影响生物脱氮的主要因素图文稿
影响生物脱氮的主要因素
影响生物脱氮的主要因素1、酸碱度（pH值）大量研究表明，氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的适宜的pH分别为7.0～8.5和6.0～7.5，当pH值低于6.0或高于9.6时，硝化反应停止。
硝化细菌经过一段时间驯化后，可在低pH值（5.5）的条件下进行，但pH值突然降低，则会使硝化反应速度骤降，待pH值升高恢复后，硝化反应也会随之恢复。
反硝化细菌最适宜的pH值为7.0～8.5，在这个pH值下反硝化速率较高，当pH值低于6.0或高于8.5时，反硝化速率将明显降低。
此外pH值还影响反硝化最终产物，pH值超过7.3时终产物为氮气，低于7.3时终产物是NO。
2硝化过程消耗废水中的碱度会使废水的pH值下降（每氧化1g 将消耗7.14g碱度，以CaCO计）。
3相反，反硝化过程则会产生一定量的碱度使pH值上升（每反硝化1g 将产生3.57g碱度，以CaCO计）3但是由于硝化反应和反硝化过程是序列进行的，也就是说反硝化阶段产生的碱度并不能弥补硝化阶段所消耗的碱度。
因此，为使脱氮系统处于最佳状态，应及时调整pH值。
2、温度（T）硝化反应适宜的温度范围为5～35℃，在5～35℃范围内，反应速度随温度升高而加快，当温度小于5℃时，硝化菌完全停止活动；在同时去除COD和硝化反应体系中，温度小于15℃时，硝化反应速度会迅速降低，对硝酸菌的抑制会更加强烈。
反硝化反应适宜的温度是15～30℃，当温度低于10℃时，反硝化作用停止，当温度高于30℃时，反硝化速率也开始下降。
有研究表明，温度对反硝化速率的影响取与反应设备的类型、负荷率的高低都有直接的关系，不同碳源条件下，不同温度对反硝化速率的影响也不同。
3、溶解氧（DO）在好氧条件下硝化反应才能进行，溶解氧浓度不但影响硝化反应速率，而且影响其代谢产物。
为满足正常的硝化反应，在活性污泥中，溶解氧的浓度至少要有2mg/L，一般应在2～3mg/L，生物膜法则应大于3mg/L。
当溶解氧的浓度低于0.5～0.7mg/L时，硝化反应过程将受到限制。
生物脱氮基本原理及影响因素
生物脱氮基本原理及影响因素生物脱氮是指通过生物微生物的作用，将有机氮转化为无机氮，进而将氮从生物体系中排出的过程。
生物脱氮涉及到多种微生物，包括硝化细菌、反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌等。
其基本原理是硝化细菌将氨氮转化为硝态氮，而反硝化细菌将硝态氮还原为氮气。
生物脱氮的基本步骤如下：1.硝化作用：硝化细菌利用氨氧化酶将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。
亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐，其中亚硝化细菌主要起到这一步骤的作用。
2.反硝化作用：反硝化细菌利用硝还酶将硝酸盐还原为氮气，并同时释放出能量。
3.厌氧氨氧化作用：厌氧氨氧化细菌将氨氮和亚硝酸盐一同氧化为硝酸盐，并产生亚硝酸盐。
生物脱氮的影响因素包括pH值、温度、氧气含量、基质浓度和微生物种类等。
具体包括以下几点：1.pH值：酸碱度会影响硝化细菌和反硝化细菌的生长和代谢。
通常，硝化细菌对中性或稍微酸性的环境更适宜，而反硝化细菌对中性或弱碱性的环境更适宜。
2.温度：温度是微生物生长和代谢的重要因素。
较高的温度有助于硝化细菌和反硝化细菌的活动，但过高的温度会导致微生物失活或细胞膜破坏。
3.氧气含量：硝化细菌需要足够的氧气进行氮转化过程，但反硝化细菌则需要较低的氧气含量或完全无氧环境。
因此，氧气含量会影响生物脱氮的效率和速率。
4.基质浓度：基质浓度是指水体中氨氮和亚硝酸盐的含量。
较高的基质浓度有利于生物脱氮的进行，但过高的浓度可能会抑制微生物的生长。
5.微生物种类：不同类型的硝化细菌和反硝化细菌具有不同的代谢特性和耐受性。
因此，微生物种类的组成和相对丰度会影响生物脱氮的效果和稳定性。
总体而言，生物脱氮是一种高效且环境友好的氮去除方法。
深入理解生物脱氮的基本原理和影响因素，有助于优化生物脱氮过程的设计和操作，提高氮去除的效率。
生物脱氮原理及6大参数
