脱氮除磷和微生物学原理
生物脱氮的原理
生物脱氮的原理生物脱氮是指利用生物体内的微生物或酶类等生物体系，将有机氮化合物转化为无机氮化合物的过程。
生物脱氮主要是通过微生物的作用，将有机氮化合物分解为无机氮化合物，从而实现氮的循环利用。
生物脱氮的原理涉及到多种微生物和酶的参与，下面将详细介绍生物脱氮的原理。
首先，生物脱氮的原理涉及到一系列微生物的参与。
在自然界中，存在着一类特殊的微生物，它们具有脱氮的能力，能够将有机氮化合物分解为无机氮化合物。
这些微生物包括硝化细菌、反硝化细菌、氨氧化细菌等。
硝化细菌能够将氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐氮，而反硝化细菌则能够将硝酸盐氮还原为氮气。
氨氧化细菌则能够将氨氮氧化为亚硝酸盐氮。
这些微生物在生物脱氮过程中发挥着重要作用，通过它们的代谢活动，有机氮化合物得以分解，从而实现氮的循环利用。
其次，生物脱氮的原理还涉及到多种酶的参与。
在生物脱氮的过程中，多种酶类物质发挥着重要作用。
比如，硝化细菌中的氨氧化酶能够将氨氮氧化为亚硝酸盐氮，而亚硝酸盐氮还原酶则能够将亚硝酸盐氮还原为氮气。
这些酶类物质通过催化反应，加速了生物脱氮过程中的化学反应，促进了有机氮化合物的分解。
此外，生物脱氮的原理还与微生物的代谢活动密切相关。
微生物在生物脱氮的过程中，通过代谢活动产生能量，同时也释放出一些代谢产物。
这些代谢产物对于有机氮化合物的分解起到了重要作用，促进了生物脱氮过程的进行。
总的来说，生物脱氮的原理涉及到多种微生物和酶的参与，通过它们的协同作用，有机氮化合物得以分解为无机氮化合物，从而实现了氮的循环利用。
生物脱氮在农业生产、环境保护等领域具有重要意义，对于提高土壤肥力、改善水质环境等方面都具有积极作用。
因此，深入研究生物脱氮的原理，对于推动农业可持续发展和环境保护具有重要意义。
污水处理方法之除磷、脱氮
污水处理方法之除磷、脱氮污水处理方法之除磷、脱氮：除磷：城市废水中磷的主要来源是粪便、洗涤剂和某些工业废水，以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷的形式溶解于水中。
常用的除磷方法有化学法和生物法。
A、化学法除磷：利用磷酸盐与铁盐、石灰、铝盐等反应生成磷酸铁、磷酸钙、磷酸铝等沉淀，将磷从废水中排除。
化学法的特点是磷的去除效率较高，处理结果稳定，污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷造成二次污染，但污泥的产量比较大。
B、生物法除磷：生物法除磷是利用微生物在好氧条件下，对废水中溶解性磷酸盐的过量吸收，沉淀分离而除磷。
整个处理过程分为厌氧放磷和好氧吸磷两个阶段。
含有过量磷的废水和含磷活性污泥进人厌氧状态后，活性污泥中的聚磷商在厌氧状态下，将体内积聚的聚磷分解为无机磷释放回废水中。
这就是“厌氧放磷”。
聚磷菌在分解聚磷时产生的能量除一部分供自己生存外，其余供聚磷菌吸收废水中的有机物，并在厌氧发酵产酸菌的作用下转化成乙酸背，再进一步转化为PHB （聚自-短基丁酸）储存于体内。
进入好氧状态后，聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解，并释放出大量能量，一部分供自己增殖，另一部分供其吸收废水中的磷酸盐，以聚磷的形式积聚于体内。
这就是“好氧吸磷”。
在此阶段，活性污泥不断增殖。
除了一部分含磷活性活泥回流到厌氧池外，其余的作为剩余污泥排出系统，达到除磷的目的。
脱氮：生活废水中各种形式的氮占的比例比较恒定：有机氮50%~60%，氨氮40%～50%，亚硝酸盐与硝酸盐中的氮占 0～5%。
它们均来源于人们食物中的蛋白质。
脱氮的方法有化学法和生物法两大类。
A、化学法脱氮：包括氨吸收法和加氯法。
a、氨吸收法：先把废水的pH值调整到10以上，然后在解吸塔内解吸氨b、加氯法：在含氨氮的废水中加氯。
通过适当控制加氯量，可以完全除去水中的氨氮。
为了减少氯的投加量，此法常与生物硝化联用，先硝化再除去微量的残余氨氮。
B、生物法脱氮：生物脱氮是在微生物作用下，将有机氮和氨态氮转化为氮气的过程，其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
污水脱氮除磷技术介绍
污水脱氮除磷技术介绍污水脱氮除磷技术是指对污水中的氮、磷进行有效去除的技术。
