污水脱氮除磷与微生物原理,影响因素
影响污水生物除磷的因素
污水生物除磷的影响因素排放富含氮磷的污水会导致受纳水体的富营养化，特别是湖泊和流速较小的河流(Sundblad et al., 1994; Danalewich et al., 1998)。
目前，具有除磷功能的污水厂多数采用化学沉淀法，常用的混凝剂为硫酸铝或石灰(Stratful et al., 1999)。
生物除磷就是利用微生物超过其正常代谢需要地聚集磷酸盐(作为细胞内的聚磷)(Brdjanovic et al., 1998; Mino et al., 1998)。
BPR工艺的主要特征就是使活性污泥循环处于厌氧和好氧环境，并使进水进入厌氧区(Wagner and Loy, 2002)。
在厌氧区，必须有充足的易生物降解碳源，如VFAs，诱导除磷菌吸收酸并释放磷酸盐(Morse et al., 1998)。
在好氧区，发生超量吸磷，导致总磷去除率高达80-90% (Morse et al., 1998)。
通过排放富含磷的剩余污泥实现磷的高效去除(Mino et al., 1998)。
Mino et al.(1998)总结了BPR工艺的微生物学和生物化学过程。
此外，反硝化聚磷菌(DPAO=denitrifying P-accumulating organisms)也被广泛报道与讨论((Kerm-Jespersen and Henze, 1993; Rensink et al., 1997, Meinhold et al., 1999; Hu et al., 2002)。
Ekama and Wentzel(1999a)认为，在适宜的条件下，不同种类的PAO可以完成缺氧磷吸收，但除磷效果明显较低，而且与好氧吸磷PAO相比，其利用进水中易生物降解COD的效率也低。
1.1 污水水质要使BPR成功运行，污水进水越稳定越好，应避免进水量的剧烈波动。
可采取在较长时间内逐渐增加的办法来提高负荷率(Shehab et al., 1996)。
城市污水生物除磷脱氮工艺中的矛盾关系及对策
城市污水生物除磷脱氮工艺中的矛盾关系及对策城市污水生物除磷脱氮工艺中的矛盾关系及对策随着城市化的不断发展，城市的污水处理工艺变得越来越重要。
在污水处理中，除磷和脱氮是两个关键环节，对于保护水资源和减少污染具有重要意义。
然而，在城市污水生物除磷脱氮的工艺中，存在着一些矛盾关系，例如除磷效果和脱氮效果之间的冲突，以及能源消耗和环境负荷之间的冲突。
为了解决这些矛盾关系，有一些对策可以被采取。
首先，城市污水生物除磷脱氮中的矛盾关系之一是除磷效果和脱氮效果之间的冲突。
生活污水中的磷含量较高，如果完全除磷，则可能会影响脱氮效果。
这是因为磷除磷工艺中通常使用化学药剂来沉淀磷，但同时也会对脱氮微生物造成抑制。
解决这个矛盾关系的一种策略是采用生物脱氮工艺来达到脱氮效果。
生物除磷装置和生物脱氮装置可以结合在一起，通过合理的调控来平衡除磷效果和脱氮效果。
其次，能源消耗和环境负荷之间存在冲突。
城市污水处理需要消耗大量的能源，例如运行污水处理厂所需的电力和化学药剂等。
然而，这样的能源消耗会增加温室气体的排放，对环境产生负面影响。
为了应对这样的矛盾关系，可以采取一些对策。
例如，可以优化污水处理工艺，减少运行能耗；引入可再生能源，例如太阳能和风能等，来替代传统能源；开展能源回收利用，将废水中的有机物转化为能源等。
此外，城市污水处理还面临着运营成本和技术工艺之间的矛盾关系。
现有的生物除磷脱氮工艺往往需要复杂的设备和高技术水平。
这使得运营成本较高，对于一些资源匮乏的地区来说可能难以承受。
为了解决这个矛盾，可以考虑采用简化的工艺流程、降低设备成本和培训操作人员等方式来降低运营成本。
总的来说，城市污水生物除磷脱氮工艺中存在着一些矛盾关系，并且这些矛盾关系会对污水处理的效果、能源消耗、环境负荷和运营成本等方面产生影响。
为了解决这些矛盾关系，我们可以采取一些对策，例如结合生物除磷装置和生物脱氮装置，优化污水处理工艺，引入可再生能源，开展能源回收利用，降低设备成本和培训操作人员等。
