城市污水处理除磷脱氮的传统工艺与发展
城市污水处理中污泥的除磷脱氮工艺探讨
Ｑ：
环 境 科 学
城 市 污 水 处 理 中污 泥 的 除磷 脱 氮 工 艺 探 讨
许丽君 ’ 韩立 峰ｚ （ 绍 兴市 中等专 业学校 浙江绍兴 ３ ０ ０； ２． １． １ ０ ２ 绍兴水处 理发展有 限公司 浙江绍兴 ３ ０ ４ １ ７） ２
的 问 题 。 果 污 泥 得 不 到 正 确 及 时 的 处 理 如 处 置 ， 染 物 对 环 境 的 污 染 与 危 害 同 样 存 污 在， 只不 过 变 换 一 种 形式 而 已 ， 成 了 另一 形
度 ， 污水 的温度 降低 ， 生化反 应尤 其是 硝 而 对
４ Ｓ Ｒ 艺的特点 、 Ｂ工 各种 形式和 适用情况 化 反 应 的影 响较 大 ， 以 ， 寒冷 地 区 ， 用 所 在 采
当前 城 市 建 设 和 发 展 中 存 在 的突 出 问
反 应 池 前 既 要 增 设 一 个 厌 氧 段 又 要 增 设 一 （ ～４ 要深 ， ３ ｍ） 因此在 同样 的负荷 条件下 ， Ｂ ＳＲ
题 是 水体 污 染 严 重 ， 资 源 紧缺 。 染 型的 个 缺 氧 段 ， 同时 实现 生 物 除 磷 脱 氮 。 水 污 以 缺 水 现 状 ， 约 着 城 镇 规 模 建 设 与 工 农 业 制
市 政 设施 。 方 面 ， 一 大量 的污 水 处 理 设 施 运 生 大 量 的 污 泥 ， 泥 中 除 含 有 大 量 的 有 机 污
一
般 交替 式氧 化 沟工 艺的 设备 闲置率 比 地 开 停 进 水 阀 门 ， 气 设 备 养 物 质外 ， 存 在 重 较 高 ， 丰 磷 还 容积 利用率 比较 低 ， 如邯 郸东 污水 厂的 此 ， 自控 设 备 的 要 求 比 较 高 。 对 金 属 、 病 菌 和 寄 生 虫 等 有毒 有 害成 分 。 致 如 设 计 污泥星 系数 为０． ５ 实 际为０． ８ Ｄ型氧 ５， ４， （） ４ 在寒 冷的 气 候条 件 下 ， 因为 表面 爆 气 何 处 理和 处 置这 些 污 泥 一 直 是 各 方 面 关 注 化沟 曝 气转 刷 的实 际利 用 率 只有 ３ ． ％。 ７５ 器 会造 成表 面 冷 却或 者 结冰 ， 降低 污水 的温
污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展
为 氨 态 氮 的 基 础 上 ，利 用 硝 化 菌 和 反 硝化 菌 的 作 用 ，在 好 氧 条 件 下将 氨 氮通 过反 硝化 作 用 转 化 为
亚硝态氮 、硝态氮。在 缺氧条件下通过反 硝化作 用将 硝氮 转化 为氮 气 ，达 到从 废水 中脱氮 的 目
的 。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 Ｎ ４ Ｎ ｚ Ｈ＋ Ｏ－ 或 的氧 化 反 应 中获取 能 量 ［ 。其 中硝 化 的最佳 温度 在纯培 养 中为 ２ ～５℃， 土壤 中为 ３～ Ｏ℃， ５３ 在 ０４ 最佳 ｐ Ｈ值 偏 碱性 。 反硝化 作 用是反 硝化 菌 （ 多数是 异养 型兼 性厌 氧 大 菌 ，Ｏ＜ ．ｍ ／ ） Ｄ Ｏ５ ｇＬ 在缺 氧 的条 件下 ， 以硝酸 盐氮 为 电
关键词 ： 生物脱 氮除磷 ； 富营养化 ； 工艺； 发展趋 势
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｍｅ ｈ ｎｓ ｏ ｓｅ ｔｒ ｂ ｏｏ ｉ ａ ｉ ｏ ｅ ｎ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓ ｒｍｏ ａ ａ ｉ ｕ ｓ ｄ ｏ ｆ ｔ ｅ ｔ ｄ ｔ ｎ ｌ ｎｔｏ ｅ ｎ ｓｒ ｃ ： ｃ ａ ｉｍ ｆｗａ ｔｗａｅ ｉｌ ｇｃ ｌｎ ｔ ｇ ｎ ａ ｄ ｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｅ ｖ ｌｗ ｓ ｄ ｓ ｓ ｅ ．Ｓ ｍｅ ｏ ｈ ｒ ｉ ｏ ａ ｉ ｇ ｎ ａ ｄ ｒ ｃ ａ ｉ ｒ ｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｍｏ ａ ｒ ｃ ｓ ｅ ｅ ｅｉ ｔ ｄ ｃ ｄａ ｃ ｒ ｉ ｇｔ ｅｏ ｄ ｒ ｆ ｐ ｃ ｎ ｍｅ Ｍｅ ｎ ｉ ｅ ｕ ｕ ｅｄ ｖ ｌｐ ｎ ｅ ｄ ｉ ｆ ｌ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓ ｅ ｖ ｌ ｏ ｅ ｓ ｓ ｒ ｒ ｕ ｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｔ ｒ ｅ ａ ｅａ ｄｔ ． ａ ｗｈｌ ｔ ｔ ｒ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｒ ｎ ｓ ｎｔ ｓ ｅｄ ｒ ｐ ｗ ｎｏ ｏｈ ｏｓ ｉ ｅｈ ｆ ｔ ｉ ｈ ｉ ｗ ｒ ｒ ｓ ｅ ｔｄ Ｂ ｓ ｄｏ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｉｎｏ ｐ ｏ ｅ ｓｉ ｗ ｓ ｕ ｒ ａ ｄｔａ ｃ ａ ｉ ｏ ｂ ｏｏ ｉ ａ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓ ｅ ｖ ｌ ｈ ｕ ｄｂ ｅ ｐ ｎ ｄ ｅ ｅ ｏ ｐ ｃ ｅ ． ａ ｅ ｎｔ ｔ ｕ ｔ ｆ ｒ ｃ ｓ ，ｔ ａ ｔ ｏ ｗ ｒ ｔ ｐ ｈ ｉ ｏ ｏ ｐ ｆ ｈ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｆ ｉｌｇ ｃ ｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｍｏ ａ ｏ ｌ ｅｄ ｅ ｅ ｅ ， ｍ ｌ ｒ ｓ ａ ｄｍｏ ｅ ｏ ｕ ｕ ｄ ｅ ｎｔ ｅ ｃ ｏ ｉ ｌ ｏ ｔ ｌｅ ｈ ｏｏ ｙ ｎ ｒ ｃ ｓ ｆ ｗｏ ｌ ｒ ｂ ａ ｎ ｒ ｃ ｎ ｌｇ ． ｂ ｏ ｈ ｍｉ ｃ ｏｔ Ｋｅ ｒ ｓ ｂｏ ｏ ｉａ ｉ ｏ ｅ ｎ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓ ｅ ｖ ｌ ｅ ｔ ｐ ｉ ａｉｎ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ；ｒ ｎ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉｌ ｇｃ ｌ ｔ ｇ ｎａ ｄｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｍｏ ａ； ｕｒ ｈｃ ｔ ；ｅ ｈ ｏｏ ｔ ｄ ｎｒ ｒ ｏ ｏ ｙ ｅ