生物脱氮原理及6大参数高氨氮废水是我们经常会遇到的一种废水，想要将污水中的氨氮去除，除了要了解各种脱氮原理，还要从经济有效的角度来考虑选用哪种工艺，而生物脱氮技术恰恰符合以上条件，成为污水脱氮中最常见的工艺之一。
今天我们就来聊一聊生物脱氮原理和主要控制参数。
污水中的氮主要以氨氮和有机氮的形式存在，通常没有或只有少量亚硝酸盐和硝酸盐形式的氮。
只有不到20%——40%的氮在传统的二级处理中被去除。
污水生物处理脱氮主要是靠一些专性细菌实现氨形式的转化，经过氨化、硝化、反硝化过程，含氮有机化合物最终转化为无害的氮气，从污水中去除，其过程如图所示：1、工艺原理及过程硝化菌把氨氮转化为硝酸盐的过程称为硝化过程，硝化是一个两步过程，分别利用了两类微生物--亚硝酸盐菌和硝酸盐菌。
这两类细菌统称为硝化菌，这些细菌所利用的碳源是CO32-、HCO3-和CO2等无机碳。
第一步由亚硝酸盐菌把氨氮转化为亚硝酸盐，第二步由硝酸盐菌把亚硝酸盐转化为硝酸盐。
这两个反应过程都释放能量，硝化菌就是利用这些能量合成新细胞和维持正常的生命活动，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少了它的需氧量。
反硝化过程是反硝化菌异化硝酸盐的过程，即由硝化菌产生的硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化菌的作用下，被还原为氮气后从水中溢出的过程。
反硝化过程也分为两步进行，第一步由硝酸盐转化为亚硝酸盐，第二步由亚硝酸盐转化为一氧化氮、氧化二氮和氮气。
同时，反硝化菌利用含碳有机物和部分分硝酸盐转化为氨氮用于细胞合成，该碳源既可以是污水中的有机碳或细胞体内碳源，也可以外部投加。
2、生物脱氮的工艺控制（1）消化过程（硝化菌）的影响因素1.温度：硝化反应的最适宜温度范围是30一35℃，温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且影响硝化菌的活性。
温度低于5℃，硝化细菌的生命活动几乎完全停止：在5一35℃的范围内，硝化反应速率随温度的升高而加快；但达到30℃后，蛋白质的变性会降低硝化菌的活性，硝化反应增加的幅度变小。
生物脱氮机理、影响因素及应用工艺详解
生物脱氮机理、影响因素及应用工艺详解生物脱氮是指在微生物的联合作用下，污水中的有机氮及氨氮经过氨化作用、硝化反应、反硝化反应，最后转化为氮气的过程。
其具有经济、有效、易操作、无二次污染等特，被公认为具有发展前途的方法，关于这方面的技术研究不断有新的成果报道。
一、机理详解1、氨化反应氨化反应是指含氮有机物在氨化功能菌的代谢下，经分解转化为 NH4+的过程。
含氮有机物在有分子氧和无氧的条件下都能被相应的微生物所分解，释放出氨。
2、硝化反应硝化反应由好氧自养型微生物完成，在有氧状态下，利用无机氮为氮源将NH4+化成NO2-，然后再氧化成NO3-的过程。
硝化过程可以分成两个阶段。
第一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐(NO2-)，第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐(NO3-)。
3、反硝化反应反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮(N2)的过程。
反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物(污水中的BOD成分)作为电子供体，提供能量并被氧化稳定。
二、生物脱氮主要影响因素1、温度生物硝化反应的适宜温度范围为20~30℃，15℃以下硝化反应速率下降，5℃时基本停止。
反硝化适宜的温度范围为20~40℃，15℃以下反硝化反应速率下降。
实际中观察到，生物膜反硝化过程受温度的影响比悬浮污泥法小，此外，流化床反硝化温度的敏感性比生物转盘和悬浮污泥的小得多。
2、溶解氧硝化反应过程是以分子氧作为电子终受体的，因此，只有当分子氧(溶解氧)存在时才能发生硝化反应。
为满足正常的硝化效果，在活性污泥工艺运行过程中，DO值至少要保持在2mg/L以上，一般为2~3mg/L。
当DO值较低时，硝化反应过程将受到限制，甚至停止。
反硝化与硝化在溶解氧的需求方面是一个对立的过程。