人工湿地脱氮除磷机理及其影响因素研究综述
人工湿地脱氮除磷机理及其影响因素研究综述人工湿地脱氮除磷机理及其影响因素研究综述摘要：人工湿地是一种采用湿地生态系统特性来处理废水的方法。
其广泛应用于城市排水、农村污水、工业废水的处理中，脱氮除磷是其重要的水质净化机制之一。
本文综述了人工湿地脱氮除磷的机理，并对影响脱氮除磷效果的因素进行了总结和分析，并指出了未来研究的方向。
一、人工湿地的脱氮机理人工湿地脱氮主要通过植物、微生物和土壤反应三个层面来实现。
1. 植物层面：湿地植物具有喜氮性，通过吸收底部废水中的氮素，将其转化为植物体内所需的氮营养物质，并促进植物生长。
同时，根系分泌的氧气也提供了氧化亚氮的基质，进一步促进脱氮反应的进行。
2. 微生物层面：湿地土壤中的微生物是脱氮过程中的关键环节。
硝化细菌将底部废水中的氨态氮转化为亚硝酸盐，放氧兼硝化细菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。
反硝化细菌则将硝酸盐还原为氮气，从而实现氮素的去除。
微生物的作用不仅包括氮素的转化，还涉及到生物吸附、颗粒沉降等过程。
3. 土壤反应层面：湿地土壤本身具有一定的吸附能力，能够吸附底部废水中的氮素。
同时，土壤中的氧化还原作用也可以促进氧化亚氮氧化成硝酸盐或还原为氮气。
人工湿地通过这些机制协同作用，实现了废水中氮素的去除。
二、人工湿地的除磷机理人工湿地脱除废水中的磷主要通过吸附、沉降和磷铁共沉淀机制实现。
1. 吸附机制：湿地土壤具有较大的比表面积，能够吸附底部废水中的磷。
湿地植物的根系也具有一定的吸附能力。
2. 沉降机制：底部废水中悬浮的磷颗粒会与湿地土壤中的颗粒结合，逐渐沉积到湿地底部。
湿地植物的根系也能够减缓流速，促进磷的沉降。
3. 磷铁共沉淀机制：湿地土壤中的氧化铁具有较强的磷吸附能力。
废水中的磷与氧化铁结合形成磷铁沉淀物，从而实现磷的去除。
三、人工湿地脱氮除磷的影响因素人工湿地脱氮除磷效果受到多种因素的影响，如植被、环境条件、水质特性等。
1. 植被：湿地植物的种类、生物量和生长状态对脱氮除磷效果有重要影响。
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。
论述利用微生物脱氮除磷的原理
论述利用微生物脱氮除磷的原理引言：环境污染是当今世界面临的一个严重问题，其中水污染是其中之一。
氮和磷是水体中主要的营养盐，但过量的氮和磷会导致水体富营养化，引发一系列环境问题。
为了解决水体中氮和磷的过量问题，科学家们发现利用微生物进行脱氮除磷是一种有效的方法。
本文将详细论述利用微生物脱氮除磷的原理。
一、氮和磷的来源及危害水体中的氮和磷主要来自人类活动，如农业农药、化肥的使用、工业废水排放以及城市污水处理厂的排放等。
这些氮和磷的过量输入会导致水体富营养化，引发水华、藻类繁殖、鱼类大量死亡等问题，破坏水生态系统的平衡。
二、微生物脱氮除磷的原理微生物脱氮除磷是利用一些特定的微生物来将水体中的氮和磷转化为微生物体内的有机物或无机盐，从而达到降低水体中氮和磷浓度的目的。
1. 脱氮原理：微生物脱氮的主要机制有硝化和反硝化。
在水体中，氨氮首先通过氨氧化细菌（AOB）转化为亚硝酸盐，然后亚硝酸盐通过亚硝酸盐氧化细菌（NOB）进一步氧化为硝酸盐。
在反硝化过程中，硝酸盐还原为氮气，并释放到大气中。
通过这两个过程，微生物可以将水体中的氮气转化为氮气，从而实现脱氮。
2. 除磷原理：微生物除磷的主要机制是通过磷酸盐释放和磷酸盐吸附。
在水体中，某些微生物能够分泌酸性多糖物质，通过酸解磷酸盐结合物质，将磷酸盐从沉积物中释放出来，然后通过微生物体内的酸性多糖物质吸附住磷酸盐，从而实现除磷。
三、微生物脱氮除磷的优势与传统的化学方法相比，利用微生物脱氮除磷具有以下优势：1. 环境友好：微生物脱氮除磷不需要使用化学药剂，不会产生有害物质，对环境污染小。
2. 经济效益高：微生物脱氮除磷的建设和运行成本相对较低，适合大规模应用。