磷和氮是污水中的主要污染物之一，如果不进行有效去除，会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖，影响水体的生态平衡。
因此，对污水中的氮、磷进行去除是保护水体环境的重要措施之一一、污水脱氮技术1.生物脱氮法：生物脱氮法是利用特定微生物将污水中的氨氮转化为氮气排放。
这种方法需要提供好氧和缺氧条件，通过调控曝气和停氧时间，使特定微生物发挥作用。
目前常用的生物脱氮方法有硝化-反硝化法和厌氧氨氧化-硝化法两种。
2.化学脱氮法：化学脱氮法是指通过加入化学药剂使污水中的氮污染物发生化学反应，将氮污染物转化为氮气排放。
常用的化学药剂有硫酸铁、硫酸铝等。
这种方法操作简单，但药剂投入量大，处理成本较高。
3.膜法脱氮：膜法脱氮是利用气液界面上的气流驱动气体分子穿透膜，并利用膜的选择性透过性，选择性去除污水中的氮气。
膜法脱氮技术通常包括反渗透法(RO)、气体渗透法(GO)、气体渗透双极渗透法(GPD)等。
二、污水除磷技术1.化学除磷法：化学除磷法是通过加入化学药剂与污水中的磷形成沉淀物，将磷从污水中去除。
常用的化学药剂有氢氧化钙(Ca(OH)2)、氢氧化铝(Al(OH)3)等。
这种方法操作简单，但药剂投入量大，处理成本较高。
2.生物除磷法：生物除磷法是通过调控好氧-缺氧情况下特定微生物的生长环境，促使其在缺氧条件下吸收和积累磷。
常用的生物除磷方法有反硝化除磷法、AO法、高效耐磷生物工艺等。
3.吸附除磷法：吸附除磷法是通过将特定材料引入污水中，利用材料对磷的吸附性能，将污水中的磷吸附到材料表面。
常用的吸附材料有Fe3O4、氧化铝、活性炭等。
4.膜法除磷:膜法除磷是利用膜的选择性透过性，选择性去除污水中的磷。
常见的膜法除磷技术有微滤膜法(MF)、超滤膜法(UF)、纳滤膜法(NF)、反渗透膜法(RO)等。
需要注意的是，不同的工业场所的污水特性各异，其处理过程、工艺选择也会有所不同。
简述生物脱氮和生物除磷的基本原理和过程
生物脱氮和生物除磷是水环境治理中常见的技术手段，其基本原理和过程对于水质净化具有重要意义。
下文将分别对生物脱氮和生物除磷的基本原理和过程进行简要阐述，以便更好地理解和应用这两种技术手段。
一、生物脱氮的基本原理和过程1. 基本原理：生物脱氮是指利用生物的作用将水体中的氮气态化合物转化为氮气排放出去的过程。
其主要包括硝化和反硝化两个过程。
2. 过程：1）硝化作用：首先是硝化细菌将水体中的氨氮转化为亚硝酸盐，然后再将亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程。
这一过程主要发生在水中砷、锰等微生物和有机物贪婪性好氧微生物的作用下。
2）反硝化作用：反硝化细菌将水中的硝酸盐还原成氮气气体，从而实现氮的脱除。
这一过程主要发生在水中缺氧或厌氧条件下，反硝化细菌在有机物的作用下进行。
二、生物除磷的基本原理和过程1. 基本原理：生物除磷是指利用生物的作用将水体中的磷物质转化为无机磷沉积或有机磷的过程。
其主要包括磷的吸附和磷的沉淀两个过程。
2. 过程：1）磷的吸附：指微生物在生长过程中，通过细胞活性或胞外聚合物等结合机制，将水体中的磷物质吸附到微生物体表面或细胞内，从而减少水体中的磷含量。
这一过程主要发生在水中的底泥、生物膜等介质上。
2）磷的沉淀：指在适当的环境条件下，微生物可以促进水中磷物质的沉淀作用，将磷固定到底泥中，从而减少水体中的可溶性磷含量。
这一过程主要发生在水中的缺氧或厌氧条件下。
生物脱氮和生物除磷是通过利用微生物的作用，将水体中的氮和磷物质转化为氮气或无机磷沉积的技术手段。
其基本原理和过程涉及硝化、反硝化、微生物吸附和微生物沉淀等生物学过程，在水环境治理中具有重要的应用价值。
希望通过本文的介绍，读者对生物脱氮和生物除磷技术有更深入的了解，并能更好地应用于实际的水质净化工作中。
生物脱氮和生物除磷作为水环境治理的重要手段，对于改善水体质量、保护生态环境具有重要意义。
在实际应用中，为了更好地发挥生物脱氮和生物除磷技术的效果，需要结合具体的水体特点和环境条件，采取相应的措施和管理方式，以确保技术的有效运行和水体的稳定净化。
废水脱氮除磷工艺
废水脱氮除磷工艺
废水脱氮除磷工艺是一种用于处理含有高浓度氮和磷的废水的技术，旨在减少这些有害污染物的排放，以满足环保标准。
以下是常见的废水脱氮除磷工艺：
1.生物脱氮除磷工艺：
生物脱氮（BNR）：生物脱氮是通过在废水处理系统中引入一些特定的微生物，将废水中的氮转化为氮气的过程。
这通常包括硝化和反硝化两个阶段，其中氨氮首先被氧化成亚硝酸盐，然后转化为氮气。