传统的反硝化过程需要在严格意义上的缺氧环境下才能发生，这是因为DO与NO3-都能作为电子受体，存在竞争行为。
生物脱氮除磷原理及影响因素
反硝化反应的条件
DO<0.5mg/L，一般为0.2～0.3mg/L（处于缺氧状态），如果DO较 高，反硝化菌利用氧进行呼吸，氧成为电子受体，阻碍NO3--O成为 电子受体而使N难还原成N2↑。但是反硝化菌体内的某些酶系统组分 只有在有氧条件下，才能合成。反硝硝化菌以在缺氧-好氧交替的环 境中生活为宜。
氮在水中的存在形态与分类
有机N （尿素、氨基酸、蛋白质）
N 无机N
NH3-N
NO3-N NO2—-N
NOx--N (硝态氮)
TKN (凯氏氮)
总N (TN)
氨化与硝化反应过程
氨化：RCH(NH 2 )COOH O 2 氨化菌 RCOOH CO 2 NH3
硝化：NH
3
3/2O 2
亚硝化菌
NO
为使硝化菌能在连续流的反应系统中存活并维持一定数量，微生 物在反应器的停留时间即污泥龄应大于硝化菌的最小世代期。一般应 取系统的污泥龄为硝化最小世代期的两倍以上。较长的污泥龄可增强 硝化反应的能力，并可减轻有毒物质的抑制作用。
6．抑制物质 对硝化反应有抑制作用的物质有：过高浓度氨氮、重金属、有毒
物质以及有机物。一般来说，同样毒物对亚硝酸菌的影响比对硝酸菌 大。反硝化菌对有毒物质的敏感性比硝化菌低很多，与一般好氧异养 菌相同。在应用一般好氧异养菌文献数据时，应该考虑驯化的影响。
偿硝化消耗碱度的一半左右。
内源反硝化
微生物还可通过消耗自身的原生质进行所谓的内源反硝化
C5H7NO2+4NO3-→5CO2+NH3+2H2↑+4OH-
内源反硝化的结果是细胞物质减少，并会有NH3的生成。 废水处理中不希望此种反应占主导地位，而应提供必要
影响生物脱氮的因素.
一、概述通过对北京市一些污水处理厂的实地考察发现，部分污水处理厂在具有良好脱氮除磷效果时，其生物池内的污泥浓度都相对较高。
例如：酒仙桥污水处理厂氧化沟工艺、清河污水处理厂的倒置A2/O工艺等，尤其酒仙桥污水处理厂MLSS一度达到了6000～7000mg/L，约为设计值的两倍，在其二沉池出水SS指标正常情况下，其TP<1mg/L TN<10mg/L。
一般的脱氮除磷理论极少有介绍污泥浓度与脱氮除磷之间的直接关系问题，但从微生物量与去除有机物、N、P的速率以及DO之间的关系等方面分析，可以初步解释在具有脱氮除磷功能的工艺中控制相对较高的污泥浓度对脱氮除磷是有利的。
二、脱氮除磷的控制因素普遍观点认为任何理想的脱氮除磷工艺应控制以下几个关键点：a. 泥龄控制应大于硝化菌、聚磷菌所需的最小泥龄。
b. 回流至厌氧区的回流污泥尽可能少的携带氧包括：分子氧、离子氧（NO3-N）。
c. 回流至缺氧段反硝化的混合液尽可能少的携带分子氧。
d. 进水碳源应满足厌氧池有效释磷、缺氧池反硝化。
e. 各生物处理功能单元应满足在正常污泥浓度下各自所需的反应时间。
三、污泥浓度与脱氮关系生物脱氮过程中，硝化作用的程度往往是生物脱氮的前提，其控制相对比较简单；反硝化作用是生物脱氮的关键，其受诸多因素影响较大，同时反硝化效果也很大程度上影响系统除磷。
1、污泥浓度对硝化影响影响硝化反应的环境因素有很多包括：PH、温度、SRT、DO、BOD/TKN、污泥浓度、有毒物质等。
实际污水处理厂在工艺的运行中只能对SRT、DO、BOD/TKN、污泥浓度等参数进行控制。
a. 在好氧硝化过程中较高的污泥浓度其硝化细菌的浓度相对较高，因此好氧硝化反应的速率在高污泥浓度条件下较高。
b. 一定污泥泥龄是保证生物污泥中的硝化细菌存在的条件，同时创造良好的硝化细菌生存条件更能提高其在微生物菌群中所占比例，从而提高硝化细菌浓度。
高污泥浓度下在厌氧阶段会有更多的BOD被消耗，进入好氧阶段其BOD/TKN也就相对更低些。
生物脱氮原理
生物脱氮原理生物脱氮是在微生物的运用下，将有机氮和NH3-N转化为N2和N x O气体的过程。
废水中存在着有机氮、NH3-N、NO x--N等形式的氮，而其中以NH3-N和有机氮为主要形式。
在生物处理过程中，有机氮被异养微生物氧化分解，即通过氨化运用转化为成NH3-N，而后经硝化过程转化变为NO x--N，最后通过反硝化运用使NO x--N转化成N2，而逸入大气。
由此可见，进行生物脱氮可分为氨化－硝化－反硝化三个步骤。