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：在陈述城市污水生物脱氮除磷机理的基础下，简单分析生物脱氮除磷的处理工艺。
关键词：脱氮除磷；机理；工艺1 前言城市污水中的氮、磷主要来自生活污水和部分工业废水。
氮、磷的主要危害:一是使受纳水体富营养化;二是影响水源水质, 增加给水处理成本;三是对人和生物产生毒害。
上述危害严重制约了城市水环境正常功能的发挥, 并使城市缺水状况加剧，而且随着人民生活水体的提高和环境的恶化，对水质的要求也越来越高。
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 生物脱氮原理【1】一般来说, 生物脱氮过程可分为三步: 第一步是氨化作用, 即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。
在普通活性污泥法中, 氨化作用进行得很快, 无需采取特殊的措施。
第二步是硝化作用, 即在供氧充足的条件下, 水中的氨氮首先在亚硝酸菌的作用下被氧化成亚硝酸盐, 然后再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。
为防止生长缓慢的亚硝酸细菌和硝酸细菌从活性污泥系统中流失, 要求很长的污泥龄。
第三步是反硝化作用, 即硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。
这一步速率也比较快, 但由于反硝化细菌是兼性厌氧菌, 只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化, 因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境( 好氧池的混合液回流到缺氧池) 。
反应方程式如下:( 1) 硝化反应:硝化反应总反应式为:( 2) 反硝化反应:另外, 由荷兰Delft 大学Kluyver 生物技术实验室试验确认了一种新途径, 称为厌氧氨( 氮) 氧化。
即在厌氧条件下,以亚硝酸盐作为电子受体,由自养菌直接将氨转化为氮, 因而不必额外投加有机底物。
反应式为:NH4+NO2→N2+2H2O3 生物除磷原理【1】所谓生物除磷, 是利用聚磷菌一类的微生物, 在厌氧条件下释放磷。
而在好氧条件下, 能够过量地从外部环境摄取磷, 在数量上超过其生理需要, 并将磷以聚合的形态储藏在菌体内, 形成高磷污泥排出系统, 达到从污水中除磷的效果。
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。
除磷脱氮工艺流程
除磷脱氮工艺流程
《除磷脱氮工艺流程》
除磷脱氮工艺是水处理领域中常用的工艺之一，其主要目的是去除水体中的磷和氮，从而减少水体污染，保护水环境。
一般来说，除磷脱氮工艺可以分为生物法和化学法。
生物法主要是利用微生物的代谢过程把水体中的磷和氮转化为微生物体内储存物质，从而实现去除。
而化学法则是通过添加化学剂来沉淀和结合磷和氮，达到去除的目的。
在生物法中，常见的去除磷的工艺包括生物接触氧化法（BIOX法）、改良活性污泥法等。
其中，BIOX法是通过在处理污水的氧化池内接入高磷酸盐废水，利用特定微生物利用这些废水中的磷来生长，从而实现磷的去除。
而改良活性污泥法则是通过改良活性污泥微生物的代谢途径来实现磷的去除。
除磷脱氮工艺流程中，除了生物法，还有一种化学法辅助生物法的工艺——生物混凝法。
这种工艺中，一般会先通过生物法去除水体中的氮，然后在处理后的水中加入化学混凝剂，通过混凝沉降将水中的磷去除。
除磷脱氮工艺在现代水处理中起着重要的作用，通过科学合理的工艺流程和技术手段，可以实现高效、低成本地去除水体中的磷和氮，保护水体环境，促进可持续发展。
脱氮除磷的水污染处理工艺
脱氮除磷的水污染处理工艺近几十年来，水污染问题日益严重。
其中，氮和磷的排放是造成水体富营养化的主要原因之一。
为了解决这个问题，脱氮除磷的水污染处理工艺被广泛应用。
本文将对脱氮除磷的工艺进行详细介绍。
一、脱氮工艺1.生物法生物法是目前广泛使用的脱氮工艺。
主要包括生物硝化脱氮和生物反硝化技术两种方式。
生物硝化脱氮：通过硝化作用将氨氮先转化为亚硝酸盐，然后进一步转化为硝酸盐，最终转化成氮气释放。
生物硝化脱氮技术适合于高温和中温条件下的工业和城市污水处理。
生物反硝化技术：通过微生物将污水中的硝态氮还原成分子态氮。
生物反硝化技术在低温条件下和含有高浓度有机物或有毒物质的废水中有着较好的效果。
2.生物化学联合法生物化学联合法是将化学脱氮和生物脱氮相结合的方法。
将化学氮移除和Nitrifier-Denitrifier反应器相结合，可以同时去除废水中的氨氮、硝酸盐和有机氮。
二、除磷工艺1.生物法生物法反应器中添加特定的微生物种类，通过细胞内聚磷体的形成来去除废水中的磷。
生物法可以采用常温条件下的生物除磷法和PRB（磷酸根还原菌）方法。
生物除磷法：将一部分有机质转化为聚磷体，降低了废水中的磷浓度。
其中产生的胞外聚磷体通过化学加药破坏，从而将磷元素移除。
PRB技术：利用磷酸酯酶降解废水中的聚磷体，释放出其身上的磷元素，然后在还原本身成为无磷物质。
2.化学法化学法是使用化学物质来去除废水中的磷。
包括化学沉淀法和吸附法。
