微生物脱氮工艺流程
简述生物脱氮的流程
简述生物脱氮的流程生物脱氮是指植物或微生物在施肥的情况下，利用大气中的氮气元素组成氮化物，植物或微生物将氮转换成细胞膜可以使用的氮��子，从而满足营养和生长需求。
生物脱氮是一个复杂的化学反应过程，它以复杂的氮氧化物为对象，如氨(NH3)、尿素(NH2-CO-NH2)等，分为两个阶段——氧化脱氮和还原还原脱氮。
一、氧化脱氮是氮的氧化过程，是由微生物和植物共同完成的脱氮过程。
微生物通过氧化还原反应将氮氧化物Wi（包括氨、亚硝酸盐等）转化为硝酸盐（如硝酸钾），植物或微生物再将硝酸盐进一步氧化成硝酸根（NO3-），硝酸根可直接进入植物体内，植物将作为氮源参与生长代谢，因此这种脱氮又被称为生物性氧化脱氮。
通常，微生物都需要存在氧以及水溶性有机物、NO2和NO3，这样可以促进NH3的氧化脱氮，也是氮的源。
微生物利用NH3光合作用，将NH3转化成亚硝酸盐，即将二价氮进行氧化，从而完成氧化脱氮。
二、另外一种脱氮机制是还原脱氮，还原脱氮也叫生物脱氮，指的是植物或微生物通过还原反应将氧化过的硝酸根转化成能够被植物体内直接利用的氨（NH3），或者将硝酸根进一步还原成能经过吸收传递给植物体内氨质能组份的尿素（NH2-CO-NH2），从而满足植物们的营养和生长需求。
可以指出，在微生物进行氧化反应的过程中，也会发生还原反应，其中涉及到微生物所释放的特性碱（如还原酶、NADH等物质），能够通过半乳糖等反应物的中介而完成硝酸根的还原，也就是还原脱氮的过程。
总的而言，生物脱氮是一个复杂而又重要的回收循环过程，维护着微生物、植物和大气中氮的稳定，它为土壤肥力及我们生活中生态平衡提供了良好状态。
只有认识并正确运用生物脱氮这一重要环境变迁过程，才能使植物保持良好的生长状态，实现多种的环境保护措施，最终实现永续发展。
微生物脱氮原理
简介：介绍了生物脱氮基本原理及影响因素，为环境工作者掌握生物脱氮。
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。
关键字：生物脱氮基本原理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。
例如氨基酸生成酮酸和氨：[2-1]丙氨酸亚氨基丙酸法丙酮酸另一是某些好氧菌，在水解酶的催化作用下能水解脱氮反应。
例如尿素能被许多细菌水解产生氨，分解尿素的细菌有尿八联球菌和尿素芽孢杆菌等，它们式好氧菌，其反应式如下：[2-2]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。
[2-3][2-4][2-5]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。
三段生物脱氮工艺
三段生物脱氮工艺第一段：生物脱氮的背景和原理生物脱氮是一种通过利用微生物代谢过程将废水中的氨氮转化为无害物质的技术。
氨氮是废水中的一种常见污染物，如果直接排放到水体中会对水环境造成严重的污染。
因此，生物脱氮技术的应用具有重要的意义。
生物脱氮的原理是利用一种叫做硝化反硝化的微生物代谢过程。
首先，通过硝化作用将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐，然后再通过反硝化作用将亚硝酸盐还原为氮气释放到大气中，从而实现氨氮的去除。
第二段：生物脱氮的工艺流程生物脱氮工艺一般包括预处理、硝化和反硝化三个阶段。
在预处理阶段，主要是对废水进行初步处理，去除其中的杂质和悬浮物，以保证后续的硝化反硝化过程能够顺利进行。
硝化阶段是将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐的过程。
这一阶段一般采用曝气池或者厌氧池进行，通过提供充足的氧气供给和合适的温度条件，使得硝化菌能够快速进行氨氮的氧化反应。
反硝化阶段是将亚硝酸盐还原为氮气的过程。
这一阶段一般采用好氧条件下的反硝化反应，通过添加一定的有机物质作为电子供体，促使反硝化菌进行反硝化反应，将亚硝酸盐还原为氮气。
第三段：生物脱氮工艺的优势和应用生物脱氮工艺相比传统的化学方法具有许多优势。
首先，生物脱氮过程中不需要添加化学药剂，减少了对环境的污染。
其次，生物脱氮过程中产生的氮气可以直接释放到大气中，不会对水体造成二次污染。
此外，生物脱氮技术还可以与其他废水处理技术相结合，形成一体化的处理系统，提高废水处理的效率和降低成本。
生物脱氮技术在废水处理领域有广泛的应用。
特别是在城市污水处理厂和工业废水处理系统中，生物脱氮技术被广泛采用。