生物除磷（BPR）：生物除磷是通过引入能够吸附磷的微生物，将废水中的磷物质吸附并沉淀出来的过程。
2.化学脱氮除磷工艺：
化学沉淀：添加化学药剂，如氧化铁、氧化铝等，与废水中的磷形成沉淀物，从而实现除磷的效果。
这一过程通常被称为磷酸盐的化学沉淀。
硝化-脱硝：使用化学方法将废水中的氨氮氧化成硝酸盐，然后再还原成氮气。
3.物理化学脱氮除磷工艺：
生物物理化学一体化工艺：将生物处理、物理处理和化学处理结合在一起，以提高脱氮除磷效果。
膜分离技术：利用膜过滤技术，如超滤、反渗透等，从废水中去除氮和磷。
4.湿地处理：
人工湿地：利用植物和微生物的协同作用，通过湿地过程去除废水中的氮和磷。
自然湿地模拟：模仿自然湿地的生态系统，利用湿地中的植物和微生物去除废水中的有机和无机污染物。
巴颠甫同步脱氮除磷工艺定义
巴颠甫同步脱氮除磷工艺定义
以巴颠甫同步脱氮除磷工艺
巴颠甫同步脱氮除磷工艺，是一种高效的污水处理技术，可以同时去除污水中的氮和磷，达到了环境保护和资源利用的双重目的。
该工艺的原理是通过生物处理和化学处理相结合的方式，将污水中的氮和磷转化为固体物质，从而达到去除的效果。
该工艺主要分为生物脱氮和化学除磷两个环节。
在生物脱氮环节中，通过加入特定的微生物，将污水中的氮转化为氨气和亚硝酸盐，再通过加入硝化细菌将氨气和亚硝酸盐转化为硝酸盐。
在化学除磷环节中，通过加入化学药剂，将硝酸盐和磷酸盐反应生成固体物质，从而达到去除氮和磷的效果。
该工艺的优点在于处理效果好，可以达到较高的去除率，同时也具有节能、环保、稳定等特点。
此外，该工艺还可以适应不同的水质特性和处理要求，可以灵活调整操作参数，以达到最佳的处理效果。
使用巴颠甫同步脱氮除磷工艺需要注意的问题包括，加药量的控制、微生物的管理、操作参数的优化等。
在实际应用中，需要根据具体情况进行调整和优化，以达到最佳的处理效果。
巴颠甫同步脱氮除磷工艺是一种高效的污水处理技术，可以同时去除污水中的氮和磷，达到环境保护和资源利用的双重目的。
在实际
应用中，需要注意操作参数的优化和微生物管理等问题，以达到最佳的处理效果。
脱氮的原理
脱氮原理
脱氮技术是指通过一系列化学或物理方法将氮气(N2)从气体或溶液中去除的过程。
脱氮技术广泛应用于环境保护、工业生产和农业等领域。
以下是几种常见的脱氮原理：
1. 放空法：将含氮气体或溶液的容器与空气或其他不含氮气体的容器连接，通过空气扩散效应，氮气会逐渐从高浓度区域转移到低浓度区域，从而实现脱氮。
2. 吸附法：利用一些特定材料或吸附剂，如活性炭、分子筛等，将氮气吸附并分离出来。
这些吸附剂具有较强的亲合力，可以选择性地吸附氮气，从而实现脱氮。
3. 膜分离法：利用特殊的半透膜，将氮气和其他气体或溶液分离开来。
这种膜通常具有选择性通透性，允许某些分子通过而阻止其他分子通过，从而实现脱氮。
4. 化学反应法：通过一些化学反应，将氮气转化为其他物质，进而实现脱氮。
例如，氮氧化物可以通过与氨反应生成氮气和水。
5. 生物脱氮法：利用某些特殊的细菌、藻类或其他微生物，将氮气转化为氮化物或其他无害物质。
这些微生物通常具有脱氮的特殊代谢途径或酶系统。
这些脱氮原理可以单独应用，也可以组合使用，根据具体情况
选择最有效的方法。
脱氮技术的发展对于减少氮气污染、提高资源利用效率和生态环境保护具有重要意义。
脱氮除磷原理
脱氮除磷原理
脱氮除磷是一种常用的废水处理方法，它通过一系列化学过程将废水中的氮和磷去除掉。
脱氮除磷的原理主要包括生物处理和化学处理两个方面。
生物处理是脱氮除磷的主要手段之一。
在生物处理中，利用好氧和厌氧两种微生物的作用来降低废水中的氮和磷含量。
在好氧条件下，氨氮可以被氨氧化细菌氧化为亚硝酸盐，然后亚硝酸盐可被亚硝酸盐氧化细菌进一步氧化为硝酸盐。
通过这个过程，废水中的氮被转化为氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐。
在厌氧条件下，通过一系列反应，废水中的磷可被还原成无机磷。
化学处理也是脱氮除磷的重要手段之一。
在化学处理中，常用的方法包括加入化学药剂和利用吸附剂去除废水中的氮和磷。
常用的化学药剂有聚合氯化铝、硫酸铁等。
这些药剂可与废水中的氮和磷反应，形成沉淀物或沉淀物颗粒，从而使废水中的氮和磷得以去除。
吸附剂则通过其表面特性和吸附能力去除废水中的氮和磷。
综上所述，脱氮除磷是通过利用生物处理和化学处理的方式，将废水中的氮和磷去除，从而达到净化废水的目的。
这些原理的应用可以在废水处理中起到重要作用，降低废水对环境的污染。