化学沉淀法：添加化学药剂，生成难溶的沉淀物，从而使废水中的磷以沉淀物的形式存在，达到去除的效果。
吸附法：利用化学吸附剂吸附废水中的磷元素，将其移除。
在吸附剂表面形成的吸附床与污水中的磷发生交换，达到去除的效果。
三、联合工艺脱氮除磷联合工艺是将脱氮和除磷相结合的工艺。
其中包括生物化学联合法、化学-生物工艺和物理化学-生物工艺。
联合工艺相比于单纯的脱氮或除磷工艺，具有去除效率高、运行稳定等优势。
综上所述，脱氮除磷是解决水污染的重要手段之一。
生物脱氮除磷新工艺及展望
生物脱氮除磷新工艺及展望摘要水体富营养化对水环境构成严重的威胁,是当今世界性的水污染治理难题。
加强城市污水的处理,提高城市污水处理厂出水的氮、磷指标,控制氮、磷等营养物质进入水体,是解决水体富营养化的重要途径。
介绍城市污水处理脱氮除磷新工艺——分点进水高效脱氮工艺、厌氧氨氧化工艺,对其特点和实际中的应用进行总结,并对前景提出展望。
关键词水体富营养化;生物脱氮除磷;分点进水高效脱氮工艺随着水体富营养化问题的日益尖锐化和社会发展对环境要求的提高,污水脱氮除磷技术已经成为污水处理领域的热点和难点。
传统工艺存在基建投资大、运行费用高(硝化充氧能耗高、市政污水厂需投加碳源和碱等)、能量浪费等一系列问题。
此外,传统工艺的脱氮效率受进水水质的影响,低碳源污水在不投加外碳源的情况下,其脱氮效率低。
因此,研究和开发高效、经济的脱氮工艺成为当前城市污水处理的热点。
随着污水处理技术的不断发展,出现了一批低能耗、低投资,管理简单的处理工艺。
1生物脱氮除磷新工艺1.1ECOSUNIDE工艺本工艺是以张雁秋等人提出的统一动力学理论、动力学负荷理论、回流污泥浓度优化理论为依据,创造出在特殊工艺条件下,提高了活性污泥中的硝化菌的比例,突破了传统活性污泥法硝化速度慢,实现了短时高效脱氮,最终研发出城市污水高效脱氮处理新工艺。
该工艺与传统生物处理工艺比较,主要是根据统一动力学理论发现了生物因子非线性反应增长现象,即生物浓度较高时,反应速度与生物浓度之间呈非线性关系,增加活性污泥浓度,相对提高硝化菌在生物相中所占的比例。
根据以上提出的几种理论,可以归纳出:高污泥浓度对硝化有利;控制动力学负荷可以控制硝化微生物与脱碳微生物之间的营养竞争关系,造成低底物浓度环境,进一步促进硝化;依据回流比影响回流污泥浓度及系统内底物浓度理论,通过计算机寻优找出最佳回流比;通过控制溶解氧浓度实现同步硝化反硝化。
该工艺的最大特点是通过分点-多点特殊配水造成的高污泥浓度,生物系统长期处在高污泥浓度及低营养状态下工作,使硝化菌、亚硝化菌、反硝化菌的繁殖处于生长优势,提高了脱氮效率,同时使得生物反应池总停留时间减短,减少生化池的总容积,进而缩短占地面积,与传统工艺相比可减少投资20%。
污水生物脱氮除磷原理及工艺
一般用Al2(SO4)3，聚氯化铝（PAC）和铝酸钠（NaAlO2） 2）铁盐除磷：FePO4 、 Fe(OH)3
一般用FeCl2、FeSO4 或 FeCl3 、Fe2(SO4)3
3）石灰混凝除磷:
2 5Ca 2 4OH 3HPO4 Ca5 (OH )(PO4 ) 3 3H 2O
二、生物除磷过程的影响因素
①溶解氧： l厌氧池内：绝对的厌氧，即使是NO3-等也不允许存在； l好氧池内：充足的溶解氧。 ②污泥龄： l剩余污泥对脱磷效果有很大影响，泥龄短的系统产生的剩余
污泥多，可以取得较好的除磷效果；
l 有报道称：污泥龄为 30d ，除磷率为 40%；污泥龄为 17d，
除磷率为50%；而污泥龄为5d时，除磷率高达87%。
一、巴颠甫(Bardenpho)同步脱氮除磷工艺
工艺特点： 各项反应都反复进行两次以上，各反应单元都有其首要 功能，同时又兼有二、三项辅助功能； 脱氮除磷的效果良好。 工艺复杂,反应器单元多,运行繁琐,成本高
二、A—A—O(A2/O)同步脱氮除磷工艺
工艺特点： l工艺流程比较简单；总的水力停留时间短 l厌氧、缺氧、好氧交替运行，不利于丝状菌生长，污泥膨胀 较少发生； l无需投药，两个A段只需轻缓搅拌, 只有O段供氧, 运行费用低。
3
2
2 反硝化反应的影响因素
• 碳源：
①废水中有机物，若BOD5/TKN>3~5时，即可； ②外加碳源，多为甲醇； ③内源呼吸碳源—细菌体内的原生物质及其贮存 的有机物。 • 适宜pH：6.5~7.5； • 溶解氧应控制在0.5mg/l以下；
• 适宜温度：20~40C
生物脱氮的基本原理
二、Phostrip除磷工艺——生物除磷和化学除磷相结合
污水处理厂传统脱氮除磷工艺改造述评
广 西 工 学 院 学 报 V ol 117 Sup 1 JOU RNAL OF GUAN GX I UN I V ER S ITY O F T ECHNOLOGY June12006
文章编号 1004 2 6410 ( 2006 ) S1 2 0005203
2
3 脱氮除 - 污泥负荷公式为:
F = N s= Q Sa = S a M XV Xt
F � M , N s: 有机污染物量与活性污泥量比值, 即污泥负荷 , kgBOD �( kg M L SS. d ) ; Q : 污水流量 (m 3�d ) ;
2 脱氮除磷必要条件
根据城市污水脱氮除磷的机理 , 要将传统推流式污水厂改造为有脱氮除磷功能的污水厂必须具备三个 条件 [2, 3 ]: ( 1 ) 要提供脱氮除磷反应过程所必须的足够的碳源; ( 2) 要提供脱氮除磷反应过程所必须的反应容积; ( 3) 要提供脱氮除磷反应过程所必须的缺氧、 厌氧、 好氧环境。 因此 , 要将传统活性污泥法改造成具有脱氮除磷功能的工艺时必须满足上述条件。 将推流式曝气池改为 A � O 法、 A� O 法、 M SBR 等。 如上海闵行污水厂 , 在不减少处理水量的情况下扩建三期工程 , 将原有推流式 曝气池分成多格串联式 A �O 工艺, 取得较好的脱氮除磷效果。然而, 随着经济的飞速发展, 城市化进程越来 越快 , 以前在郊区的污水厂正渐渐的被住宅区和工厂区 “淹没” , 污水厂附近已无土地可征, 或者征地费太昂 贵。因此征地扩建对多数污水厂代价太高或不现实。
污水处理厂传统脱氮除磷工艺改造述评
张健宁
(柳州市污水治理有限责任公司, 广西 柳州 545001 )