由于氨化反应速度很快，在一般废水处理设施中均能完成，故生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。
NH4+ + 3/2 O2→NO2- + H2O + H+(1)NO2- + 1/2 O2→NO3-(2)NO3- + 2H（氢供给体—有机物）→NO2- + H2O (3)NO2- + 3H（氢供给体—有机物）→0.5N2+ 2H2O +OH-(4)生物除磷原理城市污水中存在的含磷物质基本上都是不同形式的磷酸盐（简称磷或总磷，用P 或TP 表示）。
按化学特性（酸性水解和消化）则可进一步分成正磷酸盐、聚合磷酸盐和有机磷酸盐，分别简称正磷、聚磷和有机磷。
聚磷菌在生物除磷过程中的作用机理如图1-1污水生物除磷就是利用聚磷菌的超量吸磷现象，即聚磷菌吸收的磷量超过微生物正常生长所需要的磷量，在传统生物处理系统中采用排除过量吸磷的剩余污泥来实现污水处理系统磷的去除。
据报道，在生物除磷系统中污泥含磷量的典型值在6%左右，有些能达到8%-12%，而普通活性污泥含磷量只有2%。
生物脱氮
②硝化反应 硝化过程可以分成两个阶段。第一阶段是由亚硝 化菌将氨氮转化为亚硝酸盐，第二阶段由硝化菌将 亚硝酸盐转化为硝酸盐。
NH 4 1.87O2 1.982HCO3 0.982NO3 1.044H 2O 1.881H 2CO3 0.021C5 H 7O2 N
③反硝化反应 反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸 盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮(N2)的过程。
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。
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 污泥回流
反硝化菌 － － 2NO2 +6[H] (电子供体) ———→ N2↑+2H2O+2OH
2)生物脱氮过程的主要影响因素 ①温度 生物硝化反应适宜的温度范围为20～30℃，15℃ 以下硝化反应速率下降，5℃时基本停止。反硝化 适宜的温度范围为20～40℃，15℃以下反硝化反 应速率下降。 ②溶解氧 生物硝化反应器内宜保持溶解氧浓度在2.0mg/L 以上，溶解氧浓度的增加可以提高硝化反应速率。 溶解氧对反硝化有抑制作用，一般控制溶解氧浓度 小于0.5mg/L。
2、 新突破
硝化过程不仅由自养菌完成，异养菌也可以参与硝化作用。 某些微生物好氧条件下也可以进行反硝化作用 在厌氧条件下，NH4+－N减少。
聚磷菌能利用硝酸盐实现反硝化和过量吸收磷。
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
生物脱氮除磷原理及影响因素
内源反硝化
微生物还可通过消耗自身的原生质进行所谓的内源反硝化 C5H7NO2+4NO3-→5CO2+NH3+2H2↑+4OH-
内源反硝化的结果是细胞物质减少，并会有NH3的生成。 废水处理中不希望此种反应占主导地位，而应提供必要
的碳源。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
BOD5/TN≥3～5，否则需另投加碳源，现多采用CH3OH，其分解产 物为CO2+H2O，不留任何难降解的中间产物，且反硝化速率高。
目前反硝化投加有机碳源一般利用原污水中的有机物。 还原1g硝态氮能产生3.57g碱度，而在硝化反应中，1gNH3-N氧化为
NO3--N要消耗7.14g碱度，在缺氧-好氧中，反硝化产生的碱度可补 偿硝化消耗碱度的一半左右。
电子受体，有机物作为碳源及电子供体而得到降解。当利用
的碳源为甲醇时：
NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO3→0.056C5H7CO2+0.47N2↑+1.68H2O + HCO3NO2+0.67CH3OH+0.53H2CO3→0.04C5H7CO2+0.48N2↑+1.23H2O+HCO
3
生物脱氮除磷原理及影 响因素
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2020年4月10日星期五