污水生物处理原理
污水生物处理原理引言概述：污水生物处理是一种常见的污水处理方法，通过利用微生物的作用来降解和去除污水中的有机物和氮、磷等污染物。
本文将从五个方面详细介绍污水生物处理的原理。
一、生物降解机理1.1 微生物的作用：污水中的有机物主要由微生物分解降解，微生物通过吸附、降解、转化等方式将有机物转化为无机物。
1.2 降解过程：微生物首先通过吸附将有机物吸附在细胞表面，然后通过酶的作用将有机物分解为较小的有机分子，最终转化为无机物。
1.3 降解产物：有机物的降解产物主要是二氧化碳和水，这些无害的无机物可以被环境快速分解和吸收。
二、生物脱氮机理2.1 反硝化作用：在污水生物处理过程中，一部分微生物可以利用硝酸盐作为氧化剂，将有机物中的氮氧化为氮气释放到大气中。
2.2 厌氧反硝化：厌氧条件下，一些厌氧微生物可以利用有机物作为电子供体，将硝酸盐还原为氮气。
2.3 亚硝酸盐氧化：在好氧条件下，一些特定的微生物可以将亚硝酸盐氧化为硝酸盐，从而实现氮的去除。
三、生物除磷机理3.1 磷的吸附：在污水处理过程中，一部分微生物可以通过吸附的方式将磷离子吸附在细胞表面。
3.2 磷的释放：当污水中的有机物浓度较低时，一些微生物会释放细胞内积累的磷，从而实现磷的去除。
3.3 磷的沉淀：通过添加化学物质，可以将污水中的磷与其结合形成不溶性的磷盐，沉淀下来，实现磷的去除。
四、生物处理系统4.1 活性污泥法：活性污泥法是一种常见的污水生物处理方法，通过将污水与活性污泥接触，利用微生物的作用将污水中的有机物降解。
4.2 人工湿地法：人工湿地法利用湿地植物和微生物的共同作用，将污水中的有机物和污染物去除，并实现水体的净化。
4.3 厌氧消化法：厌氧消化法通过在无氧条件下，利用厌氧微生物将有机物降解为沼气和沉淀物，实现有机物的去除和能源的回收。
五、生物处理优势5.1 低成本：相比于传统的化学处理方法，污水生物处理具有较低的运营成本，节约了能源和化学药剂的使用。
脱氮除磷污水处理工艺
BCFS工艺是在帕斯韦尔氧化沟（Pasveersloot）与 UCT工艺及原理的基础上开发的生物除磷脱氮新工 艺，它由5个功能相对专一的反应器组成，通过控 制反应器之间的3个循环来优化各反应器内细菌的 生存环境，具有污泥产率低、除磷脱氮效率高（均 大于90％）等特点，其出水总氮<5mg/L，正磷酸 盐含量几乎为零。
该工艺的本质是通过控制环境温度造成两类细菌不同的增长 速率,利用该动力学参数的不同造成“分选压力” 。使用无需污 泥停留(以恒化器方式运行,其SRT=HRT)的单个CSTR反应器来实 现,在较短的HRT(即SRT)和30 ~40℃的条件下,可有效地通过种群 筛选产生大量的亚硝酸盐氧化菌,并使硝化过程稳定地控制在亚 硝化阶段,以
ＮＯ2-为硝化终产物。SHARON工艺适用于含高浓度氨 (>500ｍｇ/Ｌ)废水的处理工艺,尤其适用于具有脱氮要求的预处 理或旁路处理,如污泥消化池上清夜的处理。目前荷兰已有两家 污水处理厂采用了此工艺。
ＳＨＡＲＯＮ工艺主要有2个反应条件,一是碱度，另一是温 度。从方程式中可看出1ｍｏｌＮＨ+4需要1ｍｏｌＨＣＯ-3,若 碱度供应不足,ｐＨ会迅速下降,若降至6 4以下,反应将停止,这与 传统的硝化反应相似。另一方面温度要求25℃以上。温度是用 以使亚硝化菌占优势从而控制硝化过程。图1显示了温度对亚硝 化菌和硝化菌的最小泥龄的影响。当温度高于15℃时,亚硝化菌 的最小泥龄低于硝化菌的最小泥龄,因此在高温度条件下(图中为 35℃)通过控制泥龄,可将长泥龄的硝化菌清洗出系统,保证硝化 过程停留在半硝化(ＮＯ-2)阶段。
废水脱氮除磷原理
废水脱氮除磷原理
废水脱氮除磷是一种常用的废水处理方法，该方法通过物理、化学或生物等方式，将废水中的氮和磷去除，以达到净化废水、保护水环境的目的。
废水脱氮的原理主要通过氧化还原反应来实现。
在废水处理过程中，氧化剂（如氧气、臭氧等）被引入到废水中，与废水中的氮物质发生反应。
氧化剂可以将氮物质氧化成为更容易去除的形态，如将氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐。
然后，通过一系列的反应和处理，将氧化后的产物从废水中去除。
废水除磷的原理主要是通过化学沉淀、生物吸附或沉淀和生物两种方式来实现。
化学沉淀是指向废水中加入化学药剂，使废水中的磷与药剂发生反应，形成不溶于水的沉淀物，从而达到去除磷的目的。
生物吸附是指利用微生物或植物等生物体的吸附能力，将废水中的磷物质吸附到生物体的表面或细胞内部。