通过生物脱氮工艺，可以有效地去除废水中的氨氮，降低废水的污染物浓度，达到国家排放标准要求，保护水环境的安全和可持续发展。
通过三段生物脱氮工艺，废水中的氨氮可以被高效地转化为无害物质，实现废水的净化和资源化利用。
生物脱氮技术的应用具有重要的意义，对于改善水环境质量、保护生态环境具有重要的推动作用。
脱氮工艺流程
脱氮工艺流程脱氮是指通过化学或生物方法将废气中的氮氧化物去除的过程。
氮氧化物是一种对环境和人体健康有害的污染物，因此脱氮工艺在工业生产和环保领域中具有重要意义。
下面将介绍脱氮工艺的流程及相关技术。
一、脱氮工艺的原理。
脱氮工艺主要是通过化学反应或生物降解来去除废气中的氮氧化物。
化学方法包括选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）、吸附法等；生物方法则是利用微生物对氮氧化物进行降解。
不同的工艺适用于不同类型的废气排放，选择合适的脱氮工艺可以有效去除废气中的氮氧化物。
二、脱氮工艺的流程。
1. SCR脱氮工艺流程。
SCR脱氮工艺是将氨气或尿素溶液喷入烟气中，通过与氮氧化物发生化学反应来将其转化为氮气和水。
SCR脱氮系统由氨水喷射系统、反应器和催化剂组成。
烟气经过预处理后进入反应器，在催化剂的作用下与氨气发生反应，从而实现氮氧化物的脱除。
2. SNCR脱氮工艺流程。
SNCR脱氮工艺是在燃烧设备的炉膛内喷射氨水或尿素溶液，通过与氮氧化物发生非催化还原反应来将其转化为氮气和水。
SNCR脱氮系统主要包括氨水喷射系统、混合器和反应器。
燃烧设备的烟气经过预处理后，与喷射的氨水在混合器中充分混合，然后在炉膛内与氮氧化物发生反应，实现脱氮的目的。
3. 生物脱氮工艺流程。
生物脱氮工艺是利用微生物对氮氧化物进行降解，将其转化为无害的氮气。
生物脱氮系统包括生物反应器、微生物培养池和氮氧化物气体处理设备。
废气经过预处理后进入生物反应器，微生物在适宜的环境条件下对氮氧化物进行降解，最终将其转化为氮气。
三、脱氮工艺的关键技术。
1. 催化剂技术。
SCR脱氮工艺中的催化剂是关键技术之一，选择合适的催化剂可以提高脱氮效率和降低能耗。
常用的催化剂包括钒钛催化剂、钒钨催化剂等。
2. 氨水喷射技术。
氨水喷射技术是SCR和SNCR脱氮工艺中的关键技术之一，喷射系统的设计和运行稳定性直接影响脱氮效果。
3. 生物降解技术。
生物脱氮工艺中的微生物培养和反应条件控制是关键技术，通过优化微生物培养条件和反应环境可以提高脱氮效率。
A2O工艺流程及工艺原理
A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。
但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。
工艺流程及工艺原理1、A2/O工艺流程A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧磷工艺（A~/O）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。
该工艺在好氧磷工艺（A/O）中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，该工艺同时具有脱氮除磷的目的。
A2/O工艺流程图如图4.4.1所示。
2.工艺原理首段厌氧池，流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中的BOD5浓度下降；另外，NH3-N 因细胞的合成而被去除一部分，使污水中的NH3-N浓度下降，但NO3-N含量没有变化。
在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2-N 还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。
在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显着下降，但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。
A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NO3-N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。
a2o工艺流程
a2o工艺流程a2o工艺流程是一种用于处理含氮废水的生物处理技术。