摘 要: 污水生物脱氮除 磷是一项重要的水污染 控制技术, 我 国新颁布的 《城镇污水处理厂污染物 排放标准》 规定了 严格的氮磷排放标准, 传 统的二级污水处理厂 需进行改造。 介绍了国内 外传统污水厂脱氮除磷 改造的方法, 并简要 分析了各方法的特点 。 关 键 词: 污水处理厂; 脱氮除磷; 工艺; 改造 中图分类号: X505 文献标识码: B
《2024年污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》范文
《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业的迅猛发展，大量生活污水和工业废水被排放到水环境中，造成了严重的环境问题。
为了有效减少污水对环境的危害，人们研发了多种污水处理技术。
其中，污水生物脱氮除磷工艺因具有较好的处理效果和较低的运行成本，得到了广泛的应用。
本文将就污水生物脱氮除磷工艺的现状及其发展进行详细探讨。
二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺概述污水生物脱氮除磷工艺是一种基于微生物作用，利用活性污泥法等生物处理技术，将污水中的氮、磷等营养元素去除的工艺。
该工艺主要利用微生物的代谢作用，将污水中的氮、磷转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。
2. 国内外应用现状目前，国内外广泛应用的污水生物脱氮除磷工艺主要包括A/O法、A2/O法、氧化沟法等。
这些工艺在我国污水处理领域得到了广泛应用，特别是在城市污水处理厂和工业废水处理中。
此外，一些新型的生物脱氮除磷技术，如MBR（膜生物反应器）技术、超声波强化生物脱氮除磷技术等也在逐步推广应用。
三、工艺运行机制与原理污水生物脱氮除磷工艺主要依靠活性污泥中的微生物完成。
在反应过程中，微生物通过吸附、吸收、代谢等作用，将污水中的氮、磷等营养元素转化为无害物质。
具体来说，脱氮过程主要通过氨化、硝化和反硝化等步骤实现；除磷过程则主要通过聚磷菌的过量摄磷和释磷实现。
四、工艺发展及挑战1. 技术发展随着科技的不断进步，污水生物脱氮除磷工艺也在不断发展和完善。
新型的生物反应器、高效的微生物菌剂、智能化的控制系统等技术手段的应用，使得污水处理效率得到了显著提高。
同时，一些新型的污水处理理念和技术，如低碳、低能耗、资源化等也得到了广泛关注。
2. 面临的挑战尽管污水生物脱氮除磷工艺取得了显著的成果，但仍面临一些挑战。
如：如何进一步提高处理效率、降低运行成本；如何解决污泥处理与处置问题；如何应对复杂多变的水质等。
此外，一些新兴污染物（如微塑料、新型有机污染物等）也对传统污水处理技术提出了新的挑战。
污水处理中的脱氮除磷工艺
污水处理中的脱氮除磷工艺
通常污水处理设备的外壳都是金属材质（碳钢、不锈钢）或者玻璃钢材质制作。
不同的污水处理设备对污染水的敏感度处理工艺和处理后的排放标准都不相同。
污水中95%以上的氨氮（HN3-N）以NH4的形式存在。
通过鼓风曝气，亚硝酸菌首先将氨氮转化为亚硝酸盐：
（亚硝酸菌）NH4+1.5O2NO2-+2H+H2O。
然后将亚硝酸盐转化为硝酸盐：硝酸菌No2总体反应为：NH4+2O2NO3+2H+H2O。
污水处理设备
以上反应在好氧部分进行。
在厌氧部分，硝酸盐和亚硝酸盐通过兼氧微生物或厌氧微生物（如碱生产菌、假单胞菌、无色杆菌等）进行反硝化和脱氮。
反消化菌利用NO3中的氧（又称化合态氧或硝化氧）继续分解代谢有机污染物，去除BOD5，同时将NO3中的氮转化为氮N2这个过程可以用以下方式表示：
反消化菌NO3-+有机物N2+N2O+OH。
除磷原理：
厌氧段优势的非丝状储磷菌分解储存的聚磷酸盐，提供能量，吸收水中大量的BOD5，释放正磷酸盐，降低厌氧段的BOD5，提高磷含量。
公厕污水进入好氧段后，好氧微生物利用氧化分解获得的能量，吸收原水中释放的大量正磷和磷，完成磷的过渡积累，达到去除BOD5和除磷的目的。
污水处理脱氮除磷工艺原理。
氮磷的去除
反硝化过程的影响因素：
（c）溶解氧浓度：反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在无分子 氧同时存在硝酸根离子和亚硝酸根离子的条件下，它们能够 利用这些离子中的氧进行呼吸，使硝酸盐还原。另一方面， 反硝化菌体内的某些酶系统组分，只有在有氧条件下，才能 够合成。这样，反硝化反应宜于在缺氧、好氧条件交替的条 件下进行，溶解氧应控制在0.5 mg/L以下。
外加碳源，多用甲醇 内源呼吸碳源——细菌体内的原 生物质及其贮存的有机物
(2) 生物脱氮工艺
（a）三段生物脱氮工艺：
将有机物氧化、硝化以及反硝化段独立开来，每 一部分都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系 统。
（b）Bardenpho生物脱氮工艺：
设立两个缺氧段，第一段利用原水中的有机物 为碳源和第一好氧池中回流的含有硝态氮的混合液 进行反硝化反应。
为进一步提高脱氮效率，废水进入第二段反硝 化反应器，利用内源呼吸碳源进行反硝化。
曝气池用于吹脱废水中的氮气，提高污泥的沉 降性能，防止在二沉池发生污泥上浮现象。
（c）缺氧——好氧生物脱氮工艺： 该工艺将反硝化段设置在系统的前面，又称前
置式反硝化生物脱氮系统。 反硝化反应以水中的有机物为碳源，曝气池中
(3) 离子交换法:
常用天然的离子交换剂，如沸石等。
与合成树脂相比，天然离子交换剂价格便宜且 可用石灰再生。
2. 生物法脱氮
(1) 生物脱氮机理
同化作用去除的氮依运行条件和水质而定，如果 微生物细胞中氮含量以12.5%计算，同化氮去除占原 污水BOD的2%~5%，氮去除率在8%~20%。
生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态 氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和反硝 化两个反应过程。
脱氮除磷污水处理工艺