3. 高效稳定：微生物脱氮除磷的效率高，能够在较短时间内将水体中的氮和磷降低到安全浓度。
4. 可持续发展：微生物脱氮除磷是一种可持续发展的技术，微生物可以通过自我繁殖和生长来维持系统的稳定性。
四、微生物脱氮除磷的应用案例微生物脱氮除磷技术已经在实际应用中取得了一定的成果。
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。
污水处理技术之聚磷菌的除磷机理及影响因素
污水处理技术之聚磷菌的除磷机理及影响因素！污水生物除磷的原理就是人为创造生物超量除磷过程，实现可控的除磷效果。
整个过程必须通过创造厌氧与好氧交替环节利用聚磷菌的作用来实现生物除磷过程。
一、聚磷菌除磷机理聚磷菌也叫做摄磷菌、除磷菌，是传统活性污泥工艺中一类特殊的细菌，在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内，使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍，这类细菌被广泛地用于生物除磷。
1）厌氧条件下释磷在没有溶解氧或硝态氮存在的条件下，兼性细菌通过发酵作用将可溶性BOD5转化为低分子挥发性有机酸VFA。
聚磷菌吸收这些发酵产物或来自原污水的VFA，并将其运送到细胞内，同化成胞内碳能源储存物质PHB，所需的能力来源于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。
2）好氧条件下摄磷好氧条件下，聚磷菌的活力得到恢复，并以聚磷的形式存储超过生长所需的磷量，通过PHB的氧化代谢产生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能键的形式捕集存储，磷酸盐从水中被去除。
3）富磷污泥的排放产生的富磷污泥通过剩余污泥的形式排放，从而将磷去除。
从能量角度来看，聚磷菌在无氧条件下释放磷获取能量以吸收废水中溶解性有机物，在好氧状态下降解吸收溶解性有机物获取能量以吸收磷。
除磷的关键是厌氧区的设置，聚磷菌能在短暂的厌氧条件下，由于非聚磷菌吸收低分子基质并快速同化和储存这些发酵产物，即厌氧区为聚磷菌提供了竞争优势。
这样一来，能吸收大量磷的聚磷菌就能在处理系统中得到选择性增殖，并可通过排除高含磷量的剩余污泥达到除磷的目的。
这种选择性增殖的另一好处是抑制了丝状菌的增殖，避免了产生沉淀性能较差的污泥的可能，因此厌氧/好氧生物除磷工艺一般不会出现污泥膨胀。
二、聚磷菌代谢的影响因素生物除磷中通过聚磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下过量地摄取磷。
经过排放富磷剩余污泥而除磷，其影响聚磷菌代谢的影响因素包括：温度、pH 值、厌氧池DO、厌氧池硝态氮、泥龄、CP比、RBCOD含量、糖原、HRT等。
第一期《污水脱氮除磷原理与影响因素》考试题目
第一期 《污水脱氮除磷原理与影响因素》题库一、生物脱氮涉及的过程有哪些？答：氨化、硝化、反硝化二、什么叫氨化？答：有机氮转化为氨氮的过程，称为氨化。
三、硝化反应涉及的反应有？答：O 2H 4H 2NO 3O 2NH 22亚硝酸菌24++−−−→−++-+ --−−→−+322NO 2O 2NO 2硝酸菌四、硝化菌属兼性厌氧菌吗？答：错五、影响硝化反应的因素有哪些？答：好氧环境、温度、PH 、有毒有害物质、泥龄、有机物浓度六、什么是反硝化反应？答：指在无氧的条件下，反硝化菌将硝酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)还原为氮气的过程。
七、反硝化反应影响因素有哪些？答：碳源、缺氧环境、温度、pH 、泥龄。
八、反硝化反应中，什么情况视为碳源充足？答：污水BOD5/TKN>3~5时,即可认为碳源充足。
九、反硝化适宜的温度是多少？答：20~40℃十、反硝化过程中合适的泥龄是多少？答：11~23天。
十一、出水氨氮接近超标时，可通过什么措施补救？答：大量投加次氯酸钠。