该工艺采用了生物膜反应器技术和氧化还原过程，能够有效地去除废水中的氨氮、有机物和微量元素等有害物质，达到环境排放标准。
a2o工艺流程主要包括预处理、好氧区、缺氧区和厌氧区等几个阶段。
首先是预处理阶段，将含氮废水经过格栅、砂沉池等物理处理设备去除固体颗粒和悬浮物，并调节废水的水质和水量，使其适合进入后续的生物处理过程。
接下来是好氧区，废水进入生物膜反应器，通过好氧条件下的微生物代谢作用，将废水中的氨氮和有机物转化为无害的氮气和二氧化碳。
在此过程中，废水与生物膜接触，微生物附着在膜上，形成生物膜反应器。
生物膜反应器具有很高的附着生物量和生物膜面积，能够提高废水的降解效率和处理能力。
然后是缺氧区，废水经过好氧区处理后，进入缺氧区。
在缺氧条件下，微生物将废水中的硝酸盐还原为氨氮，同时利用有机物进行脱氮作用。
这一步骤能够进一步提高废水的氮污染去除效果，减少对环境的影响。
最后是厌氧区，废水进入厌氧区进行深度脱氮处理。
在厌氧条件下，微生物将废水中的硝酸盐通过反硝化作用还原为氮气，并最终排放到大气中。
通过这一步骤，可以使废水中的氮含量进一步降低，达到环境排放标准。
整个a2o工艺流程中，生物膜反应器是关键设备，它通过提供大量的生物膜接触面积，增加了微生物的生长和降解能力，提高了废水的处理效率。
此外，流程中的好氧区、缺氧区和厌氧区的设定，使得废水能够在不同的条件下进行多步骤处理，从而达到更好的处理效果。
a2o工艺流程是一种高效、经济的废水处理技术，能够有效去除废水中的氨氮和有机物等有害物质，达到环境排放标准。
通过合理的工艺设计和运行管理，可以实现废水的净化和资源化利用，对于保护环境和可持续发展具有重要意义。
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。
厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺介绍
Canon工艺是2002年首先由荷兰Delft 工业大学提出 的新型工艺生物脱氮工艺。在Canon工艺中亚硝酸 细菌把氨氧化成亚硝酸盐厌氧氨氧化菌则把氨和亚 硝酸盐转化成氮气。整个脱氮过程在亚硝酸菌和厌 氧氨氧化菌的协作下完成。亚硝酸菌的基质是氨和 氧气厌氧氨氧化细菌的基质是氨和亚硝酸盐在没有 外源亚硝酸盐的情况下厌氧氨氧化菌有赖于亚硝酸 菌提供基质。由于厌氧氨氧化菌和亚硝酸菌都是自 养型细菌因此Canon工艺无需外源有机物能够在完 全无机的条件下进行。 环境中的NH3-N与DO是决 定CANON工艺的两个关键因素目前该工艺在世界 上也处于研究阶段并没有真正得到工程应用。
林琳等研究了亚硝态氮、硝态氮、羟氨对 厌氧氨氧化的影响，得出氨和硝态氮，转 化比例为1.085氨和亚硝态氮的转化比例为 0.897在培养液中加人羟氨加速了厌氧氨氧 化反应的进行。杨洋等15研究了温度、pH 值和有机物对厌氧氨氧化污泥活性的影响 研究表明最佳温度为3035℃。温度和氨氧 化速率的关系可用修正的Arrhenius描述。 最佳pH值为7.09.0pH值和氨氧化速率的关 系可用双底物双抑制。
ANAMMOX转化过程是自然氮循环的一条 巧妙的捷径。结合亚硝酸反应， ANAMMOX细菌将铵氨(NH4+)直接转化为 气。帕克环保与代尔夫特技术大学（荷兰） 密切合作，开发了该工艺的工业应用。 2002年夏天第一个ANAMMOX工业装置在 荷兰启动。目前有四个ANAMMOX工业装 置在运行。
很高的总去除率 二氧化碳产生量比传统硝化/反硝化工艺减 少90% 减少50%的空间需求 动力消耗比传统硝化/反硝化工艺减少60% 不消耗甲醇 剩余污泥产量极少
该工艺的核心是应用硝酸菌和亚硝酸菌的 不同生长速率即高温30-35℃下亚硝酸菌的 生长速率明显噶偶硝酸菌的生长速率这一 固有特性控制系统水力停留时间与反应温 度。从而使硝酸菌被淘汰形成反应器中亚 硝酸菌的积累使氨氧化控制在亚硝化阶段。 该工艺反应温度高微生物增殖快。好养停 留时间短微生物活性高而Ks值也高进出水 浓度无相关性使得进水浓度越高去除率越 高。
微生物在污水处理中的应用—废水的生物脱氮除磷技术
废水脱氮
1.微生物脱氮原理 2.生物脱氮的影响 因素 3.生物脱氮工艺及 应用
废水除磷
1.微生物除磷原理 2.典型的除磷工艺
同步脱 氮除磷
1.同步脱氮除磷典 型工艺 2.废水同步脱氮除 磷技术的工程应用
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1.生物脱氮除磷的原理
