硝化（亚硝化+硝化）：O H HNO O NH 2 2235.1+−−−→−+亚硝酸菌 3 225.0HNO HNO O −−→−+硝酸菌 ○ 2反硝化——反硝化脱氮：O H H CO N OH CH CH HNO 2 222333][222+++→+ 反硝化——厌氧氨氧化脱氮： O H N HNO NH 2 2232+→+ ][35.122 233H O H N HNO NH ++→+ 反硝化——厌氧氨反硫化脱氮：O H S N SO H NH 2 242342++→+ 废水中氮的去除还包括靠微生物的同化作
污水生物脱氮除磷原理及工艺
污水生物脱氮除磷原理及工艺 污水中的氮（主要是氨氮）和磷（主要是磷酸盐）是造成水体富营养化的主要原因。为了减少这些营养物质对水体的污染，需要采用生物脱氮和除磷技术进行处理。 生物脱氮是利用特定的微生物将污水中的氮转化为氮气排放到大气中的过程。生物脱氮的基本原理是厌氧氨氧化和硝化反硝化过程。 1.厌氧氨氧化过程： 厌氧氨氧化是一种微生物在缺氧条件下利用氨氮氧化成亚硝酸盐的过程。在低氧条件下，进入到厌氧区的氨氮经过部分氧化而生成亚硝酸盐。 2.硝化过程： 进入好氧区的亚硝酸盐经过硝化细菌的作用下转化为硝酸盐。硝化细菌能利用亚硝酸盐进行氧化，将亚硝酸盐转化为硝酸盐。硝化过程需要充足的氧气供应。 3.反硝化过程： 进入好氧区的硝酸盐经过反硝化细菌的作用下转化为氮气。反硝化细菌能够利用有机物质作为电子供体，将硝酸盐还原成氮气。 常用的生物脱氮工艺有混合液化反应器工艺（anoxic/oxic，A/O工艺）、全生物法脱氮工艺（BNR工艺）和两级厌氧法工艺。 生物除磷是利用特定的微生物将污水中的磷酸盐转化为固体磷污泥的过程。生物除磷的基本原理是出力磷菌和竞争性硝化反硝化过程。 1.出流磷菌的作用：
出流磷菌是一些能够在含氧环境下吃入超量有机物并将其存储为聚磷 酸盐的微生物。出流磷菌能够通过歧化反应将多聚磷酸盐转为无机磷酸盐 释放到污水中。 2.竞争性硝化反硝化过程： 竞争性硝化反硝化是一种在出流磷菌和硝化细菌之间进行的一种竞争。在好氧条件下，硝化细菌将污水中的氨氮氧化为硝酸盐；而在缺氧条件下，出流磷菌会利用硝酸盐作为电子受体，将存储的聚磷酸盐进行分解，释放 出无机磷酸盐。 常用的生物除磷工艺有A2/O工艺和BIO-DENIPHO工艺。 综上所述，生物脱氮和除磷是利用特定的微生物将污水中的氮和磷转 化为无害物质的过程。通过合理设计工艺流程和培养适当的微生物群落， 可以实现高效的污水处理，在减少水体富营养化的同时，也达到了环境保 护的目标。
生物脱氮除磷
生物脱氮除磷工艺及研究 随着水体富营养化问题的日渐突出，污水综合排放标准日趋严格，污水处理技术逐渐从以单一去除有机物为目的的阶段进入既要去除有机物又要脱氮除磷的深度处理阶段。生物脱氮除磷技术是经济' 高效的脱氮除磷技术，在污水处理领域已得到广泛的应用。 1反硝化除磷机理 生物脱氮除磷主要是利用反硝化达到除磷的目的。生物脱氮除磷是在厌氧/缺氧环境的交替运行的条件下，易富集一类兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厌氧微生物，该微生物能利用氧气或硝酸根作为电子受体，通过他们的代谢作用同时完成过量吸磷和反硝化过程而达到除磷脱氮的目的。对于反硝化除磷现象研究者们提出了两种假说来进行解释： (1) 两类菌属学说，即生物除磷系统中的聚磷菌(PAO)可分为两类菌属，其中一类PAO只能一氧气作为电子受体，而另一类则既能以氧气又能以硝酸盐作为电子受体，因此他们在吸磷的同时能进行反硝化； (2) 一类菌属学说，即在生物除磷系统中只存在一类PAQ他们在一定的程度上都具有反硝化能力，该能力能否表现出来关键在于厌氧/缺氧这种交替运行的环境条件是否得到了强化。而J.Y.Hu等通过试验发现厌氧/缺氧SBR系统中存在一类能以氧气'硝态氮' 和亚硝态氮作为电子受体的聚磷微生物，因此他将厌氧/缺氧型反硝化聚磷污泥系统的两类微生物的两类微生物菌属假说扩增到三类