十二、氮的存在形式有哪些？答：有机氮、氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮。
十三、请画出生物除磷的机理图答：十四、请简述生物除磷的原理答：利用聚磷菌在好氧条件下对污水中溶解性磷酸盐过量吸收作用，然后沉淀分离而除磷。
十五、生物除磷的影响因素有哪些？答：温度、ph、硝酸氮浓度、DO、碳源、泥龄。
十六、BOD/TP值满足多少能使出水总磷小于1mg/L？答：大于20。
十七、生物除磷中合适的泥龄是多少？答：3.5~7天。
十八、硝化过程中DO不低于多少？答：不低于1mg/L。
十九、厌氧释磷DO控制在多少，反硝化过程DO控制在多少？答：厌氧释磷DO不高于0.2mg/L，反硝化控制在不高于0.5mg/L。
二十、次氯酸钠与氨氮反应，氨氮最后的会变成什么？答：氮气。
二十一、聚磷菌在厌氧环境中的过程是怎样的？答：污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态下，将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量一部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸苷转化为PHB(聚β-羟基丁酸)的形态储藏于体内。
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
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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。
污水生物除磷原理
污水生物除磷原理污水生物除磷原理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。
那么污水生物除磷原理和工艺是怎么样的呢？我们一起来了解一下！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。
2.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。
脱氮除磷影响因素
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影响生物除磷的主要因素
(5)有机负荷和有机质类型
较高的有机负荷对除磷有利,一般认为,进水中BOD5/TP应大于 20,才会获得较好的除磷效果。有机质的类型对厌氧释磷有重要
影响,分子量较小的有机物易于被聚磷菌利用。
(6)泥龄 生物除磷主要通过排出剩余污泥实现的,而处理系统中泥龄的
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影响生物除磷的主要因素
(7)细胞内储存物 生物除磷实际上是微生物细胞内几种内储存物之间的相互作用， 故细胞内储存物的含量对除磷有极大影响。聚磷酸盐的厌氧释放 是除磷菌好氧过剩摄磷的前提，为PHA的合成提供能量，同时糖原 的厌氧分解也是合成PHA的能量来源。因此高磷低糖的污泥厌氧释 磷多，低磷高糖的污泥厌氧释磷少。若污泥糖类含量超过25%时， 污泥吸收有机物同时降解糖原而不释放磷，这必然会导致工艺脱 磷失败。因此，设法降低细胞内糖原含量有利于提高生物除磷效 率。同样，细胞内PHA的含量与除磷效率也关系密切。
有一定的碳源作为电子供体及能源,否则反硝化不彻底。
(6) 有毒有害物质 许多物质对硝化菌有毒害作用,如某些重金属、复合阴离子 和有机化合物等,会干扰细胞的新陈代谢,破坏细菌最初的氧化能 力。另外,过高的氨氮浓度对硝化反应会产生基质抑制作用。
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影响生物脱氮的因素
污水脱氮除磷原理与影响因素详解