在生物脱氮除磷工艺中，厌氧池的主要功能是释放磷， 使污水中的磷浓度升高，溶解性的有机物被微生物细胞吸收 而是无水肿的BOD下降，另外，氨氮因细胞的合成而被去除 一部分，是水中氨氮浓度下降，但硝态氮含量没有变化。
无机氮 N.H,N.O
NH3 铵盐（NH4+） 硝酸盐
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1.3废水中氮的来源、状态
状态
污染物
有机氮 复杂蛋白质、尿 素、核酸等
无机氮 NH3、铵盐等 硝酸盐等
污染来源
生活污水、农业固体废物 （养殖粪便）和食品加工 等工业废水
农田灌溉、化肥厂等工业 废水
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1.4水中氮磷的危害
（1）过量氮、磷容易导致水体富营养化； （2）增加水处理成本、降低消毒、脱色等处理效率， （3）增加药剂药剂用量； （4）氨氮消耗水中溶解氧； （5）含氮化合物对人、生物有毒害作用。
小结
废水生物除磷原理 废水生物除磷影响因素 废水生物除磷工艺及应用
废水同步生物脱氮除磷 原理及工艺
主要内容
生物同步脱氮除磷的原理 生物同步脱氮除磷工艺及应用
随着经济的发展，大量含氮、磷物质排入环境，导致水 体污染日益加剧，给水体生态系统和人群健康造成极大的危 害，当磷大与0.01mg/l,氮大于0.1 mg/l,水体开始发生富营 养化。因此，需对废水脱氮除磷，以保护水生生态系统。
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2.生物除磷原理
因此，在好氧厌氧交替条件下，活性污泥中的聚磷 菌以“厌氧释磷”和“好氧聚磷” 的机制，将磷最终以 剩余污泥的形式排出，彻底去除水中的磷。
生物脱氮工艺流程
生物脱氮工艺流程
《生物脱氮工艺流程》
生物脱氮是一种利用特定微生物去除水体或土壤中的氮污染物的技术。
氮污染是导致水体富营养化和土壤肥力下降的主要原因之一，因此生物脱氮工艺受到了广泛关注。
生物脱氮工艺流程通常包括以下几个步骤：
1. 排污口采样：首先需要对排放的污水样品进行采样，并对污水中的氮含量进行分析，以确定污染程度。
2. 微生物菌种筛选：筛选出具有脱氮功能的微生物菌种，并进行培养繁殖。
这些微生物可以通过生物活性污泥或者特定培养方法获得。
3. 反应池处理：将经过筛选和培养的微生物加入到反应池中，与待处理的污水混合。
在适当的物理和化学条件下，微生物将通过吸附、吸收和降解等方式去除污水中的氮化合物。
4. 二次沉淀：经过反应池处理后，污水中的微生物和沉淀物会沉淀到底部形成污泥，通过沉淀槽进行二次沉淀处理，将污泥分离出来。
5. 澄清处理：将经过二次沉淀的清水进行澄清处理，去除其中的残余微生物和污染物，使之符合排放标准。
6. 重复利用：经过生物脱氮处理后的水体可以用于灌溉、农业用水或者工业用水等，实现资源的重复利用。
随着对环境保护的要求越来越高，生物脱氮工艺流程成为了处理水体和土壤氮污染的一种重要方法。
它具有技术成本低、运行稳定、处理效果好等优点，受到了工程和环境领域的广泛应用和推广。
AO工艺生物脱氮工艺原理、设计与计算
A/O工艺生物脱氮工艺原理、设计与计算（一）工艺流程A/O工艺以除氮为主时，基本工艺流程如下图1。
图1 缺氧/好氧工艺流程A/O工艺有分建式和合建式工艺两种，分别见图2、图3。
分建式即硝化、反硝化与BOD 的去除分别在两座不同的反应器内进行；合建式则在同一座反应器内进行。
合建式反应器节省了基建和运行费用以及容易满足处理工程对碳源和碱度等条件的要求，但受以下因数影响：溶解氧 (0.5~1.5mg/L)、污泥负荷[0.1~ 0.15kgBOD5/(kgMLVSS•d)]、C/N比(6~7)、pH值(7.5~8.0) ,而不易控制。
对于pH值，分建式A/O工艺中，硝化液一部分回流至反硝化池，池内的反硝化脱氮菌以原污水中的有机物作碳源，以硝化液中NOx-N中的氧作为电子受体，将NO3-N还原成N2,不需外加碳源。
反硝化池还原1gNOx-N产生3.57g碱度，可补偿硝化池中氧化1gNH3-N所需碱度(7.14g)的一半，所以对含N浓度不高的废水，不必另行投碱调pH值，反硝化池残留的有机物可在好氧硝化池中进一步去除。
一般来说分建式反应器(A/O工艺）硝化、反硝化的影响因素控制范围可以相应增大，更为有效地发挥和提高活性污泥中某些微生物（如硝化菌、反硝化菌等）所特有的处理能力，从而达到脱、处理难降解有机物的目的，减少了生化池的容积，提高了生化处理效率，同时也节省了环保投资及运行费用；而合建式A/O工艺便于对现有推流式曝气池进行改造。