沉淀和生物两种方式常常结合使用，以增加废水除磷的效果。
综上所述，废水脱氮除磷主要是通过氧化和沉淀、吸附等方式来实现的。
通过选择适当的处理方法、调整工艺参数和控制操作条件，可以高效地脱除废水中的氮和磷，保护水资源，减少污染。
生物脱氮原理
生物脱氮原理
生物脱氮指的是利用生物体内的微生物或酶的作用，将废水中的氮污染物转化为不容易引起环境问题的形式，从而达到减少氮污染的目的。
生物脱氮的原理主要有两种：硝化和反硝化。
硝化是指将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程。
这一过程通常由硝化细菌来完成，这些细菌可以氧化废水中的氨氮为亚硝酸盐，然后进一步氧化为硝酸盐。
硝化细菌需要适宜的温度、pH值和氧气供应才能正常生长和繁殖。
反硝化是指将废水中的硝酸盐还原为氮气的过程。
这一过程主要由反硝化细菌完成。
当废水中硝酸盐的浓度较高，并且缺乏氧气供应时，反硝化细菌利用硝酸盐作为电子外接体，还原为氮气释放到大气中。
在实际应用中，常常将硝化和反硝化结合起来，构建生物脱氮系统。
首先，利用硝化细菌将废水中的氨氮转化为硝酸盐，然后利用反硝化细菌将硝酸盐还原为氮气。
这种生物脱氮系统能够有效地降低废水中的氮含量，达到环境保护的目的。
脱氮除磷原理及过程
脱氮除磷原理及过程脱氮除磷是指将水中的氮和磷等营养盐去除，以达到净化水体的目的。
其原理和过程如下：脱氮原理：脱氮主要是通过微生物的作用来实现的。
在水体中，氮主要以氨氮、硝态氮和有机氮的形式存在。
在底泥和有机物的分解过程中，产生的氨氮（NH3）被硝化细菌氧化成亚硝酸盐（NO2-），然后再被另一类硝化细菌氧化成硝酸盐（NO3-）。
硝酸盐是稳定的氮化合物，不易向大气中释放。
但通过特定条件下的反硝化作用，脱氮可以发生。
反硝化是一种厌氧细菌作用，将水中的硝酸盐还原成氮气（N2），释放到大气中，从而实现去除氮的目的。
脱磷原理：脱磷主要是通过化学沉淀和吸附等方式来实现的。
在水体中，磷主要以无机磷（溶解态磷）和有机磷（悬浮态磷、溶解态磷）的形式存在。
添加化学物质如铝盐、铁盐等能与磷发生反应生成固体沉淀，从而将磷从水中去除。
此外，还可以使用一些吸附性材料，如活性炭等，将水中的磷物质吸附到材料表面，实现去除磷的目的。
脱氮过程：脱氮过程通常涉及两个主要步骤：硝化和反硝化。
在硝化过程中，氨氮被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通过微生物的作用完成。
然后，在反硝化过程中，硝酸盐被厌氧细菌还原成氮气，从而从水体中去除氮。
脱磷过程：脱磷过程通常包括化学沉淀和吸附等步骤。
在化学沉淀中，将适当的化学物质添加到水体中，与磷发生反应生成固体沉淀，从而将磷从水中去除。
而在吸附过程中，将具有较强吸附性的材料，如活性炭，放入水体中，吸附水中的磷，实现脱磷的目的。
总的来说，脱氮除磷是通过微生物的作用（硝化和反硝化）和化学物质的处理（化学沉淀和吸附）来实现的。
这些过程能有效去除水体中的氮和磷，从而净化水体。
脱氮除磷的原理
脱氮除磷的原理脱氮除磷是指将水中的氮、磷等营养物质去除，以减少对水环境的污染。
这是一项重要的环保工作，对于保护水资源、维护生态平衡、改善人类居住环境具有重要意义。
本文将从脱氮和除磷两个方面探讨其原理。
一、脱氮的原理氮素是生物体中不可缺少的元素之一，但高浓度的氮素会导致水体富营养化，引发藻类过度生长，从而破坏水体生态平衡。
脱氮的方法主要包括生物法、物理法和化学法三种。
1. 生物法生物法是利用微生物将水中的氮素转化为气态氮，从而实现脱氮的过程。
该方法主要有生物滤池法、反硝化法、植物吸收法等。
生物滤池法是将水流经滤池，滤池内填充有高效微生物群落，微生物可以利用水中的氨氮、硝酸盐等氮源进行生长，将氮素转化为气态氮，从而实现脱氮的过程。
反硝化法是利用反硝化菌将水中的硝酸盐还原为气态氮，从而实现脱氮的过程。
该方法适用于有机负荷较高的废水处理。
植物吸收法是利用水生植物吸收水中的氮素，从而实现脱氮的过程。
水生植物可以将水中的氮素转化为植物体内的有机氮，从而减少水中的氮素浓度。
2. 物理法物理法是通过物理手段将水中的氮素去除，主要包括曝气法、超滤法、电解法等。
曝气法是将水流经曝气池，通过人工或机械的方式将氧气注入水中，促进水中的微生物进行生长，从而实现脱氮的过程。
超滤法是利用超滤膜将水中的氮素去除，超滤膜可以有效地过滤掉水中的微生物和颗粒物质，从而实现脱氮的过程。