微生物菌属；第三类就是既能够以氧气
和硝酸盐氮，也能以亚硝酸盐氮作为电子受体的类聚磷微生物。 通过总结可以确立的反硝化除磷机理: 反硝化除磷菌作为兼性厌氧 细菌可以通过厌氧/缺氧条件的驯化培养大量富集；在缺氧条件下能产生分别或同时利用氧气，亚硝酸盐、硝酸盐作为电子受体的DPBo并且通过胞内PHB和糖原质的生物代谢作用来过量吸收磷，其代谢作用与传统PAO相似。DPB体内包含3类内聚物：PHB糖原和聚磷颗粒。首先在厌氧条件下，DPBS过厌氧释放磷获取能量体内合成PHB在缺氧条件下 DPB可利用3种物质作为电子受体完成磷的摄取，同时完成反硝化过程，PHB 消耗和聚磷颗粒的生长同时进行。糖原在这个过程中维持细胞内的氧化还原平衡；在厌氧段糖原消耗用于有机物的降解和磷的释放，在缺氧段又重新生成，从而调节细胞内物质和能量平衡。 2反硝化脱氮除磷工艺 从生物脱氮除磷的机理分析来看，生物脱氮除磷工艺基本上包括厌氧' 缺氧、好氧三种状态。而脱氮除磷组合工艺也是前人在不断深入研究脱氮工艺中意外发现的。从早期的SBFT艺到后来的Dephanox工艺，反硝化除磷已经成为人们关注的热点。从工艺研究角度，反硝化除磷工艺主要分为两大类：一类是单污泥系统，代表工艺是单污泥SBF及改进工艺' 好氧颗粒污泥工艺和UCT改进工艺（BCFS）;另一类是双污泥系统，代表工艺是A2N和Dephanox I 艺。 2.1单污泥SBR及其改进工艺
脱氮除磷原理
A-A-O生物脱氮除磷工艺是活性污泥工艺,在进行去除BOD、COD、SS 的同时可生物脱氮除磷。 在好氧段,硝化细菌将入流污水中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作 用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入大气中,从而达到脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷去除。以上三类细菌均具有去除BOD5的作用,但BOD5的去除实际上以反硝化细菌为主。污水进入曝气池以后,随着聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段的好氧生物分解,BOD5浓度逐渐降低。在厌氧段,由于聚磷菌释放磷,TP浓度逐渐升高,至缺氧段升至最高。在缺氧段,一般认为聚磷菌既不吸收磷,也不释放磷,TP保持稳定。在好氧段,由于聚磷菌的吸收,TP迅速降低。在厌氧段和缺氧段,NH3-N浓度稳中有降,至好氧段,随着硝化的进行,NH3-N逐渐降低。在缺氧段,由于内回流带入大量NO3-N,NO3-N瞬间升高,但随着反硝化的进行,NO3-N浓度迅速降低。在好氧段,随着硝化的进行,NO3-N浓度逐渐升高。 A-A-O脱氮除磷系统的工艺参数及控制 A-A-O生物脱氮除磷的功能是有机物去除、脱氮、除磷三种功能的综合,因而其工艺参数应同时满足各种功能的要求。如能有效地脱氮或除磷,一般也能同时高效地去除BOD5。但除磷和脱氮往往是相互矛盾的,具体体现的某些参数上,使这些参数只能局限在某一狭窄的范围内,这也是A-A-O 系统工艺系统控制较复杂的主要原因。 1.F/M和SRT。完全生物硝化,是高效生物脱氮的前提。因而,F/M(污泥