SHARON反应器使一半的氨氮氧化至亚 硝酸氮（无需控制pH），剩余一半氨氮与转 化而来的亚硝酸氮（进水总氨氮的一半）刚 好形成1∶1 ANAMMOX所需的摩尔关系，使 氨氮和亚硝酸氮自养直接转化为氮气。与传 统的硝化/反硝化过程相比， SHARON/ANAMMOX过程可使运行费用减 少90%，CO2排放量减少88%，不产生N2O 有 害气体，无需有机物，不产生剩余污泥，节 省占地50%，具有显著的可持续性与经济效益 特点。图4显示了气体循环ANAMMOX反应塔
现场实物图片（利用一废弃浓缩池改建而
成）。经SHARON/ANAMMOX对污泥消化 液单独进行脱氮处理可使整个处理厂出水氮 浓度下降至少5 mgN/L，与原始设计相比出 水刚好能满足未来出水标准。
随着氮素污染的加剧，除氮技术的研究和应用引起了人们的关注.在氮素污染
ANAMMOX
物的控制中，目前国内外主要采用生物脱氮技术，研究的热点集中在如何改进传
传统脱氮过程：
NH4++2O2+0.83CH3OH→0.5N2+3.17H2O+H++0.83CO2 亚硝酸盐型硝化+氨的厌氧氧化过程:
NH4++0.75O2→0.5N2+1.5H2O+H+
NH4++NO2-→N2+2H2O(ΔG＝-358kJ/mol) 该反应的微生物属自养型厌氧细菌，生长速率非常低，但将氨氮厌氧转 化能力非常高，可以达到4.8kgTN/(m3〃d)，最佳运行条件：温度为10～43℃， pH值为6.7～8.3。自养型氨厌氧氧化菌生长慢，启动时间非常长，为使 ANAMMOX污泥保留在反应器中并得到足够的生物量，需要有效的污泥截留 (由此建议用生物膜反应器)。另外ANAMMOX过程的营养需求，是否出现羟 胺、肼类化合物，二氧化氮等代谢中间产[HJ]物和二次污染问题等都是新工艺
脱氮除磷工艺技术
脱氮除磷工艺技术1.污水脱氮除磷处理工艺及其智能控制（1）传统脱氮除磷工艺的强化与优化控制A/O、A2/O工艺是目前广泛采用的前置脱氮除磷工艺，具有运行简便，处理效果好的特点，经过多年运行，已经积累了很多成功实践的经验。
因此，A/O、A2/O是技术成熟、运行简单可靠的工艺，在我国的市政污水处理领域工艺运行中占有很大的比例。
北京市的几家大型污水处理厂也选用了该工艺，如高碑店污2尽管上述传统脱碳除磷工艺（A/O、A2/O及氧化沟工艺）在废水脱氮除磷方面起到了不可忽视的作用，但明显存在不足点：即系统的脱氮和除磷去除效果不能同时达到最佳状态；回流污泥中不可避免会混入NO-某而使前置厌氧段存在硝酸盐，这将直接影响聚磷菌的释磷效率；提高内循环流量将引起推动力降低，运行费用增大，带进溶解氧使反硝化效率降低。
这些缺点的存在大大限制了常规污水脱氮除磷处理工艺的应用。
针对传统脱氮除磷工艺存在的问题和困难，我们必须从污水的性质和特点入手，通过技术创新，在常规的工艺基础上，探索适合我国国情的污水处理工艺过程及设备，提高除磷脱氮效果，达到水质净化的目的。
需研究的主要内容为：根据污水处理厂进水水质水量的变化，确定工艺厌氧、缺氧（A／An）段和好氧（O）段的最佳反应时间。
实现厌氧段聚磷菌最大程度放磷，好氧段最大程度吸磷的最佳控制方法。
探讨内循环回流比、DO和有机碳源对脱氮除磷效果的影响及优化控制方法。
研究污水处理厂硝化反硝化的最佳控制方法。
在前期试验的基础上，考察和选择合适的参数对工艺进行自动控制的研究。
通过对传统A/O、A2/O和氧化沟脱氮除磷工艺的强化和优化控制来提高二级生物处理的效果、效率和稳定性。
(2)高效脱氮除磷新工艺、新技术①短程硝化反硝化新技术对脱氮除磷工艺的研究一直是城市污水处理中一个颇受关注的领域，由于传统A/O、A2/O工艺的脱氮处理均为传统硝化反硝化，即全程硝化反硝化（如图3-5所示）。
全程硝化反硝化反应存在明显的缺点：硝化菌群增殖速度慢，且硝化菌群世代时间长，难以维持较高生物浓度；反应历程较长，处理效率降低；系统总水力停留时间较长，有机负荷降低，需要较大的曝气池，增加了基建投资和运行费用等。
污水处理脱氮除磷工艺的研究进展
污水处理脱氮除磷工艺的研究进展污水处理脱氮除磷工艺的研究进展导论随着工业化和城市化的快速发展，城市污水处理被视为环保的关键环节之一。
污水中的氮和磷是造成水体富营养化和水质污染的主要因素，对环境和人类健康造成了极大的危害。
因此，研究和开发高效的污水处理脱氮除磷工艺，具有重要的理论和实际意义。
本文将综述污水处理脱氮除磷工艺的研究进展，包括生物方法、化学方法和物理方法等。
一、生物方法生物方法是目前最常用的污水处理脱氮除磷工艺之一。
其中，厌氧-好氧（A/O）工艺和序批式生物反应器（SBR）工艺是较为常见的两种方式。
1.1 厌氧-好氧（A/O）工艺A/O工艺是通过厌氧区和好氧区交替处理，利用好氧区的硝化和反硝化作用，使污水中的氮化合物发生变化。
该工艺具有操作简便、处理效果稳定的优点。
但对于高浓度氮、磷水平的处理效率较低。
1.2 序批式生物反应器（SBR）工艺SBR工艺是将厌氧、好氧和静置等过程合并到一个单元中进行操作。
它的优点是适用于不同负荷和工艺变化、容易控制操作和维护，以及对氮和磷的去除效果较好。
然而，该工艺需要较大占地面积，造价较高。
二、化学方法化学方法是利用化学试剂对污水中的氮和磷进行去除。
常用的化学方法包括化学沉淀法和化学氧化法。
2.1 化学沉淀法化学沉淀法是利用化学试剂与污水中的磷结合形成不溶性盐类，通过沉淀将磷去除。
常用的化学试剂包括铝盐和铁盐等。
该方法具有处理效果稳定、去除效率较高的优点。
然而，由于化学试剂的使用和废物处理问题，导致了一定程度上的资源浪费和环境污染。
2.2 化学氧化法化学氧化法是利用化学试剂将污水中的氮化合物氧化成无害产物。
常用的化学试剂包括高锰酸钾、过硫酸盐和臭氧等。
该方法具有较高的氮去除效果，并且可以同时进行磷的去除。
然而，该方法需要化学试剂的不断投加，操作复杂，造成了一定的经济和环境成本。
三、物理方法物理方法是利用物理过程对污水中的氮和磷进行去除。
常用的物理方法包括离子交换法和吸附法等。
除磷脱氮技术的几种工艺介绍
除磷脱氮技术的几种工艺介绍所属行业: 水处理关键词：除磷脱氮污水处理城市污水氮、磷等污染物的大量排放，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，为此，对污水排放情况的控制很重要。