电解法是利用电解将水中的氮素去除，该方法适用于高浓度氨氮的废水处理。
3. 化学法化学法是通过化学反应将水中的氮素去除，主要包括硝化法、硝酸盐还原法、氧化还原法等。
硝化法是利用硝化菌将水中的氨氮转化为硝酸盐，从而实现脱氮的过程。
硝酸盐还原法是利用还原剂将水中的硝酸盐还原为气态氮，从而实现脱氮的过程。
氧化还原法是利用氧化剂将水中的氨氮氧化为亚硝酸盐，再通过反硝化将亚硝酸盐还原为气态氮，从而实现脱氮的过程。
二、除磷的原理磷是植物生长的必需元素，但高浓度的磷会导致水体富营养化，引发水华等问题，从而破坏水体生态平衡。
污水脱氮除磷原理
污水脱氮除磷原理
污水脱氮除磷是一种常见的污水处理方法，旨在降低污水中的氮和磷含量，以减少对水环境的污染。
脱氮的原理通常采用生物脱氮方法，其中最常见的是硝化-反硝化过程。
在这个过程中，通过微生物的作用，将污水中的氨氮逐步转化为亚硝酸盐，然后再转化为硝酸盐。
同时，硝化过程中产生的氮气可以通过通气系统排出。
除磷的原理主要是通过化学反应将溶解性磷酸盐转化成不溶性磷酸盐沉淀，从而达到除磷的效果。
常用的除磷方法包括化学除磷和生物除磷。
化学除磷通常采用加入金属盐溶液（如氯化铁、氯化铝等）的方式，金属离子与磷酸盐发生反应生成不溶性的金属磷酸盐沉淀。
这些沉淀物随后通过沉淀池或沉淀池被除去。
生物除磷主要是利用某些特殊的细菌和微生物，在厌氧条件下将污水中的磷酸盐转化为多聚磷酸盐，这些多聚磷酸盐可以沉积在活性污泥中。
在后续的污泥处理过程中，这些磷酸盐有机体可以被分解，从而达到除磷的效果。
综上所述，污水脱氮除磷的原理一般是通过生物反应和化学反应，将污水中的氮和磷转化成沉淀物或沉积在活性污泥中，从而达到减少水环境污染的目的。
生物脱氮除磷ASM2D模拟及机理研究
生物脱氮除磷ASM2D模拟及机理研究生物脱氮除磷ASM2D模拟及机理研究引言氮和磷是自然界中的两种主要营养元素，它们在各种生物体的生长和发育过程中扮演着重要角色。
然而，过量的氮和磷会导致水体富营养化，引发一系列环境问题，如藻类爆发、水质恶化等。
因此，研究有效的生物脱氮除磷技术是十分必要的。
一、ASM2D模型1.模型简介ASM2D（Activated Sludge Model No.2D）是一种用于模拟污水处理过程中活性污泥系统的滞后型微生物动力学模型。
它可以定量描述活性污泥系统中的有机物降解、氮转化和磷循环等过程，为研究生物脱氮除磷提供了理论基础。
2.模型参数ASM2D模型包含多个参数，其中包括了微生物生长速率、底物降解速率、氮转化速率和磷循环速率等。
这些参数可以通过实验测定或者文献调研获得，通过建立数学模型对不同参数进行敏感性分析，可以深入了解生物脱氮除磷的机理。
二、生物脱氮除磷机理研究1.氮的脱除机理（1）硝化作用：在活性污泥系统中，氨氮首先被氧化为亚硝酸盐，然后进一步被氧化为硝酸盐。
这一过程主要由硝化细菌完成。
硝化细菌利用氨氮作为能量源，通过氨气单加氧化酶和亚硝酸还原酶来完成这一过程。
（2）反硝化作用：在缺氧条件下，硝酸盐可以被反硝化细菌还原为氮气以及一定量的氧化产物。
反硝化细菌利用硝酸盐作为外部电子受体来进行呼吸，从而将氮气释放到大气中。
2.磷的除去机理（1）吸附作用：活性污泥中的胞外聚合物和微生物表面有正常吸附和化学吸附两种形式的磷酸盐。
这些吸附物可以在一定程度上将水中的无机磷捕捉，并把它们带入活性污泥团聚的过程中。
（2）释放作用：在好氧条件下，活性污泥系统中的微生物会释放胞内储存的磷酸盐。
这一过程由于被称为回流反应，是磷的内部循环的重要环节。
三、ASM2D模拟案例分析本文选择一个污水处理厂的实际案例，利用ASM2D模型对该污水处理过程进行模拟，并分析生物脱氮除磷的机理。
通过对该案例的模拟，我们发现底物浓度、温度、PH值等因素对生物脱氮除磷效果有明显的影响。
生物脱氮除磷原理
生物脱氮除磷原理 It was last revised on January 2, 2021生物脱氮除磷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：（1）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。
（2）反硝化阶段：硝酸盐的存在，缺氧条件DO值在L左右，充足碳源（能源），合适的PH条件。
生物除磷原理磷常以磷酸盐（H2PO4-、HPO42-和H2PO43-)、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。