图2 分建式缺氧一好氧活性污泥脱氮系统图3 合建式缺氧好氧活性污泥脱氮系统（二）A/O工艺生物脱氮工艺的特点1.优点①同时去除有机物和氮，流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，节省基建费用。
②反硝化缺氧池不需外加有机碳源，降低了运行费用。
③好氧池在缺氧池后，可使反硝化残留的有机物得到进一步去除，提高了出水水质。
④缺氧池中污水的有机物被反硝化菌所利用，减轻了好氧池的有机物负荷，同时缺氧池中反硝化产生的碱度可弥补好氧池中硝化需要碱度的一半。
厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺介绍概要
人工配水、垃圾渗滤混合液、生活污水及 焦化废水等。
林琳等研究了亚硝态氮、硝态氮、羟氨对
厌氧氨氧化的影响，得出氨和硝态氮，转 化比例为1.085氨和亚硝态氮的转化比例为 0.897在培养液中加人羟氨加速了厌氧氨氧 化反应的进行。杨洋等15研究了温度、pH
剩余污泥产量极少
目前对于Anammox技术的研究，国内外差
距较大，国外已经在实际工程中得到应用。 荷兰Delft University于2002年6月，在荷兰鹿 特丹南部建成了世界上第一个ANAMMOX反
应器并投入了生产。而我国尚处在实验室 研究阶段，研究方向主要集中在ANAMMOX 菌生理生化特性、ANAMMOX反应器的启动 及影响因素等3个方面
该工艺的核心是应用硝酸菌和亚硝酸菌的
不同生长速率即高温30-35℃下亚硝酸菌的 生长速率明显噶偶硝酸菌的生长速率这一
固有特性控制系统水力停留时间与反应温
度。从而使硝酸菌被淘汰形成反应器中亚
硝酸菌的积累使氨氧化控制在亚硝化阶段。 该工艺反应温度高微生物增殖快。好养停 留时间短微生物活性高而Ks值也高进出水浓 度无相关性使得进水浓度越高去除率越高。
的完全自养脱氮这几个新工艺的研究目前 主要还处于实验室研究阶段。
由自养硝化菌作为生物催化剂所发生的氧 化—还原除氮，为氧控自养硝化反硝化的简 称，该工艺分为两个部分进行：第一步是 将废水中的一半氨氮氧化为亚硝酸盐；第 二步是亚硝酸盐与剩余另一半氨氮发生厌 氧氨氧化反应从而达到脱氮的目的。
实现两阶段限氧自养硝化反硝化工艺的关键在
。 Delft 工业大学对厌氧氨氧化工艺进行了 许多研究工作并于2002年在Dokhaven污水 处理厂建成世界上第一座ANAMMOX反应塔。
生化法脱氮
生化法微生物去除氨氮过程需经过硝化和反硝化两个阶段过程。
传统观点认为：硝化过程为好氧过程，在此过程中，氨态氮在微生物的作用下转化为硝基氮和亚硝基氮；而反硝化过程为厌氧过程，在此过程中，硝基氮和亚硝基氮转化为氮气。
因此，一般的生物脱氮过程为厌氧／好氧过程、或厌氧／缺氧／好氧过程。
近年来的研究表明，反硝化过程可以在有氧的条件下进行，即好氧反硝化过程。
它为突破传统生物脱氮技术限制，利用一个生物反应器在一种条件下完成脱氮反应提供了依据。
SBR生物脱氮工艺的优点在于以时间序列代替空间序列，使好氧硝化过程和反硝化过程在同一容器中完成。
采用SBR技术处理高氨氮废水，在曝气段实现高氨氮废水的好氧硝化／反硝化处理。
通过实验研究，她们提出的反应序列为：一段缺氧一好氧曝气一二段缺氧的SBR反应器，好氧段反硝化脱氮率要占总脱氮率的70%以上。
研究表明：好氧反硝化菌为异养菌，脱氮反应历程与缺氧反硝化菌相同，并且最终产物主要为N2。
目前生物脱氮的浓度一般在400 mg／L以下，采用生物脱氮技术处理高浓度氨氮废水就需要进行大倍数稀释，这就使得生物处理设施的体积庞大，能耗会相应提高。
因此，在处理高氨氮废水时，采用生物处理前，一般要首先进行物化处理。
物化方法在处理高浓度氨氮废水时不会因为氨氮浓度过高而受到限制，但是不能将氨氮浓度降到足够低（如100 mg/L以下）。
而生物脱氮会因为高浓度游离氨或者亚硝酸盐氮而受到抑制。
实际应用中采用生化联合的方法，在生物处理前先对含高浓度氨氮的废水进行物化处理。
目前，较先进的生化脱氨主要有以下几类方法。
膜生物反应器技术膜生物反应器(MBR)是一种由膜过滤取代传统生化处理技术中二次沉淀池和沙滤池的水处理技术。
MBR将分离工程中的膜技术应用于废水处理系统，提高了泥水分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现，提高了生化反应速率。
同时，通过降低F／M比减少剩余污泥产生量(甚至为零)，从而基本解决了传统活性污泥法存在的突出问题。
生物脱氮工艺
第三条路径