氮和磷的排放会加速导致水体的富营养化，其次是氨氮 的好氧特性会使水体的溶解氧降低，此外，某些含氮化合 物对人和其他生物有毒害作用。因此，国内外对氮磷的排 放标准越来越严格。本章阐述生物脱氮除磷技术。生物脱 氮除磷技术是近20年发展起来的，一般来说比化学法和物 理化学法去除氮磷经济，尤其是能有效地利用常规的二级 生物处理工艺流程进行改造达到生物脱氮除磷的目的，是 日前应用广泛和最有前途的氮磷处理方法。
生物脱氮,PPT解读
厌氧氨氧化：在厌氧条件下，微生物直接以铵根离子为电子供体， 以NO3¯或NO2¯为电子受体，将铵根离子、NO3¯或NO2¯转变成N2
的生物氧化过程
1、氨化反应
氨化细菌 ：主要有好氧性的荧光假单胞菌和灵杆菌、兼性的变形杆菌 和厌氧的腐败梭菌等。
在好氧条件下
（主要有两种降解方式 ）
氧化酶催化下的氧化脱氨 在水解酶的催化作用下能水解脱氮反应
要有充足的碳源
pH：反硝化反应的pH在6.5～7.5
影响反硝化 作用的因素
溶解氧浓度：反硝化菌是异养兼性厌氧菌，溶解氧应控 制在0.5mg/L以下
温度：反硝化反应的适宜温度在20～40℃
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厌氧或缺氧的条件下 ： 厌氧微生物和兼性厌氧微生物对有机氮化合物进 行还原脱氨、水解脱氨和脱水脱氨三种途径的氨 化反应。
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2、硝化反应 氨(NH4 + )
亚硝化细菌
亚硝酸氮
硝酸菌
硝酸氮
亚硝酸菌：亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球菌属。
硝酸菌：硝酸杆菌属、硝酸球菌属。 好样环境条件下，并保持一定的碱度：溶解氧在1.2～2.0mg/L。
影响硝化反 映的因素
pH：硝化反应的pH在8.0～8.4 温度：硝化反应的适宜温度在20～30℃ 有毒有害物质的进入，高浓度的氨氮和硝态氮对硝化作用有抑制。
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3、反硝化反应
进行这类反应的细菌主要有变形杆菌属、微球菌属、假单胞菌属、芽胞 杆菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属等兼性细菌，它们在自然界中广泛存在。
1、氨化反应：氨
化作用是指将有机氮 化合物转化为NH3-N 的过程，也称为矿化 作用。
生 物 脱 氮 步 骤
2、硝化反应：在
硝化细菌的作用下,氨 态氮进一步分解、氧 化。
生物脱氮技术概述.doc
生物脱氮技术概述摘要：废水生物脱氮已经成为水污染控制的一个重要研究方向。
传统的生物脱氮采用的是硝化、反硝化工艺，但存在着许多问题。
本文对传统生物脱氮技术和近年来新型应用的生物脱氮工艺进行了综述，从其技术原理、技术特点、影响因素等情况进行了概述，同时指出了新技术存在的问题和今后研究的发展趋势。
关键词：生物脱氮；传统技术；新型技术1 传统生物脱氮技术1.1废水的脱氮主要过程废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝氮和硝酸盐4种形态存在。
传统生物脱氮技术遵循已发现的自然界氮循环机理，如下图所示。
图1-1 废水中的生物脱氮作用1.2影响因素1）pH：通常把硝化段运行的pH控制在7.2～8.2；反硝化段pH控制在7.5～9.2。
2）温度：硝化反应适宜温度为30～35℃；反硝化反应适宜温度15～30℃。
3）溶解氧：硝化在有氧条件下进行，活性污泥中DO≥2mg/L；生物膜法≥3mg/L；反硝化在缺氧下进行，对于活性污泥系统DO<0.5mg/L；对于生物膜系统DO<1.5mg/L。
4）碳源：废水中所含有机碳源、外加碳源、内碳源。
5）污泥龄：污泥龄一般控制在3～5d以上，最高可达10～15d。
6）抑制物质：某些有机物和一些重金属、硫及其衍生物、游离氨等有毒有害物质在达到一定浓度时会抑制硝化反应的正常进行。
7）循环比：对低氨氮浓度的废水，回流比在200%～300%较为经济。