污废水深度处置脱氮的微生物学原理
污废水深度处置脱氮的微生物学原理
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2、生物脱氮工艺
（1）三段生物脱氮工艺
空气
空气
污废水深度处置脱氮的微生物学原理
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1）流程说明
有机物氧化、硝化及反硝化独立， 都有自己沉淀池和污泥回流系统
“一级”曝气池：去除 COD、BOD，BOD<15-20mg/l
有机氮转化为 NH3 、NH4+ ； “二级”硝化曝气池，NH3 、NH4+生成NO-3—N，碱度下降； “三级”反硝化池——NO-3—N转化为氮气。
（10-15）d。θC与温度相关，温度低θC高。
（f）水力停留时间（HRT）：3.5~6h
污废水深度处置脱氮的微生物学原理
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+4H
+4H
2HNO3
2HNO2
-2H2O
-2H2O
2HNO
2NH2OH
-H2O NO
NO2-
反硝化过
NO3-
程简化式
NO2-
NH2OH N2O
2NH3 同化反硝化
N2 异化反硝化 有机体(同化反硝化) N2(异化反硝化)
• 缺点
脱氮效率不高，普通ηN=（70～80）%
好氧池出水含有一定浓度硝酸盐，如二沉池运行不妥，
则会发生反硝化反应，造成污泥上浮，使处理水水质恶
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3）A1/O工艺影响原因
1. 水力停留时间t
t反硝化≤2h，t硝化≥6h，t硝化：t反硝化 =3：1，ηN到达（70-80）%，不然ηN↓
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硝化过程影响原因
（a）好氧环境：硝化菌氧化NH3和NO2-取得能量，溶解氧含量高
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❖ 今后，微生物脱氮除磷技术的发展方向就目前看主要有以下 几个方面：
❖ 1、开放、研制和采用成本低廉、效果稳定的新工艺。 ❖ 2、微生物除磷工艺如果同时具有脱氮能力将比单纯的除磷
工艺具有更大市场。脱氮需要较长的停留时间，使糸统达到 硝化，但糸统中NO3—的存在将影响积磷菌的厌氮放磷，泥 龄长也会降低除磷效果，所以在一个糸统中如何兼顾脱氮除 磷使糸统同时达到较好的脱氮除磷效果是一个值得研究的问 题。
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❖ 2、反硝化作用段细菌 ❖ （1）反硝化细菌 ❖ 反硝N2的细菌总称。种类很多，其中的假单孢菌属内能进行反 硝化的种最多。 ❖ （2）反硝化段运行操作 ❖ 反硝化段运行操作关键指标有： ❖ PH： ❖ 硝化反应在消耗碱，如果污水中没有足够的碱度，则随着硝 化的进行，PH会急剧下降，而且硝化细菌对PH十分敏感， 亚硝酸细菌和硝酸细菌分别在PH7.0～7.8和活性最强，PH 值在这个范围以外，其活性便急剧下降。可见PH是影响硝 化速度的重要因素。
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❖ ①泥龄（即悬浮固体停留时间θSRT）是重要控制指标，可 通过排泥控制泥龄，一般控制在五天以上，泥龄要大于硝化 细菌的比生长速度。否则，泥龄过短硝化细菌会流失，硝化 速率低。用生物接触氧化法有利于硝化作用。
❖ ②要供给足够氧，处理生活污水时，溶解氧一般控制在 1.2～2.0mg/L为宜.工艺废水则要看废水的有机物浓度(COD 和BOD)和NH3含量的高低,适当提高溶解氧。
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❖ ③控制适度的曝气时间（或说水力停留时间），普通的活性 污泥法的曝气时间为4～6h甚至8h。
❖ ④在硝化过程中，消耗了碱性物质NH3，生成HNO3，维持 碱度，中和HNO3，使PH维持在偏碱性（PH7.5～8.0）， 满足硝化细菌对PH的需要。
❖ ⑤温度，大多数硝化细菌生长的最适温度为25℃～30℃， 低至-5℃，高至60℃。可以将它们应用于污水和废水生物处 理中。