1.厌氧氨氧化工艺（ANAMMOX):在厌氧条件 下通过微生物的作用，以亚硝酸盐为电子受 体，氨氮为电子供体，将亚硝态氮和氨态氮 同时转化为氮气的过程。 2.SHARON-ANAMMOX工艺：废水经亚硝化厌氧氨氧化工艺将50%的氨氮转化为亚硝态 氮，在厌氧氨氧化工艺中剩余的氨态氮和所 生成的亚硝态氮经厌氧氨氧化微生物作用转 化为氮气的过程。
评价
1.AAO工艺：该工艺流程简单，污泥在厌氧、 缺氧 和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，它将厌氧段和缺氧段放在工艺 的第一段，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。 2.SHARON-ANAMMOX工艺:由化能自养型微生物 分解代谢作用实现生物脱氮，整个过程无需外加 碳源，而且对这类高温、低碳比的废水用该工艺 具有较大优势。
第二条路径
亚硝化—厌氧氨氧化工艺（SHARON）： 是一种新型的氨去除工艺，其原理是利用硝化 菌和亚硝化菌在不同温度条件下最小停留时间 的差异，即在较高温度下，通过控制CSTR反 应器的水利停留时间，使氨氧化菌保留在反应 器中，淘汰硝化细菌，从而将硝化过程控制在 亚硝化阶段从而实现直接利用亚硝酸盐氮反硝 .氨氮→亚硝酸氮→硝酸氮→亚硝酸氮→氮气 2.氨氮→亚硝酸氮→氮气 3.氨氮→氮气
第一条路径
AAO工艺：在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺 氧区和好氧区，能够同时作用脱氮、除磷和有机 物降解。 工艺流程是：废水经预处理后进入厌氧反应器，使 高COD物质在该段得到部分分解，然后进入缺氧 段，进行反硝化过程，而后是进行氧化降解有机 物和进行硝化反应的好氧段。为确保反硝化的效 率，好氧段出水一部分通过回流而进入缺氧阶段， 并与厌氧段的出水混合，以便充分利用废水中的 碳源。另一部分出水进入二沉池，分离活性污泥 后作为出水，污泥直接回流到厌氧段。
三段生物脱氮工艺
三段生物脱氮工艺第一段：介绍生物脱氮工艺的意义和背景生物脱氮工艺是一种利用微生物代谢能力将废水中的氮污染物转化为氮气释放到大气中的处理技术。
氮污染是当前水环境中的重要问题之一，主要来源于农业、工业和城市生活污水等。
氮污染物对水体生态系统和人类健康都有着重要影响。
因此，研发高效的生物脱氮工艺对于解决氮污染问题具有重要意义。
生物脱氮工艺采用微生物代谢能力，将氨氮和硝态氮转化为氮气，实现了废水中氮污染物的去除和资源化利用。
第二段：介绍生物脱氮工艺的原理和步骤生物脱氮工艺主要包括硝化和反硝化两个过程。
硝化是指将废水中的氨氮逐步氧化为硝态氮的过程，反硝化则是将硝态氮还原为氮气的过程。
硝化过程通常由硝化细菌完成，它们能够将氨氮氧化为亚硝酸盐，再将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。
而反硝化过程则由反硝化细菌完成，它们能够利用硝酸盐作为电子受体，将硝酸盐还原为氮气。
细菌在这两个过程中的代谢活动，实现了废水中氮污染物的转化和去除。
生物脱氮工艺一般分为两个步骤：硝化和反硝化。
硝化步骤中，废水中的氨氮通过硝化细菌的作用，逐步氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。
反硝化步骤中，反硝化细菌利用硝酸盐作为电子受体，将硝酸盐还原为氮气。
这两个步骤相互配合，实现了废水中氮污染物的去除和资源化利用。
在实际应用中，还需要根据不同的废水特性和处理需求，选择合适的微生物菌种和操作条件，以提高生物脱氮工艺的效果和稳定性。
第三段：展望生物脱氮工艺的发展前景和挑战生物脱氮工艺作为一种环保、高效的废水处理技术，在氮污染治理领域具有广阔的应用前景。
与传统的化学脱氮方法相比，生物脱氮工艺具有操作简单、成本低廉、副产物少等优势。
随着科技的不断进步，生物脱氮工艺不断得到了改进和优化，在提高脱氮效率和稳定性方面取得了显著进展。
然而，生物脱氮工艺仍然面临一些挑战。
首先，废水中的氮污染物种类繁多，不同的废水特性对生物脱氮工艺的适应性和效果有着不同的要求，需要针对性地进行研究和改进。
A2O工艺流程及工艺原理
A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。
但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。