污水脱氮除磷原理与影响因素详解一、污水脱氮原理污水中的氮主要以氨氮的形式存在，主要有氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮三种形式。
污水脱氮的主要原理有生物法和化学法两种。
1.生物法的原理：生物法主要利用一种叫做硝化反应和反硝化反应的生物作用来去除污水中的氮。
硝化是将氨氮转化为硝酸盐氮的过程，由硝化细菌完成。
而反硝化是将硝酸盐氮还原为氮气的过程，由反硝化细菌完成。
通过控制生物反应条件和组织好各种微生物的生态系统，可以提高氮的去除效果。
2.化学法的原理：化学法主要通过添加化学药剂来实现氮的去除。
常用的化学药剂包括硝酸盐还原剂和硫酸盐沉淀剂等。
硝酸盐还原剂可以将硝酸盐氮还原为氮气，从而去除氮，硫酸盐沉淀剂则可以将磷酸盐沉淀下来。
二、污水除磷原理污水中的磷主要以磷酸盐的形式存在，主要有无机磷和有机磷两种形式。
污水除磷的主要原理有生物法和化学法两种。
1.生物法的原理：生物法主要通过利用一种叫做磷酸盐的有机物来去除污水中的磷。
在生物法中，磷酸盐会与微生物共生，微生物能够分解磷酸盐结合的有机物，将磷酸盐释放出来，然后通过沉淀或吸附等方式去除污水中的磷。
2.化学法的原理：化学法主要通过添加化学药剂来实现磷的去除。
常用的化学药剂包括铁盐和铝盐等。
这些药剂可以与磷酸盐结合形成沉淀，然后通过沉淀去除污水中的磷。
三、影响污水脱氮除磷的因素1.初始浓度：初始浓度是指污水中氮、磷含量的高低，初始浓度越高，去除难度越大。
2.温度：温度对生物反应有着很大的影响，温度过低会降低微生物的活性从而影响脱除氮和磷的效果。
3.溶解氧：溶解氧水平也对生物反应起着重要作用，足够的溶解氧能提供微生物的活性能，从而促进氮的转化和磷的去除。
4.pH值：酸碱度也会对污水脱氮除磷产生影响。
过高或过低的pH值会抑制或破坏微生物的生长。
5.水质变化：水质中不同物质的含量和比例的改变，如COD、BOD、SS等，也会影响污水脱氮除磷效果。
6.反应时间：污水中的氮、磷物质的转化需要一定的反应时间，反应时间越长，去除效果越好。
污水处理技术之生物除磷的原理及6大影响因素
污水处理技术之生物除磷的原理及6大影响因素废水中磷的存在形态取决于废水的类型，最常见的是磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷。
生活废水的含磷量一般在10～15mg/L左右，其中70%是可溶性的。
常规二级生物处理的出水中90%左右的磷以磷酸盐的形式存在。
在传统的活性污泥法中，磷作为微生物正常生长所必需的元素用于微生物菌体的合成，并以生物污泥的形式排出，从而引起磷的去除，能够获得10%～30%的除磷效果。
在某些情况下，微生物吸收的磷量超过了微生物正常生长所需要的磷量，这就是活性污泥的生物超量除磷现象，废水生物除磷技术正是利用生物超量除磷的原理而发展起来的。
(一)生物除磷的原理根据霍尔米(Holmers)提出的化学式，活性污泥的组成是C118H170O51N17P，由此可知，C:N:P=46:8:1。
如果废水中N、P的含量低于此值，则需另行从外部投加;如等于此值，则在理论上应当是能够全部摄取而加以去除的。
生物除磷的基本原理是利用一种被称为聚磷菌(也称为除磷菌、磷细菌等)的细菌在厌氧条件下能充分释放其细胞体内的聚合磷酸盐(该过程称为厌氧释磷);而在好氧条件下又能超过其生理需要从水中吸收磷(该过程称为好氧吸磷)，并将其转化为细胞体内的聚合磷酸盐，从而形成富含磷的生物污泥，通过沉淀从系统中排出这种富磷污泥，达到从废水中除磷的效果。
1.在厌氧区内的释磷过程。
在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下，兼性细菌通过发酵作用将溶解性BOD转化为挥发性有机酸(VFA)，聚磷菌吸收VFA并进入细胞内，同化合成为胞内碳源的储存物—聚-β-羟基丁酸盐(PHB)，所需的能量来源于聚磷菌将其细胞内的有机态磷转化为无机态磷的反应，并导致磷酸盐的释放。