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❖ 三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物 ❖ （一）微生物脱氮工艺 ❖ 可采用A/O（厌氧/好氧）、A2/O（厌氧/缺氧/好氧）、
A2/O2（厌氧/缺氧/好氧/好氧）SBR（间歇活性污泥法）等 工艺均可取得较好脱氮效果。 ❖ （二）脱氮原理 ❖ 生物脱氮主要是通过硝化作用和反硝化作用来完成的。 ❖ 首先利用设施内好氧段，由亚硝化细菌和硝化细菌作用，将 NH3转化为NO3——N（硝化氮）。再利用缺氧段经反硝化 细菌将NO3——N（硝化氮）反硝化还原为氮气（N2）， 溢出水面释放到大气，N2参于自然界物质循环。水中含氮 物质大量减少，降低出水潜在危险性。
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❖ （2）氧化亚硝酸细菌 ❖ 大多数氧化亚硝酸细菌在PH7.5～8.0，温度25℃～30℃，
其世代随环境可变，由8h到几天。 ❖ (3)硝化段的运行操作: ❖ 硝化细菌的世代时间普遍比异养菌的世代时间长,为了硝化作
用彻底,保证有足够数量活性强的硝化细菌(107个/mL以上)， 在运行操作上要掌握几个关键。
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❖ 3、利用微生物技术强化脱氮除磷过程，提高处理效果。生 物脱氮系统中由于硝化细菌世代时间长，容易从系统中流失， 受低温等不利的环境条件影响较大，所以常常达到良好硝化 效果而影响系统脱氮效率，除了使用生物膜系统外，在活性 污泥系统中使用投菌法，即在需要时或定期向系统投加硝化 细菌也是一条有效途径。目前已有研究者在研究硝化菌的大 量培养技术。在生物除磷系统中也可通过投加积磷菌制剂来 提高或保持系统的除磷效果。
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❖ 二、天然水体氮、磷的来源 ❖ 有下面几个方面： ❖ 1、来自城市生活污水； ❖ 2、来自农业施肥（氮）和喷洒农药（磷）； ❖ 3、来自工业废水（化肥厂、印染厂、焦化厂及洗涤剂等生
产废水）； ❖ 4、食品加工、罐头食品加工及被服洗涤服务行业的废水； ❖ 5、禽畜粪便水
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第一节 污废水深度处理—脱氮、除磷与 微生物学原理
❖ 一、污废水脱氮、除磷的目的和意义 ❖ 氮、磷是藻类生长的限制因子，水体中氮、磷浓度增高会导
致水体的富营养化。事实上，现在水体富营养化问题越来越 严重，据报道，1991年我国共发生赤潮38次，1992年增加 至50次，造成鱼类和其他生物大量死亡，对海洋渔业资源造 成水体溶解氧下降。此外，饮用水中硝态氮超过10mg/L会 引起婴儿的高铁血红蛋白症。
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❖ （三）硝化、脱氮微生物 ❖ 亚硝化细菌和硫化细菌是革兰氏阴性菌。在污水处理糸统和
自然环境中，硝化细菌有附着表面和在细胞束内生长的倾向， 形成胞囊结构和菌胶团。 ❖ （1）氧化氨的细菌 ❖ 为专性好氧菌，在低氧压下能生长。化能无机营养，氧化 NH3为HNO2，从中获得能量供合成细胞和固定CO2。在最 适条件下（温度25℃～30℃，PH为7.5～8.0）亚硝化球菌 的世代时间为8～10h。亚硝化螺菌的世代时间为24h。
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❖ PH值也影响反硝化的速率。不同的学者以不同的反硝化细 菌或不同来源的污泥进行试验，所报道的最适PH值范围略 有不同，但大多数学者认为反硝化的最佳PH范围在中性和 微碱性。由于反硝化作用是由各种非专性反硝化细菌共同参 于下进行的，所以水糸中PH值的影响并不明显。
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❖ 为此，对于水体中氮、磷的去除已越来越受到重视，许多国 家对废水氮、磷都制订了严格的排放标准。常规的活性污泥 主要去除废水中含碳化合物，而对氮、磷去除率很低。鉴于 此情况，废水的脱氮除磷技术近年来得到迅速发展。微生物 脱氮除磷技术由于具有处理效果好，处理过程稳定可靠、处 理成本低，操作管理方便等优点而得到广泛运用，为水体中 氮、磷的去除提供了有效手段。