工艺流程及工艺原理1、A2/O工艺流程A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧磷工艺（A~/O）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。
该工艺在好氧磷工艺（A/O）中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，该工艺同时具有脱氮除磷的目的。
A2/O工艺流程图如图4.4.1所示。
2.工艺原理首段厌氧池，流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中的BOD5浓度下降；另外，NH3-N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中的NH3-N浓度下降，但NO3-N含量没有变化。
在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。
在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。
A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NO3-N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。
A2O工艺流程及工艺原理
A2/O工艺是Anaerobic—Anoxic—Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90％～95%，总氮为70％以上,磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。
但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高,所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时,才采用该工艺。
工艺流程及工艺原理1、A2/O工艺流程A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic—Oxic的英文缩写,它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧磷工艺(A～/O）的基础上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功能。
该工艺在好氧磷工艺(A/O)中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端,该工艺同时具有脱氮除磷的目的。
A2/O工艺流程图如图4。
4。
1所示。
2。
工艺原理首段厌氧池,流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥,本池主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高,溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中的BOD5浓度下降；另外，NH3-N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N浓度下降,但NO3—N含量没有变化。
在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2—N还原为N2释放至空气,因此BOD5浓度下降,NO3—N浓度大幅度下降,而磷的变化很小。
在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化,使NH3—N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3—N的浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。
A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NO3-N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能.厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
生物脱氮工艺流程
生物脱氮工艺流程生物脱氮工艺是一种常用于处理废水中氨氮的方法。