1.3传统硝化反硝化工艺几种主要的传统硝化反硝化脱氮工艺：1）活性污泥法脱氮传统工艺2）缺氧好氧脱氮工艺（A/O）3）Bardenpho工艺4）UCT工艺1.4传统生物脱氮工艺存在的问题硝化菌群增值速度慢，系统总水力停留时间较长、有机复合较低，增加基建投资运行费用；反硝化时需另加碳源，增加运行费用；硝化过程需投加碱中和，增加了处理费用；氨氮完全硝化需要大量的氧，使动力费用增加；系统抗冲击能力弱，高浓度氨氮和亚硝酸盐进水会抑制硝化菌的生长；同时进行污泥回流和硝化液回流，增加了动力消耗及运行费用；运行控制相对较为复杂等。
影响生物脱氮的因素
一、概述通过对北京市一些污水处理厂的实地考察发现，部分污水处理厂在具有良好脱氮除磷效果时，其生物池内的污泥浓度都相对较高。
例如：酒仙桥污水处理厂氧化沟工艺、清河污水处理厂的倒置A2/O工艺等，尤其酒仙桥污水处理厂MLSS一度达到了6000～7000mg/L，约为设计值的两倍，在其二沉池出水SS指标正常情况下，其TP<1mg/L TN<10mg/L。
一般的脱氮除磷理论极少有介绍污泥浓度与脱氮除磷之间的直接关系问题，但从微生物量与去除有机物、N、P的速率以及DO之间的关系等方面分析，可以初步解释在具有脱氮除磷功能的工艺中控制相对较高的污泥浓度对脱氮除磷是有利的。
二、脱氮除磷的控制因素普遍观点认为任何理想的脱氮除磷工艺应控制以下几个关键点：a. 泥龄控制应大于硝化菌、聚磷菌所需的最小泥龄。
b. 回流至厌氧区的回流污泥尽可能少的携带氧包括：分子氧、离子氧（NO3-N）。
c. 回流至缺氧段反硝化的混合液尽可能少的携带分子氧。
d. 进水碳源应满足厌氧池有效释磷、缺氧池反硝化。
e. 各生物处理功能单元应满足在正常污泥浓度下各自所需的反应时间。
三、污泥浓度与脱氮关系生物脱氮过程中，硝化作用的程度往往是生物脱氮的前提，其控制相对比较简单；反硝化作用是生物脱氮的关键，其受诸多因素影响较大，同时反硝化效果也很大程度上影响系统除磷。
1、污泥浓度对硝化影响影响硝化反应的环境因素有很多包括：PH、温度、SRT、DO、BOD/TKN、污泥浓度、有毒物质等。
实际污水处理厂在工艺的运行中只能对SRT、DO、BOD/TKN、污泥浓度等参数进行控制。
a. 在好氧硝化过程中较高的污泥浓度其硝化细菌的浓度相对较高，因此好氧硝化反应的速率在高污泥浓度条件下较高。
b. 一定污泥泥龄是保证生物污泥中的硝化细菌存在的条件，同时创造良好的硝化细菌生存条件更能提高其在微生物菌群中所占比例，从而提高硝化细菌浓度。
高污泥浓度下在厌氧阶段会有更多的BOD被消耗，进入好氧阶段其BOD/TKN也就相对更低些。
污水处理生物脱氮除磷影响因素
节能环保污水处理生物脱氮除磷主要是通过微生物的生命活动实现，其脱氮除磷效率受微生物生命活动的影响很大。
因此，运行和维持高效的生物脱氮除磷系统，必须对其影响因素有比较深入的了解。
影响脱氮除磷效果的因素很多，其中比较关键的因素有温度、pH值、溶解氧(DO)、C/N及C/P比以及有毒物质等。
一、温度温度是影响污水处理微生物活性的最重要因素之一，它影响着酶催化反应速率及基质扩散进入细胞内的速率。
微生物的生长是一个非常复杂的生化反应过程，这种反应需要在一定的温度范围内进行。
温度过低细菌的新陈代谢极弱，甚至处于休眠状态，过高则使之体内的酶变性失活而导致其死亡。
（1）硝化反应的最适温度范围为30～35℃，温度不仅影响硝化细菌的增长繁殖，还影响硝化细菌的代谢活性。
尤其在低温条件下，对硝化细菌的抑制作用极为强烈，当温度很低(<5℃)时，其新陈代谢极弱，甚至处于休眠状态。
当温度大于5℃时，硝化反应速率随温度的升高而增大，且超过30℃后硝化速率随温度的升高增幅减缓。
对去除有机物的同时进行硝化反应的反应器来说，当温度低于15℃时硝化速率急剧降低。
进行反硝化反应的最适温度范围为35～45℃，而温度对硝化菌的影响大于反硝化菌。
活性污泥的活性在20℃左右时较高，而当水温低于10℃时，活性污泥的活性就会大幅度降低。
有研究表明,活性污泥的沉降性能与温度也有一定的关系，不同温度下活性污泥的沉降性能以及脱水性能也存在差异；（2)温度在5℃～24℃范围内，较低温度下的除磷效率比较高温度时的效率要好。
对聚磷菌(Polyphosphate-accumulating microorganisms,PAOs))而言，降低温度会降低其生化转换过程(磷的吸收/释放速率、VFA的吸收速率、PHAs的氧化以及生物量的增长速率等)，但在较低的温度条件下(5℃)长期驯化的强化生物除磷(Enhanced Biological Phosphate Removal, EBPR)系统表现出较高的除磷效率。