生物脱氮除磷的原理与工艺设计
生物脱氮除磷的原理与工艺设计 生物脱氮除磷是一种通过生物转化过程，将废水中的氮和磷去除掉的 方法。生物脱氮除磷工艺的基本原理是利用特定微生物（硝化细菌、反硝 化细菌和磷积累菌）的活性，分别将废水中的氨氮和亚硝酸氮氧化为亚硝 酸盐和硝酸盐，然后利用反硝化微生物将硝酸盐还原为氮气；同时，磷酸 盐通过生物转化过程被吸附于生物体内，从而实现废水中氮、磷的去除。 1.污水处理系统的设计：包括进水口、沉淀池（或消化池）、氧化池、沉砂池（或沉淀池）、出水口等。不同的生物脱氮除磷工艺，需要设计不 同的系统结构，以确保废水能够顺利流动，并进行相应的生物转化过程。 2.微生物的引进和培养：选择适当的微生物菌种，引进到废水处理系 统中。常见的微生物菌种包括：硝化细菌（如亚硝化细菌、硝化细菌等）、反硝化细菌和磷积累菌。培养好的微生物菌种，能够提高废水处理系统的 处理效果。 3.溶解氧供应：废水中的生物脱氮除磷过程需要一定的溶解氧供应， 以维持微生物的正常活性。通过增加氧气供应、搅拌设备等方式，提高溶 解氧浓度，促进微生物的生长和代谢。 4.碳源的添加：废水处理过程需要适量的有机碳源（如甲烷、乙酸等）供给微生物菌种进行生长和代谢。通过添加碳源，可以提高微生物的活性，增强废水中氮、磷的去除效果。 5.控制系统的建立：根据不同的废水处理系统要求，建立相应的监测 和控制系统。通过监测废水中氨氮、亚硝酸氮、硝酸盐和磷酸盐等指标的 含量，调整废水处理过程中的操作参数，实现最佳的脱氮除磷效果。
6.污泥的处理和回用：生物脱氮除磷过程中会产生大量的污泥。合理处理和回用污泥，可以降低处理成本，并减少对环境的污染。 通过科学的生物脱氮除磷工艺设计，可以高效地去除废水中的氮、磷污染物，实现废水的净化和资源化利用。然而，不同的废水特性和处理需求可能需要不同的工艺设计，因此，需要根据实际情况进行具体的工艺优化和改进。
生物除磷的原理和工艺
生物除磷的原理和工艺 城市污水所含的磷主要来源于人类活动的排泄物及废弃物、工矿企业、合成洗涤剂和家用清洗剂等，所存在的含磷物质基本上都是不同形式的磷酸盐。那么它的原理是什么呢？工艺又有哪些呢？一起来了解一下！ 1、生物除磷的基本原理 在废水生物除磷过程中，活性污泥在好氧、厌氧交替条件下时，在活性污泥中可产生所谓的“聚磷菌”，聚磷菌在好氧条件下可超出其生理需要而从废水中过量摄取磷，形成多聚磷酸盐作为贮藏物质。在生物除磷污水处理厂中，都能观察到聚磷菌对磷的转化过程，即厌氧释放磷酸盐——好氧吸收磷，也就是说，厌氧释放磷是好氧吸收磷和最终除磷的前提条件。 2、生物除磷的影响因素 ⑴有机物负荷及其性质 ⑵温度 温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显，在一定温度范围内，温度变化不是十分大时，生物除磷都能成功运行。试验表明，生物除磷的温度宜大于10℃，因为聚磷菌在低温时生长速度会减慢。 ⑶溶解氧 由于磷是在厌氧条件下被释放、好氧条件下被吸收而被去除，因此，溶解氧对磷的去除速率和去除量影响很大。溶解氧的影响体现在厌氧区和好氧区两个方面。 ⑷厌氧区的硝态氮 在生物除磷工艺中，硝酸盐的去除是除磷的先决条件。进入生物除磷系统厌氧区的硝态氮会降低除磷能力。 ⑸泥龄 由于生物脱磷系统主要是通过排除剩余污泥去除磷的，因此，处理系统中泥龄的长短对污泥摄磷作用及剩余污泥的排放量有直接的影