磷、氮废水的大量排放，造成水体的富营养化，最终会导致生态平衡，影响人类健康与发展等危害。
下面主要介绍城市污水处理的除磷脱氮技术：处理城市污水中的氮磷多采用A/O、A2/O工艺、序批式工艺、氧化沟系列工艺等。
以下是城市污水除磷脱氮几种工艺的介绍。
01.A2/O法：传统A2/O法传统A2/O法是目前普遍采用的同时脱氮除磷的工艺，它是在传统活性污泥法的基础上增加一个缺氧段和一个厌氧段。
倒置A2/O工艺倒置A2/O是对传统A2/O工艺的改进，其脱氮除磷效果更好，其原因在于：缺氧区位于厌氧区之前，有利于微生物形成更强的吸磷动力，微生物厌氧释磷后直接进入好氧环境充分吸磷;所有参与回流的污泥都经历了完整的释磷、吸磷过程;缺氧池位于厌氧池前，允许反硝化菌优先获得碳源，因而加强了系统的脱氮能力。
02序批式工艺传统的SBR法传统SBR是间歇性活性污泥法，它由一个或多个曝气反应池组成，污水分批进入池中，经活性污泥净化后，上清夜排出池外即完成一个运行周期。
SBR工艺处理简单，处理构筑物少，曝气反应池集曝气沉淀污泥回流于一体，且污泥量少，容易脱水，但存在自动控制和连续在线分析仪器仪表要求高的特点。
CASS工艺CASS是一种连续进水式SBR曝气系统，不仅具有SBR工艺简单可靠、运行方式灵活、自动化程度高的特点，而且脱氮除磷效果明显。
这一功能主要实现于CASS池通过隔墙将反应池分为功能不同的区域，在各分隔中溶解氧、污泥浓度和有机负荷不同，各池中的生物也不同，同时在传统的SBR池前或池中设置了选择器及厌氧区，提高了脱氮除磷效果。
03氧化沟工艺氧化沟工艺是一种延时曝气的活性污泥法，由于负荷很低，耐冲击负荷强，出水水质较好，污泥产量少且稳定，构筑物少，氧化沟可以按脱氮设计，也可以略加改进实现脱氮除磷。
《2024年污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》范文
《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，污水处理问题日益突出。
其中，氮、磷等营养物质的排放对水环境造成了严重污染。
污水生物脱氮除磷工艺作为一种高效、经济的污水处理技术，得到了广泛的应用和关注。
本文将介绍污水生物脱氮除磷工艺的现状，并探讨其未来的发展趋势。
二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺原理污水生物脱氮除磷工艺主要利用微生物的作用，通过一系列的生化反应，将污水中的氮、磷等营养物质转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。
该工艺主要包括硝化、反硝化、厌氧释磷和好氧吸磷等过程。
2. 常见工艺目前，常见的污水生物脱氮除磷工艺包括A/O（厌氧/好氧）工艺、A2/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺、MBBR（移动床生物反应器）工艺等。
这些工艺在不同领域得到了广泛应用，取得了显著的成效。
3. 现状分析（1）优点：污水生物脱氮除磷工艺具有处理效率高、运行成本低、污泥产量少等优点，能够有效地去除污水中的氮、磷等营养物质。
（2）挑战：然而，该工艺在应用过程中也面临一些挑战，如硝化菌和反硝化菌的生长条件差异大、运行管理复杂等。
此外，某些工业废水中的特殊成分可能对微生物产生抑制作用，影响处理效果。
三、污水生物脱氮除磷工艺的发展趋势1. 技术创新随着科技的不断进步，新的污水处理技术不断涌现。
未来，污水生物脱氮除磷工艺将更加注重技术创新，通过优化工艺参数、改进设备结构、提高微生物活性等方式，提高处理效率，降低运行成本。
2. 组合工艺为了进一步提高处理效果，未来将更加注重将不同的污水处理工艺进行组合。
例如，将物理、化学和生物处理方法相结合，形成组合工艺，以适应不同类型污水的处理需求。
3. 智能化管理随着信息技术的发展，污水处理行业的智能化管理将成为未来发展的重要方向。
通过引入物联网、大数据、人工智能等技术手段，实现对污水处理过程的实时监控、远程控制和智能调度，提高运行管理的效率和准确性。
4. 资源化利用为了实现污水的资源化利用，未来将更加注重对污水处理过程中产生的污泥进行资源化利用。
《2024年城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展》范文
《城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市污水问题日益突出，其中氮、磷等营养物质的排放对水环境的污染日益严重。
因此，研究和开发高效、环保的污水处理技术成为当前的重要课题。
生物脱氮除磷技术因其处理效率高、成本低等优点，在城市污水处理中得到了广泛应用。
本文将就城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展进行详细阐述。
二、城市污水生物脱氮技术的研究进展1. 传统生物脱氮技术传统生物脱氮技术主要通过硝化、反硝化等过程实现氮的去除。
其中，硝化过程由自养型硝化细菌完成，反硝化过程则由异养型反硝化细菌完成。
研究人员针对传统技术的不足，通过优化反应条件、提高生物活性等方式，提高了脱氮效率。
2. 新型生物脱氮技术（1）短程硝化反硝化技术：该技术通过控制反应条件，使硝化过程停留在亚硝酸盐阶段，从而缩短了反应路径，提高了脱氮效率。
（2）同步硝化反硝化技术：该技术在同一反应器中实现硝化与反硝化的过程，减少了设备投资和运行成本。
（3）厌氧氨氧化技术：该技术利用厌氧氨氧化菌将氨直接氧化为氮气，避免了传统硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐，具有较高的脱氮效率。
三、城市污水生物除磷技术的研究进展1. 生物除磷技术原理生物除磷技术主要依靠聚磷菌在好氧环境下过度摄取磷酸盐，并在厌氧环境下将其以聚磷酸盐的形式储存起来，从而达到除磷的目的。