生物脱氮基本原理及影响因素
⽣物脱氮基本原理及影响因素⽣物脱氮基本原理及影响因素废⽔中存在着有机氮、氨氮、硝态氮等形式的氮，⽽其中以氨氮和有机氮为主要形式。
在⽣物处理过程中，有机氮被异养微⽣物氧化分解，即通过氨化作⽤转化为成氨氮，⽽后经硝化过程转化变为NO3-N和NO2-N，最后通过反硝化作⽤使硝态氮转化成氮⽓，⽽逸⼊⼤⽓。
由此可见，进⾏⽣物脱氮可分为氨化－硝化－反硝化三个步骤。
由于氨化反应速度很快。
在⼀般废⽔处理设施中均能完成，故⽣物脱氮的关键在于硝化和反硝化。
1 氨化作⽤1.1 概念氨化作⽤是指将有机氮化合物转化为氨态氮的过程，也称为矿化作⽤。
1.2 细菌参与氨化作⽤的细菌成为氨化细菌。
在⾃然界中，它们的种类很多，主要有好氧性的荧光假单胞菌和灵杆菌，兼性的变形杆菌和厌氧的腐败梭菌等。
1.3 降解⽅式（分好氧和厌氧）在好氧条件下，主要有两种降解⽅式，⼀是氧化酶催化下的氧化脱氨。
另⼀是某些好氧菌，在⽔解酶的催化作⽤下能⽔解脱氮反应。
在厌氧条件或缺氧的条件下，厌氧微⽣物和兼性厌氧微⽣物对有机氮化合物进⾏还原脱氨、⽔解脱氨和脱⽔脱氨三种途径的氨化反应。
2 硝化作⽤2.1 概念硝化作⽤是指将氨氮氧化为亚硝酸氮和硝态氮的⽣物化学反应，2.2 细菌这个过程由亚硝酸菌和硝酸菌共同完成。
亚硝化菌有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球菌属。
硝酸菌有硝化杆菌属、硝化球菌属。
亚硝酸菌和硝化菌统称为硝化菌。
2.3 反应过程包括亚硝化反应和硝化反应两个步骤。
该反应历程为：亚硝化反应硝化反应总反应式发⽣硝化反应时细菌分别从氧化NH3和NO2-的过程中获得能量，碳源来⾃⽆机碳化合物，如CO32－、HCO－、CO2等。
假定细胞的组成为C5H7NO2，则硝化菌合成的化学计量关系可表⽰为：亚硝化反应硝化反应2.4 特点从上式可以看出硝化过程的三个重要特点：⑴NH3的⽣物氧化需要⼤量的氧，⼤约每去除1g的NH3-N需要4.2gO2；⑵硝化过程细胞产率⾮常低，且难以维持较⾼胜物浓度，特别是在低温的冬季；⑶硝化过程中产⽣⼤量的的质⼦（H—），为了使反应能顺利进⾏，需要⼤量的碱中和，其理论上⼤约为每氧化1g的NH3-N需要碱度5.57g(以NaCO3计)。
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影响生物脱氮的主要因
素
集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
影响生物脱氮的主要因素
1、酸碱度（pH值）
大量研究表明，氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的适宜的pH分别为
7.0～8.5和6.0～7.5，当pH值低于6.0或高于9.6时，硝化反应停止。
硝化细菌经过一段时间驯化后，可在低pH值（5.5）的条件下进行，但pH值突然降低，则会使硝化反应速度骤降，待pH值升高恢复后，硝化反应也会随之恢复。
反硝化细菌最适宜的pH值为7.0～8.5，在这个pH值下反硝化速率较高，当pH值低于6.0或高于8.5时，反硝化速率将明显降低。
此外pH 值还影响反硝化最终产物，pH值超过7.3时终产物为氮气，低于7.3时终产物是N
O。
2
硝化过程消耗废水中的碱度会使废水的pH值下降（每氧化1g 将消耗7.14g碱度，以CaCO
计）。
相反，反硝化过程则会产生一定量的碱度
3
计）但是由于使pH值上升（每反硝化1g 将产生3.57g碱度，以CaCO
3
硝化反应和反硝化过程是序列进行的，也就是说反硝化阶段产生的碱度并不能弥补硝化阶段所消耗的碱度。
因此，为使脱氮系统处于最佳状态，应及时调整pH值。
2、温度（T）
硝化反应适宜的温度范围为5～35℃，在5～35℃范围内，反应速度随温度升高而加快，当温度小于5℃时，硝化菌完全停止活动；在同时去除COD和硝化反应体系中，温度小于15℃时，硝化反应速度会迅速降低，对硝酸菌的抑制会更加强烈。
反硝化反应适宜的温度是15～30℃，当温度低于10℃时，反硝化作用停止，当温度高于30℃时，反硝化速率也开始下降。