响，从而决定系统的脱磷效果，以除磷为目的的污水处理系统的污泥龄一般控制在3、5～7d。 ⑹pH值 生物除磷系统合适的pH值范围与常规生物处理相同，为中性和弱碱性。较高的pH值会导致磷酸钙的沉积，堵塞管道，影响污水厂的正常运行。 3、生物除磷的典型工艺 典型工艺为A/O除磷工艺，由活性污泥反应池和二沉池构成。活性污泥反应池分为厌氧区和好氧区，污水和污泥顺次经厌氧和好氧交替循环流动。回流污泥进入厌氧池，微生物在厌氧条件下吸收去除一部分有机物，并释放出大量的磷，然后进入好氧池并在好氧条件下摄取比在厌氧条件下所释放的更多的磷，同时废水中有机物得到好氧降解，部分富磷污泥以剩余污泥的'形式排出处理系统，实现磷的去除。同时生物脱氮除磷典型工艺、 在厌氧-缺氧的工艺基础上为了能达到同时脱氮除磷的目的，增设了一个缺氧区，并使好氧区中的混合液回流至缺氧区，使其进行反硝化脱氮，也就是将生物脱氮与生物除磷工艺进行组合。 污水首先进入厌氧池，可生物降解的大分子有机物在兼性厌氧的发酵细菌作用下转化为挥发性的脂肪酸。随后污水进入缺氧池，反硝化细菌利用好氧区中经混合液回流而带来的硝态氮作为底物，同时利用污水中的有机碳源进行反硝化，达到同时降低有机物和脱氮的目的。接下来，污水进入好氧池，聚磷菌在此除了吸收和利用污水中残留的可生物降解的有机物外，主要是分解体内贮存的PHB。 该工艺的特点是：通过厌氧、缺氧、好氧交替运行，具有同步脱氮除磷的功能，基本上不存在污泥膨胀问题;工艺流程简单，总水力停留时间短，不需外加碳源。缺点是因受到污泥龄、回流污泥中挟带的溶解氧和硝酸盐氮的限制，除磷效果不可能十分理想。
污水处理生物脱氮除磷工艺
污水处理生物脱氮除磷工艺 1、生物脱氮除磷原理和作用条件 生物脱氮除磷技术是脱氮、除碳、除磷三种程序的有机组合。除碳原理是通过细菌在有氧环境下把有机物分解成二氧化碳与水的过程。在氧气与生物量充分的环境下，除碳过程会进行得很顺当。国家排放标准中，氮、磷的掌握标准分别为总磷、总氮和氨氮。其中总氮包括了氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和有机氮。在实际运用中，依据水体要求和其他状况的影响，生物脱氮除磷工艺可分为几个层次：第一，只需要除去氨氮和有机物;其次，除去总氮与有机物;第三，除去有机物、总磷、总氮;第四，除去氨氮、有机氮、有机物和总磷。 2、生物脱氮除磷工艺比较 2.1 A/A/O法 A2O是我们比较常见的工艺，我们本文也重点叙述。在污水处理中，由于其要流经三个不同功能分区，及厌氧/缺氧/好氧活性区域，所以称为A/A/O法。AAO工艺结合了活性污泥传统工艺、生物除磷工艺和生物硝化、反硝化工艺，形成了生物强化脱氮除磷的双重特点。在厌氧区，聚磷菌释放出磷、汲取低分子有机物并储存于细胞内;在缺氧区，通过反硝化细菌对硝酸盐与可生物降解的有机物进行反硝化反应形成氮气溢出，达到脱氮除磷的目的;在好氧区，废水通过好氧区一边连续降解而有机物，一边将氨氮物质通过生物硝化反应转化为硝酸盐。除此之外，聚磷菌利用废水中的可降解有机物供应自身生长繁殖的能量，汲取环境中溶解的磷酸盐，通过聚合磷酸盐形式储存于
体内，聚磷菌通过对磷的汲取达到生物除磷目的。水中的有机碳经过厌氧段和缺氧段时分别被利用，进入好氧段后浓度很低，其有助于自养硝化细菌生长，其将氨氮进行消化作用形成硝酸盐。有机碳通过降解最终达到有机物排放标准。 AAO工艺各个单元区域分布明确，此工艺与其他工艺相比有以下优点： ①运行价格低，构造简洁，三个区域交替运行，总水力停留时间短，防止丝状菌大量生长，不简单消失污泥膨胀现象。 ②系统剩余污泥量较少，并且有很好的沉降性。 ③在脱氮除磷的同时能够有效去除有机物。 ④运行系统比较稳定，管理便利，简单掌握。 ⑤工艺相对其他工艺来说相对成熟，技术风险相对较小，便于老厂改造，运行方式敏捷。 此方法在除磷、脱氮时也存在冲突，比如硝化菌、聚磷菌和反硝化菌在对污泥龄、水碳源和有机负荷上存在竞争与冲突，使其在同一系统很难达到高效脱氮除磷，所以我们想要提高效率，需要从优化和利用碳源，掌握好污泥龄和依据水质调整污泥负荷等方面进行改良。 2.2 UCT工艺 UCT工艺即厌氧/缺氧/缺氧/好氧工艺，能够解决回流污泥中过量的硝酸盐对厌氧放磷的影响。与A/A/O工艺相比，其差别在于UCT方法污泥不会先回流到厌氧池，而是先进入缺氧池。在缺氧池中降低回硝酸盐对厌氧放磷的影响，可以避开缺氧池中混合液回流入厌
生物脱氮除磷原理
生物脱氮原理 （碳源） （碳源）图1 硝化和反硝化过程 图2 A2/O工艺流程
水体中氮的存在形态 生物脱氮原理 1、氨化作用 在好氧或厌氧条件下，有机氮化合物在氨化细菌的作用下，分解产生氨氮的过程，常称为氨化作用。 有机氮 氨氮 2、硝化作用 以A 2/O 工艺为例，硝化作用主要发生在好氧反应器中，污水中的氨氮NH 4+-N 在亚硝酸细菌的作用下转化为亚硝酸氮NO 2--N ，亚硝酸氮NO 2 --N 在硝酸细菌的作用下进一步转化为硝酸氮NO 3--N 。（见图1左边） 亚硝酸细菌和硝酸细菌统称为硝化细菌，属于好氧自养型微生物，不需要有机物作为营 养物质。 3、反硝化作用 反硝化作用主要发生在缺氧反应器中，好氧反应器中生成的硝酸氮NO 3--N 和亚硝酸氮NO 2--N 通过内循环回流到缺氧池中，在有一定碳源的条件下，由反硝化细菌先将硝酸氮NO 3--N 转化为亚硝酸氮NO 2--N ，亚硝酸氮再进一步转化为氮气N 2，水体中的氮从化合物转化为氮气进入到空气中，才能最终将污水中TN 降低。（见图1右边） 反硝化细菌是异养兼性缺氧型微生物，其反应需要在缺氧环境中才能进行。 氨化菌
生物除磷原理 3-）或颗粒态（多聚磷酸盐）。 磷在自然界以2 种状态存在：可溶态（正磷酸盐PO 4 所谓除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷，达到磷水分离。 厌氧释磷 污水在生物处理中，在厌氧条件下，聚磷菌的生长受到抑制，为了自身的生长便释放出其细胞中的聚磷酸盐，同时产生自身生长所需的所需的能量，称该过程为磷的释放。 好氧吸磷 进入好氧环境后，聚磷菌活力得到充分恢复，在充分利用基质的同时，从废水中摄取大量溶解态的正磷酸盐，从而完成聚磷的过程。 富含磷的污泥通过剩余污泥外排的方式最终使磷得到去除。 （注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）
脱氮除磷原理
脱氮除磷原理 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
A-A-O生物脱氮除磷工艺是活性污泥工艺,在进行去除BOD、COD、SS(de)同时可生物脱氮 除磷. 在好氧段,硝化细菌将入流污水中(de)氨氮及由有机氮氨化成(de)氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细菌将内回流带入(de)硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入大气中,从而达到脱氮(de)目(de);在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解(de)有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥(de)排放,将磷去除.