2. 新型生物除磷技术（1）强化生物除磷技术：通过投加碳源、调节pH值等方式，提高聚磷菌的活性，从而提高除磷效率。
（2）组合生物除磷技术：将生物除磷技术与其他污水处理技术相结合，如A2/O工艺、UCT工艺等，提高了除磷效果和系统的稳定性。
四、城市污水生物脱氮除磷技术的发展趋势1. 集成化技术：将多种污水处理技术进行集成，实现一体化、高效化的污水处理系统。
2. 智能化控制：通过引入人工智能、大数据等技术，实现污水处理过程的智能控制和优化。
3. 绿色环保：研发新型生物脱氮除磷材料和催化剂，降低能耗和污染物的排放，实现绿色环保的污水处理过程。
《2024年污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》范文
《污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业的迅猛发展，污水处理问题日益凸显。
在污水处理过程中，脱氮除磷是关键环节之一。
为了解决这一问题，国内外众多学者及工程师不断研究、探索、实践和改进生物脱氮除磷工艺，并取得了一定的成效。
本文将综述近年来污水生物脱氮除磷工艺的研究进展、关键技术及优化措施，以期为相关研究与应用提供参考。
二、污水生物脱氮除磷技术概述污水生物脱氮除磷技术主要利用微生物的代谢作用，通过特定的工艺流程，去除水中的氮、磷等污染物。
该技术具有处理效果好、成本低、操作简便等优点，在污水处理领域得到了广泛应用。
然而，随着排放标准的不断提高和污水成分的日益复杂化，传统的生物脱氮除磷技术面临诸多挑战。
三、关键技术研究1. 生物脱氮技术：生物脱氮主要通过硝化与反硝化两个过程实现。
硝化过程主要依靠自养硝化菌将氨氮转化为硝酸盐氮，反硝化过程则利用异养菌在缺氧条件下将硝酸盐氮还原为氮气。
近年来，学者们通过优化反应器设计、调整运行参数等手段，提高了生物脱氮的效率。
2. 生物除磷技术：生物除磷主要依靠聚磷菌在厌氧-好氧交替环境下实现。
在厌氧条件下释放磷，好氧条件下过量吸收磷。
研究人员通过改良反应条件、筛选高效聚磷菌等方法，提高了生物除磷的效果。
四、工艺优化措施1. 强化生物反应器设计：针对不同污水的特性，设计合理的反应器结构，如优化进出水方式、调整曝气系统等，以提高微生物与污水的接触效率。
2. 调整运行参数：通过优化反应器的曝气量、污泥回流比、污泥龄等参数，提高生物脱氮除磷的效率。
3. 引入新型生物技术：如利用基因工程技术构建高效脱氮除磷菌种，或采用微生物燃料电池等技术，提高污水处理效果。
4. 组合工艺：将生物脱氮除磷技术与物理化学法相结合，如采用化学沉淀法辅助生物脱氮除磷，提高处理效果和稳定性。
五、研究展望未来，随着科技的进步和环保要求的提高，污水生物脱氮除磷技术将朝着更加高效、节能、环保的方向发展。
污水生物法脱氮除磷技术及应用
3.同时生物脱氮除磷典型工艺
混合液回流 Ri 出水 进水 厌氧池 好氧池 沉淀池
缺氧池
回流污泥 R 剩余污泥
图2-23 典型的 好氧池 二沉池 出水
剩余污泥 污泥回流 （a）流程1
混合液回流 进水 前置缺氧池 出水 厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池
⑥有毒物质 硝化与反硝化过程都受有毒物质的影响，硝化菌 更易受到影响。对硝化菌有抑制作用的有毒物质有 Zn、Cu、Hg、Cr、Ni、Pb、CN-、HCN等。
3)生物脱氮的典型工艺
混合液回流
进水
缺氧池
好氧池
二沉池
出水
污泥回流
空气
剩余污泥
图2-20 A/O生物脱氮工艺流程
2.污水生物除磷
1)生物除磷基本原理
③ pH值 硝化菌对pH值变化十分敏感，pH值在7.0～7.8时， 亚硝酸菌的活性最好；而硝酸菌在pH值为7.7～8.1时 活性最好。反硝化最适宜的pH值在7.0～7.5。 ④碳氮比 对于硝化过程，碳氮比影响活性污泥中硝化细菌所 占的比例，过高的碳氮比将降低污泥中硝化细菌的比 例。
⑤泥龄 硝化过程的泥龄一般为硝化菌最小世代时间的2 倍以上。当冬季温度低于10℃，应适当提高泥龄。
剩余污泥 污泥回流
（b）流程2
同时生物脱氮除磷A2/O的变形工艺
4、Bardenpho同步脱氮除磷工艺
工艺特点： 各项反应都反复进行两次以上，各反应单元都有其首要功 能，同时又兼有二、三项辅助功能； 脱氮除磷的效果良好。
5、UCT工艺
—含NO3-N的污泥直接回流到厌氧池，会引起反硝化作用， 反硝化菌将争夺除磷菌的有机物而影响除磷效果，因此 提出UCT（Univercity of Cape Town）工艺。
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城市污水处理除磷脱氮的传统工艺与发展
发布时间：2011-12-19 14:56:12 中国污水处理工程网
近年来我国水体富营养化问题日趋严重，如滇池、太湖都出现了氮、磷污染。
依据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准规定，污水处理工艺方案必须有除磷脱氮功能，为满足排放标准工程设计上就必须在污水生物或二级处理后增加除磷脱氮工艺。
故除磷脱氮深度处理工艺是防治水体氮、磷污染的最有效的方法。
生物除磷脱氮工艺是目前污水处理厂设计中广泛采用的工艺，也是实际工程运行中较为经济和常用的方法，故本文重点介绍生物除磷脱氮工艺。
1生物除磷脱氮机理
1.1 生物除磷机理
生物除磷理论基础是“聚合磷酸盐（Poly-P）累积微生物”的摄磷释磷原理。
聚磷菌在厌氧条件下受压抑，消耗糖元，将细胞内的聚合磷酸盐水解为磷酸盐并释放，产生的能量用来吸收降解环境中的有机物，转化为胞内碳源储存物PHB（聚β羟丁酸）贮存起来。
当进入好氧环境内，聚磷菌以O2为电子受体，降解胞内贮存的PHB产生能量，过剩的能量从环境中摄磷，以聚磷酸高能键的形式贮存，形成高浓度含磷污泥，含磷污泥随剩余污泥排出，水中的磷得到去除。
[1]
1.2 生物脱氮机理
生物脱氮理论基础是“氨化-硝化-反硝化”三步脱氮原理。
氨化：污水中的含氮有机物在好氧条件下，被氨化菌分解、转化为氨态氮。
硝化：氨态氮在好氧条件下，被硝化菌分解氧化，首先在亚硝化菌的作用下，使氨（NH4）转化为亚硝酸氨；然后，亚硝酸氨在硝酸菌的作用下，进一步转化为硝酸氨。