2.在好氧区内的吸磷过程。
聚磷菌的活力得到恢复并以聚磷的形态储存超出生长需要的磷量，通过对PHB的氧化代谢产生能量用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能键的形式储存起来，磷酸盐从液相去除。
产生的高磷污泥通过剩余污泥的形式得到排放，从而将磷从系统中去除。
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。
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。
污水处理技术之聚磷菌的除磷机理及影响因素
污水处理技术之聚磷菌的除磷机理及影响因素!污水迪塗噬的原理就是人为创造生物超量除磷过程，实现可控的除磷效果。
整个过程必须通过创造厌氧与好氧交替环节利用鏈!I的作用来实现生物除磷过程。
一、聚磷菌除磷机理聚磷菌也叫做摄磷菌、除磷菌，是传统活性污泥工艺中一类特殊的细菌，在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内，使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍，这类细菌被广泛地用于生物除磷。
1）厌氧条件下释磷在没有溶解氧或硝态氮存在的条件下，兼性细菌通过发酵作用将可溶性BOD5转化为低分子挥发性有机酸VFA。
聚磷菌吸收这些发酵产物或来自原污水的VFA,并将其运送到细胞内，同化成胞内碳能源储存物质PHB,所需的能力来源于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。
2）好氧条件下摄磷好氧条件下，聚磷菌的活力得到恢复，并以聚磷的形式存储超过生长所需的磷量，通过PHB的氧化代谢产生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能键的形式捕集存储，磷酸盐从水中被去除。
3）富磷污泥的排放产生的富磷污泥通过剩余污泥的形式排放，从而将磷去除。
从能量角度来看, 聚磷菌在无氧条件下释放磷获取能量以吸收废水中溶解性有机物，在好氧状态下降解吸收溶解性有机物获取能量以吸收磷。
除磷的关键是厌氧区的设置，聚磷菌能在短暂的厌氧条件下，山于非聚磷菌吸收低分子基质并快速同化和储存这些发酵产物，即厌氧区为聚磷菌提供了竞争优势。
这样一来，能吸收大量磷的聚磷菌就能在处理系统中得到选择性增殖，并可通过排除高含磷量的剩余污泥达到除磷的LI的。
这种选择性增殖的另一好处是抑制了丝状菌的增殖，避免了产生沉淀性能较差的污泥的可能，因此厌氧/好氧主物除磷工艺一般不会出现污泥膨胀。
二、聚磷菌代谢的影响因素生物除磷中通过聚磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下过量地摄取磷。
经过排放富磷剩余污泥而除磷，其影响聚磷菌代谢的影响因素包括：温度、pH 值、厌氧池DO、厌氧池硝态氮、泥龄、CP比、RBCOD含量、糖原、HRT等。
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以污水的脱氮、除磷与微生物学原理、影响因素
演讲：
脱氮资料：
除磷资料:
PPT制作：林正飞
1
水体中的氮磷来源及危害
微生物脱氮原理及影响因素2
微生物除磷原理及影响因素3
微生物脱氮除磷的组合工艺4
一、水中氮磷的来源及危害
主要来源于城市生活污水，来自农业施肥
及喷洒农药来自工业废水、食品加工、罐
头食品加工以及被洗涤服务行业的洗涤废
水，以及家禽、畜粪便水。
氮在污水中的存在形式：有机氮、氨氮、
亚硝酸盐氮和硝酸氮四种形式存在。
磷在污水中的存在形式：磷酸盐、聚磷酸
盐和有机磷。
毒死水生生物和危害人体健康
二、微生物的脱氮原理及影响因素
脱氮是先利用好氧段经硝化作用，由亚硝
化细菌和硝化细菌的协同作用将NH3转化
为NO2--N和NO3--N。
再利用缺氧段经
反硝化细菌将其还原为氮气.