有研究表明，温度对反硝化速率的影响取与反应设备的类型、负荷率的高低都有直接的关系，不同碳源条件下，不同温度对反硝化速率的影响也不同。
3、溶解氧（DO）
在好氧条件下硝化反应才能进行，溶解氧浓度不但影响硝化反应速率，而且影响其代谢产物。
为满足正常的硝化反应，在活性污泥中，溶解氧的浓度至少要有2mg/L，一般应在2～3mg/L，生物膜法则应大于
3mg/L。
当溶解氧的浓度低于0.5～0.7mg/L时，硝化反应过程将受到限制。
传统的反硝化过程需在较为严格的缺氧条件下进行，因为氧会同竞争电子供体，且会抑制微生物对硝酸盐还原酶的合成及其活性。
但是，在一般情况下，活性污泥生物絮凝体内存在缺氧区，曝气池内即使存在一定的溶解氧，反硝化作用也能进行。
研究表明，要获得较好的反硝化效果，对于活性污泥系统，反硝化过程中混合液的溶解氧浓度应控制在0.5mg/L以下；对于生物膜系统，溶解氧需保持在1.5mg/L以下。
4、碳氮比（C/N）
在脱氮过程中，C/N将影响活性污泥中硝化菌所占的比例。
因为硝化
/TKN越菌为自养型微生物，代谢过程不需要有机质，所以污水中的BOD
5
小，即BOD5的浓度越低硝化菌所占的比例越大，硝化反应越容易进行。
硝化反应的一般要求是BOD
/TKN＞5，COD/TKN＞8,下表是Grady 推荐的
5
不同的C/N对脱氮的效果的影响：
不同的C/N的脱氮效果
氨氮是硝化作用的主要基质，应保持一定的浓度，但氨氮浓度超过100～200mg/L时，会对硝化反应起抑制作用，其抑制程度随着氨氮浓度的增加而增加。
反硝化过程需要有足够的有机碳源，但是碳源种类不同亦会影响反硝化速率。
反硝化碳源可以分为三类：第一类是易于生物降解的溶解性的有机物；第二类是可慢速降解的有机物；第三类是细胞物质，细菌利用细胞成分进行内源硝化。
在三类物质中，第一类有机物作为碳源的反应速率最快，第三类最慢。
有研究认为，废水中BOD
/TKN≥4~6时，可以认为碳源充足，不必外加碳
5
源。
5、污泥龄（SRT）
污泥龄（生物固体的停留时间）是废水硝化管理的控制目标。
为了使硝化菌菌群能在连续流的系统中生存下来，系统的SRT必须大于自养型硝化菌的比生长速率，泥龄过短会导致硝化细菌的流失或硝化速率的降低。
在实际的脱氮工程中，一般选用的污泥龄应大于实际的SRT。
有研究表明，对于活性污泥法脱氮，污泥龄一般不低于15d。
污泥龄较长可以增
加微生物的硝化能力，减轻有毒物质的抑制作用，但也会降低污泥活性。
6、循环比（R）
内循环回流的作用是向反硝化反应器内提供硝态氮，使其作为反硝化作用的电子受体，从而达到脱氮的目的，循环比不但影响脱氮的效果，而且影响整个系统的动力消耗，是一项重要的参数。
循环比的取值与要求达到的效果以及反应器类型有关。
有数据表明，循环比在50％以下，脱氮率很低；脱氮率在200％以下，脱氮率随循环比升高而显着上升；循环比高于200％以后，脱氮效率提高较缓慢。
一般情况下，对低氨氮浓度的废水，回流比在200％～300％最为经济。
7、氧化还原电位（ORP）
在理论上，缺氧段和厌氧段的DO均为零，因此很难用DO描述。
据研究，厌氧段ORP值一般在－160～－200mV之间，好氧段ORP值一般在
+180mV坐右，缺氧段的ORP值在－50～－110mV之间，因此可以用ORP 作为脱氮运行的控制参数。
8、抑制性物质
某些有机物和一些重金属、氰化物、硫及衍生物、游离氨等有害物质在达到一定浓度时会抑制硝化反应的正常进行。
游离氨的抑制允许浓度：亚硝酸（Nitosomonas）为10～150mg/L，硝酸盐(Nitrobacter)为0.1～1mg/L。
有机物抑制硝化反应的主要原因：一是有机物浓度过高时，硝化过程中的异养微生物浓度会大大超过硝化菌的浓度，从而使硝化菌不能
获得足够的氧而影响硝化速率；二是某些有机物对硝化菌具有直接的毒害或抑制作用。
9、其他因素影响
生物脱氮系统涉及厌氧和缺氧过程，不需要供氧，但必须使污泥处于悬浮状态，搅拌是必需的，搅拌所需的功率对竖向搅拌器一般为12～
16W/m3，对水平搅拌器一般为8W/m3。
10、生物脱氮过程中氮素的转化条件
生物脱氮过程包括氨氧化、亚硝化、硝化及反硝化，有机物降解碳化过程亦伴随着这些过程同时完成。
综合考虑各项因素（如菌种及其增值速度、溶解氧、pH值、温度、负荷等）可有效减化和改善生物脱氮的总体过程。
生物脱氮反应与有机物好氧分解反应条件与特性。