其原理是利用特定的微生物群落将废水中的氨氮转化为氮气，从而将氨氮从废水中去除。
生物脱氮工艺流程一般包括预处理、硝化、反硝化等步骤。
首先是预处理阶段，目的是去除废水中的固体悬浮物、油脂和其他有机物质。
这一过程可以通过筛网、沉淀池、厌氧池等设施完成。
预处理的目的是为后续的微生物处理提供一个适宜的环境和条件。
第二个阶段是硝化阶段，也称为氨氧化过程。
在这个过程中，废水中的氨氮首先被氨氧化细菌通过氧化作用转化成亚硝酸盐。
硝化作用需要氧气作为氧化剂，因此通常会使用曝气池或其他氧气供应设施。
第三个阶段是反硝化阶段。
在这个过程中，亚硝酸盐会被反硝化细菌进一步还原为氧气或氮气，从而氮素得以从废水中去除。
反硝化作用是在无氧条件下进行的，因此需要提供一个无氧环境。
为了提高脱氮效率，常常会采用内循环反应器等装置，以增加微生物与废水的接触面积。
内循环反应器可以将废水循环流通，从而让微生物能够充分利用废水中的氨氮。
此外，反硝化过程是一个自噬过程，需要有机碳作为电子供体。
因此，在反硝化过程中，通常需要添加适量的有机碳源，如甲醇、乙醇等。
在整个生物脱氮过程中，温度、pH值、溶解氧浓度等参数都对微生物的生长和代谢活动有一定影响。
因此，需要对不同环境条件下的微生物进行研究和优化，以找到最适合生物脱氮过程的条件。
总之，生物脱氮工艺是一种利用微生物将废水中的氨氮转化为氮气的方法。
其主要包括预处理、硝化和反硝化等步骤。
通过合理调控各个环节的条件和参数，可以实现高效的废水处理和脱氮效果。
这种工艺具有无二次污染、投资成本低、运行费用低等优点，因此在废水处理中得到了广泛应用。
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
第4页
+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
化。 污废水深度处置脱氮的微生物学原理
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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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（3）悬浮单级污泥内碳源系统：
主要有四种基本流程： ①前反硝化的A/O工艺：上节所述的缺氧/好氧工艺（P274） 反硝化段在处理系统最前面，硝化段中混合液以一定比 例回流到反硝化段
无氧或有氧
NO3ˉ
反硝化脱氮菌 水中有机物碳源
N2
②同时反硝化的氧化沟工艺：
进水
氧化沟
好氧区 厌氧区
沉淀池
出水
曝气机
废水在缺氧条件下利用有机碳 源反硝化
（2）悬浮多级污泥外加碳源系统：
流程上基本与上法相同，不同点是反硝化碳源利用 所加甲醇或其它含碳工业废水。 分隔的多级污泥系统同其它反硝化系统的比较： 优点：可根据每一级微生物不同要求进行操作管理， 运行稳定，效率高，总的池容积减少 缺点：池子数目多，基建费用高
（4）悬浮单级污泥外加碳源系统：
流程与悬浮单级污泥内碳源系统相同，只是 在反硝化段通入外加甲醇，以防止因原水中碳源 不足或低温而引起反硝化速度下降。但外加碳源 成本高
2.生物膜系统
※ 与悬浮污泥系统相比，生物膜系统的优点是无需回流污 泥，构筑物内可维持较高生物量。 ※ 通常使用反硝化过程和硝化过程分别在两个处理构筑物 内进行，并使反硝化设备内微生物处于缺氧状态。 ※ 生物膜系统也可分为内源碳源系统和外加碳源系统
（二）工艺流程
生物脱氮工艺流程的简单分类
悬浮污泥系统
细菌在系统中 存在状态
膜法污泥系统 生物脱氮 的工艺流程 内碳源
脱氮时所用 碳源
外碳源
1.悬浮污泥系统
悬浮污泥系统可以分为以下4种类型： （1）悬浮多级污泥内碳源系统：
进 水
污泥沉 去碳 淀池
硝化
污泥沉 淀池
反硝化 后曝气
污泥沉 淀池
出
水
污泥在耗氧条件下去碳及硝化
剩余污泥
曝气机常选用转刷或浸没式U型管：因为转速慢，能 耗低，可满足充氧并使污泥向前流
③后反硝化的桥本工艺：
废水中碳源
进 水
好氧
碳化和硝化
硝酸盐
缺氧
反硝化 脱氮Leabharlann 后曝气 吹脱污泥上氮 二沉池
气泡
除残留有机物
出水
剩余污泥
工艺流程简单，但出水中氮形态为氨态氮，提供反硝 化碳源的废水量难控制。
④四阶段Bardenpho工艺： 前面二段类似于A/O工艺。为进一步提高去氮率，可 将好氧池1流出的硝酸盐导入第二个缺氧池，反硝化细菌 可利用细菌衰亡后释放的二次性基质作为碳源进行反硝 化，以彻底除去系统中的硝酸盐。