1.硝化
NH3+1.5O2→HNO2+ H2O
0.5O2+ HNO2 →HNO3
2.反硝化
2HNO3+CH3CH2OH→N2+2CO2+2[
H]+3H2O {反硝化脱氮}
厌氧氨氧化脱氮：
NH3+HNO3→N2+2H2O
HNO3+2NH3→1.5N2+[H]+3H2O
厌氧氨反硫化脱氮
H2SO4+2NH3→N2+S+4H2O
pH
溶解氧
在硝化反应段，溶解氧一般控制在
1.2~
2.0mg/L，此时，溶解氧浓度对
硝化细菌的生长速度和硝化反应速度有着
重要影响。
溶解氧对反硝化脱氮有抑制作
用，但氧的存在对能够进行反硝化作用的
反硝化菌是有利的，因为这类菌兼性厌氧，
菌体内的某些酶系统组分只有在有氧条件
下才能合成，因此工艺处理方法是使这些
反硝化细菌交替处于好氧、缺氧的环境中。
在海水和淡水中溶解氧在0.2mg/L 以
下时有利于反硝化。
温度
硝化反应速度受温度的影响很大，因
为温度影响硝化细菌的增殖速度和反
应活性，大多数的硝化细菌的最适温
度为25~30℃，反硝化段的温度通
常控制在10~35℃之间，水体淤泥
反硝化速率随温度增高而提高, 在60
~75℃之间反硝化速率达到最大值。
碳源物质主要是通过影响反硝化细菌的活性来影响处理系统的脱氮效率的。
废水中的BOD5∶TN 即C∶N 大
于2.86 时反硝化正常。
此时，不需要外加碳源就可以达到理想的脱氮效果，如果C∶N低于此值时反硝化过程出现碳源不足，需要投加外碳源才能达到理想的去氮效果。
泥龄即悬浮固体停留时间。
硝化细菌的比增长速度比生物处理中(如活性污泥) 的
异氧型细菌的比增长速度要小得多。
对于活性污泥处理系统来说，如果泥龄短，排放剩余污泥量大，将会使硝化细菌来不及大量繁殖，因此，欲得到较好的硝化效果，就需要较长的泥龄。
可以采取的措施是通过排泥控制泥龄，一般控制在5d 以上，泥龄要大于硝化细菌的比增长速度。
否则，泥龄过短，硝化细菌会流失，消化速率降低。
有毒物质
有些重金属、络合阴离子和有毒有机
物对硝化细菌有毒害作用，如丙酮、
烯丙基氯、烯丙基醇等，在实际生产
中要加以注意，消除它们对硝化过程
的影响
三：微生物除磷原理
聚磷菌在厌氧时释放磷酸盐于体外，故可
创造厌氧，缺氧和好氧环境，让聚磷菌先
在含磷污水中厌氧放磷，而后在好氧条件
下充分地过量吸磷，然后通过排泥从污水
中除去部分磷，可以达到减少污水中磷含
量的目的。
图解
四、微生物脱氮除磷的组合工艺
工艺特点
第一缺氧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。
并有部分磷的释放。
首
要功能是反硝化脱氮。
第一好氧段首要功能是去除BOD，并发
生硝化、吸收磷。
第二缺氧段首要功能是反硝化脱氮，并释
放磷
第二好氧段首要功能是吸收磷。
并吹脱氮
气，提高污泥的沉降性能，防止在二沉池
污泥上浮。
改进的Bardenpho工艺－Phoredox工艺
增设厌氧段，
加强磷的释放
A－A－O法同步脱氮除磷工艺流程
厌氧反应池缺氧反应池原污水
（释放磷氨化）沉淀池
（脱氮）
好氧反应池
（硝化吸收磷
去除BOD ）
处理水内循环2Q
N
2
厌氧反应池：释放磷+氨化（有机氮）缺氧反应器：脱氮
好氧反应器：去除BOD，硝化，吸收磷
AAO工艺流程存在的问题
该工艺流程在脱氮除磷方面不能同时取得较
好的效果。
其原因是：回流污泥全部进入
到厌氧段。
●好氧段为了硝化充分，要求采用较大的
污泥回流比，（一般R为60%～100%，最低
也应＞40%。
●回流污泥将硝酸盐和DO带回厌氧段，反
硝化菌会以有机物为碳源进行反硝化，脱
N完全后才开始磷的释放，严重影响聚磷
菌释放磷，使除磷效果降低。
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