以上三类细菌均具有去除BOD5(de)作用,但BOD5(de)去除实际上以反硝化细菌为主.污水进入曝气池以后,随着聚磷菌(de)吸收、反硝化菌(de)利用及好氧段(de)好氧生物分 解,BOD5浓度逐渐降低.在厌氧段,由于聚磷菌释放磷,TP浓度逐渐升高,至缺氧段升至最高.在缺氧段,一般认为聚磷菌既不吸收磷,也不释放磷,TP保持稳定.在好氧段,由于聚磷菌(de)吸收,TP迅速降低.在厌氧段和缺氧段,NH3-N浓度稳中有降,至好氧段,随着硝化(de)进 行,NH3-N逐渐降低.在缺氧段,由于内回流带入大量NO3-N,NO3-N瞬间升高,但随着反硝化(de)进行,NO3-N浓度迅速降低.在好氧段,随着硝化(de)进行,NO3-N浓度逐渐升高. A-A-O脱氮除磷系统(de)工艺参数及控制 A-A-O生物脱氮除磷(de)功能是有机物去除、脱氮、除磷三种功能(de)综合,因而其工艺参数应同时满足各种功能(de)要求.如能有效地脱氮或除磷,一般也能同时高效地去除BOD5.但除磷和脱氮往往是相互矛盾(de),具体体现(de)某些参数上,使这些参数只能局限在某一狭窄(de)范围内,这也是A-A-O系统工艺系统控制较复杂(de)主要原因. 1.F/M和SRT.完全生物硝化,是高效生物脱氮(de)前提.因而,F/M(污泥负荷)越低,SRT(污泥龄)越高.脱氮效率越高,而生物除磷则要求高F/M低SRT.A-A-O生物脱氮除磷是运行较 灵活(de)一种工艺,可以以脱氮为重点,也可以以除磷为重点,当然也可以二者兼顾.如果既要求一定(de)脱氮效果,也要求一定(de)除磷效果,F/M一般应控制在0.1-0.18㎏ BOD5/(kgMLVSS·d),SRT一般应控制在8-15d.
废水处理生物脱氮除磷技术
废水处理生物脱氮除磷技术 氮和磷是生物的重要营养源，在废水中含量高，是引发水体富营养化的根本原因。废水中氮元素主要有无机形态如硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐及有机氨氮等形态存在。随着各国对环境保护的重视，治理废水也取得了长足的进展，目前脱氮除磷的主流方法还是化学法和物理法，化学法脱氮除磷优点是效果稳定且效率高，但产生的污泥会对环境造成二次污染是其主要缺陷。物理法脱氮除磷对于基础投入高，机械的技术高构造复杂，适用于大型的废水处理。生物脱氮除磷技术因为涉及到微生物，微生物对所处的环境要求更加苛刻，往往在实验室条件下理论值较好，但是实际应用到工程效果不佳且处理成本较前两种更高，这严重制约了该技术的推广与应用。然而生物脱氮除磷是环保、副作用小的，发展生物脱氮除磷方法从长远来看，将成为解决水体富营养化问题的主流方案。 1、生物脱氮除磷原理 污水生物脱氮通过硝化作用和反硝化作用。硝化作用的细菌为好氧细菌，主要包括硝酸螺菌属、亚硝酸杆菌属、硝酸球菌属等。硝化作用是在好氧条件下，利用硝化菌经历复杂的生化反应，将氨氮化成亚硝酸盐氮，然后再氧化成硝酸盐氮。反硝化作用的反硝化菌在缺氧状态下将亚硝氮和硝氮还原成氮气，主要为兼性厌氧细菌。自然界具反硝化能力的细菌较多，如变形菌门的多个纲的细菌。 生物除磷是聚磷菌在厌氧环境中水解聚磷和糖原产生ATP，同时吸收污水中的挥发性脂肪酸。ATP是生物的能量载体，磷元素是ATP的组成之一，ATP储 存于体内用于供能微生物生长代谢，从而使聚磷菌成为优势菌种，因此污水中的磷酸盐被微生物大量吸收，最终通过排放剩余污泥达到除磷的目的。 2、废水处理生物脱氮除磷工艺