反硝化：硝酸氨和亚硝酸氨在缺氧条件下，被反硝化菌还原为气态氮，水体中的氮得到去除。
2除磷脱氮传统工艺
根据上述机理，生物除磷脱氮工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环，经过多年发展，目前污水厂采用较广泛的工艺有：A2/O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺。
2.1 A2/O工艺
A2/O法是同步除磷脱氮工艺，即Anaerobic-Anoxic-Oxic厌氧-缺氧-好氧工艺，A2/O工艺是在上世纪70年代由美国专家在A/O工艺的基础上开发的，在原工艺中间加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。
厌氧区（A），主要功能是释放磷，同时氨化；缺氧区（A），首要功能为脱氮，硝态氮是通过好氧反应器混合液回流（内循环）送来的；好氧区（O），本去需设置曝气设备，为反应器充氧，反应器功能为：去除BOD，硝化反应，吸收磷，并内循环混合液至缺氧反应器。
[2]
A2/O工艺效果稳定，同步除磷脱氮，水力停留时间短，在厌（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<100），有利于后续泥水分离，运行费用低。
在实际工程设计中还需设置二沉池和鼓风机房，回流设备和回流构筑物。
占地大，对管理要求高，故本工艺一般用于大中型污水厂。
2.2 SBR工艺
SBR工艺即间歇式活性污泥处理系统。
其工作原理是：流态上完全混合，有机物降解是时间上的推流。
反应器的间歇运行，是通过其主要反应器-曝气池的运行操作而实现的。
然而传统的SBR工艺除磷脱氮效果一般，为提高处理效果，派生出一系列的改良工艺。
如CAST 工艺将反应阶段设计成为缺氧-好氧-厌氧环境；而ICEAS工艺反应阶段反复“曝气好氧，闲置缺氧”；都能取得较好的去除效果。
[3]
2.3 氧化沟工艺
氧化沟是我国污水处理厂常用的工艺形式。
氧化沟工艺是上世纪50年代由荷兰的巴斯威尔（Pasveer）所开发的一种污水处理技术，通过不同溶解氧浓度梯度，实现厌氧、缺氧、好氧除磷脱氮。
3除磷脱氮新工艺发展
上述工艺随广泛应用，但也存在一些问题，如：投资大，运行费用高等。
随着污水处理技术的发展，出现了一批能耗低，投资省，管理简单的处理工艺。
下面介绍三种新型工艺：生物倍增工艺、MSBR工艺及分点进水工艺。
3.1生物倍增（Bio-Dopp）工艺
生物倍增污水处理工艺是由德国恩格拜环保技术公司开发的一项先进处理技术。
该工艺由
Bio-Dopp特有的曝气系统、固定床以及快速澄清池组成。
在这一个反应器内同时实现：生物除磷脱氮、氧化去除有机物、污泥硝化稳定。
Bio-Dopp工艺集中污水生物处理工艺的优点，把微生物去除过程集中在一个反应器内同步进行，并实现水泥分离，省去传统工艺中的二沉池。
通过培养特殊菌种达到低氧高效除磷的效果。
而且Bio-Dopp曝气系统产生微小气泡，曝气效率高，反应器控制在低溶解氧水平（0.1-0.3mg/L）[5] ，因此，曝气量大大降低，降低了吨水处理成本。
经试验及实际运转，本工艺出水水质优良，正常情况下能满足一级A标准，在低温情况下亦能满足一级B标准，此外该工艺还有占地小，投资低，产泥少，操控简单等优点。
3.2 MSBR工艺
MSBR（Modified Sequencing Batch Reactor)是改良型序批反应器，是根据SBR技术特点，结合传统活性污泥技术，发展出来的新型工艺。
在MSBR反应器中同时进行生物除磷及生物脱氮。
MSBR不需要设置初沉、二沉池，仍能连续进水、出水，并且水位恒定；连续排水，使池容及设备利用率达到最大。
[7]
反应器由三个主要部分组成：曝气格和两个交替序批处理格。
主曝气格在整个运行周期过程中保持连续曝气，而每半个周期过程中，两个序批处理格交替分别作为SBR和澄清池。
其运行原理如下：污水进入厌氧池，回流活性污泥中的聚磷菌在此进行充分放磷，然后混合液进入缺氧池进行反硝化，反硝化后的污水进入好氧池，有机物被好氧降解，活性污泥吸磷后在进入SBR池（序批池）进行沉淀，污水经澄清后排放。
同时另一座SBR池在回流混合液条件下进行硝化、反硝化。
回流污泥先进入浓缩池进行浓缩，上清夜直接进入好氧池，浓缩污泥进入缺氧池。
这样，即进行反硝化，又消耗回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐，为后续的缺氧放磷做预处理。
将回流量控制在1.5倍原水进水量，可以使反硝化充分进行。
具体参见更多相关技术文档。
其实，MSBR工艺是A2/O工艺与SBR串联，并发挥两种传统工艺的优点，是高效的组合。
MSBR工艺，用地省；有机物降解更完全；能耗低；脱氮除磷效果更好；污泥的沉降性能和脱水性能良好，剩余污泥处理方便；耐冲击负荷能力强，适合污水水质广泛。
3.3分点进水工艺
分点进水高效脱氮除磷工艺是中国矿业大学张雁秋教授自主提出的。
污水分点进入厌氧池，曝气池。
此举提高活性污泥的硝化菌、聚磷菌的比例，缩短硝化速度，实现了短时高效脱氮除磷[6]。
分点进水工艺经试验运行，证实除磷脱氮效率高（80%以上），并且实际运行费用省，污泥
SVI值低，不易发生污泥膨胀等优点。
4结语
目前我国处于市政建设，环境治理快速发展阶段，同时我国水资源匮乏，水污染严重，因此对水处理出水水质、回用率要求已有新的标准。
我国很多早期建设的污水处理厂出水已不满足现行标准，需要进行提升改造，增加除磷脱氮设备。
相信在传统工艺的基础上还会开发出很多新型高效的处理工艺，并投入实际工程使用。
（天津市市政工程设计研究院）
参考文献：
[1] 张自杰. 排水工程下册.第4版.北京.中国建筑工业出版社.2000.
[2] 王佳伟，周军，干一萍，王洪臣.溶解氧对A2/O工艺脱氮除磷效果的影响及解决方法[J].给水排水，2009,35(1)：42
[3]李燕，丁毅，张雁秋. SBR优化运行对脱氮除磷影响的研究[J].安徽农业科学，2009, 37(9)：65。