现行主流的废水生物脱氮除磷工艺主要可以按时间和空间分为2大类，其一是属于按时间顺序分布的间歇式活性污泥法工艺，典型代表是序批式反应器。其二是属于按空间分布的典型代表有厌氧/缺氧/好氧工艺、南非开普敦大学UCT 同步脱氮除磷工艺等。 (1)序批式反应器（SBR） 序批式反应器是一种运行按间歇曝气方式的活性污泥污水处理工艺技术，序批式反应器工艺技术的核心结构为集生物降解池、初沉池等多种功能于一体的反应池，通过曝气和搅拌交替运行，无污泥回流系统，在反应池生成缺氧/好氧/厌氧环境，在氧浓度变化的交替过程中，细菌完成富集氮、磷，释放氮气及储能的过程。此类装置具有占地面积小、结构简单和运行成本低等优点。实际使用能达到较好的脱氮除磷效果，目前已在国内外广泛应用。 (2)厌氧/缺氧/好氧工艺（A2/O） 厌氧/缺氧/好氧（A2/O）工艺的流程是：污水依次进入厌氧池、缺氧池和好氧池。微生物在厌氧池中经三羧酸循环和乙醛酸循环代谢途径将易吸收的有机质转化为挥发性脂肪酸，回流污泥带入的聚磷菌将水解体内ATP释放能量，一部分供自身维持生存，另一部分供微生物吸收污水中的挥发性脂肪酸，并在NADH 作用下合成聚β-羟基丁酸酯储存于体内。缺氧池中，反硝化菌利用硝化回流液中的硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物作为电子供体。到最后环节的好氧池中，聚磷菌主要依靠分解体内储存的聚β-羟基丁酸酯供能，以维持生长繁殖。
废水生物脱氮除磷工艺
废水生物脱氮除磷工艺 目前水污染问题已引起了社会各界人士的广泛关注。水体污染的主要源头有城市生活废水、工业废水、农业污染源。污水中氮、磷含量过高会使水体富养分化，导致水质恶化，甚至影响人类健康，所以讨论开发经济、高效的脱氮除磷新工艺是解决水体污染问题的关键。脱氮除磷方法主要有物理、化学、生物方法，但是物化法投入大，简单造成二次污染，而生物法投入小，成本低，无二次污染。故生物法将是今后污水处理的主流方法。 1、生物脱氮除磷原理 一般来说，生物脱氮过程分为三步：第一步是有机氮在氨化菌的作用下，分解、转化为氨氮。其次步是氨氮在硝化细菌的作用下，进一步分解、氧化为硝态氮。第三步是在缺氧状态下，反硝化菌将硝化过程中产生的硝态氮还原成气态氮，排放到大气中。有讨论表明:在硝化和反硝化的过程中，有些细菌能利用亚硝酸根或硝酸根作为电子受体直接将氨态氮氧化为气态氮。这一发觉将为新型脱氮工艺的研发奠定理论基础。 生物除磷是指聚磷菌在厌氧条件下汲取磷，在好氧条件下过量释放磷的一种生理变化现象，这一现象被称为luxuryuptake现象。有讨论发觉：有一种兼性反硝化细菌能将硝酸根做为电子受体，将硝酸根转化为气态氮，并产生生物除磷作用。总而言之，生物脱氮除磷就是利用微生物的代谢活动将有机氮及有机磷分解、转化。 2、传统生物脱氮除磷典型工艺
传统生物脱氮除磷工艺大体上可以分为2大类，一是按时间挨次分布的，如SBR工艺;二是按空间挨次分布的，如A2/0工艺。而氧化沟工艺既是按时间挨次分布的工艺，也是按空间挨次分布的工艺。这些工艺已被广泛讨论并应用，同时取得了较好效果。 2.1 SBR工艺 SBR是序批式活性污泥法的简称。其流程图如图1，是一种以间歇曝气的方式来运行的水处理技术。该工艺SBR反应器反应过程分为进水、反应、沉淀、排放、闲置5个阶段，周而复始，从而达到脱氮除磷效果。 郭海燕等讨论表明,进水C/N在2.2～3.5及曝气强度为48～50L/h条件下脱氮除磷效果好。TP、TN的去除率分别达到89.4%及84.5%。有讨论表明，在碳源相宜的状况下，采纳SBR工艺TP、TN去除率分别达到96%及78.3%。但是该反应器容积利用率低，曝气量大，增大了成本，且不能连续运行。