生物脱氮除磷

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几种生物脱氮除磷工艺的区分

几种生物脱氮除磷工艺的区分一、四段Bardenpho脱氮工艺图1 四段Bardenpho脱氮工艺示意图如图1所示，四段Bardenpho脱氮工艺的设计目标是在不投加碳源时脱氮效率达到90%以上。

沉淀池的污泥回流到缺氧池1，同时，好氧池1的混合液也回流到缺氧池1。

沉淀池污泥回流比设计为100%，主要脱氮作用发生在缺氧池1，可实现脱氮70%。

缺氧池2的停留时间可以达到内源呼吸要求，靠微生物的内源呼吸作用去除好氧池1出水中的硝态氮。

BOD去除、氨氮氧化、磷的吸收主要发生在好氧池1。

磷得不到充分地释放，生物除磷效果较差。

二、五段Bardenpho脱氮除磷工艺图2 五段Bardenpho脱氮除磷工艺示意图为了改善四段Bardenpho脱氮工艺的生物除磷效率，发展了五段Bardenpho脱氮除磷工艺。

如图2所示，五段Bardenpho脱氮除磷工艺的设计特点是在首端增加了厌氧池，沉淀池的污泥回流到厌氧池强化了生物除磷，污泥回流比设计为100%。

好氧池1的混合液回流到缺氧池1，好氧池1的混合液回流比设计为400%。

缺氧池2的反硝化效率明显低于缺氧池1，没有发挥显著的脱氮作用。

三、UCT脱氮除磷工艺图3 UCT脱氮除磷工艺示意图如图3所示，UCT脱氮除磷工艺的设计目的之一是减小沉淀池回流的活性污泥对生物除磷效率的影响，因为活性污泥中含有硝酸盐，如果回流到厌氧池，会影响磷的释放，所以改为回流到缺氧池。

建立缺氧池出水混合液回流到厌氧池，降低厌氧池的硝态氮负荷。

厌氧池污泥浓度偏低。

如果进水的TKN/COD的比值大于0.12~0.14，除磷效果较差。

四、改良UCT脱氮除磷工艺图4 改良UCT脱氮除磷工艺示意图如图4所示，改良UCT脱氮除磷工艺将缺氧池一分为二，沉淀池的活性污泥回流到缺氧池1，好氧池的混合液回流到缺氧池2，反硝化脱氮作用主要发生在缺氧池2。

厌氧池污泥浓度偏低。

要求进水的TKN/COD的比值不大于0.11。

五、A/O除磷工艺图5 A/O除磷工艺示意图A/O除磷工艺为了保证进水与回流的活性污泥混合后仍然保持一个厌氧状态，所以好氧池的水力停留时间设计非常短，在1.5~2.5小时。

生物脱氮除磷原理及工艺

生物脱氮除磷原理及工艺 1 引言氮和磷是生物的重要营养源,随着化肥、洗涤剂和农药普遍使用,天然水体中氮、磷含量急剧增加,水体中蓝藻、绿藻大量繁殖,水体缺氧并产生毒素,使水质恶化,对水生生物和人体健康产生很大的危害;然而, 我国现有的城市污水处理厂主要集中于有机物的去除,污废水一级处理只是除去水中的沙砾及悬浮固体；在好氧生物处理中,生活污水经生物降解,大部分的可溶性含碳有机物被去除;同时产生N NH -3、N NO --3和-34PO 和-24SO ,其中25%的氮和19%左右的磷被微生物吸收合成细胞,通过排泥得到去除；二级生物处理则是去除水中的可溶性有机物,能有效地降低污水中的5BOD 和SS , 但对N 、P 等营养物只能去除10%～ 20% , 其结果远不能达到二级排放标准;因此研究开发经济、高效的, 适于现有污水处理厂改造的脱氮除磷工艺显得尤为重要;2 生物脱氮除磷机理生物脱氮机理污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上,先利用好氧段经硝化作用,由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用,将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮,即,将3NH 转化为N NO --2和N NO --3;在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转化为氮气,即,将N NO --2经反亚硝化和N NO --3经反硝化还原为氮气,溢出水面释放到大气,参与自然界氮的循环;水中含氮物质大量减少,降低出水的潜在危险性,达到从废水中脱氮的目的1;错误!硝化——短程硝化：O H HNO O NH 22235.1+→+硝化——全程硝化亚硝化+硝化：O H HNO O NH 22235.1+−−−→−+亚硝酸菌错误!反硝化——反硝化脱氮：O H H CO N OH CH CH HNO 2222333][222+++→+ 反硝化——厌氧氨氧化脱氮：O H N HNO NH 22232+→+反硝化——厌氧氨反硫化脱氮：O H S N SO H NH 2242342++→+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+4NH 或-2NO 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25-35 ℃,在土壤中为30-40 ℃,最佳pH 值偏碱性;反硝化作用是反硝化菌大多数是异养型兼性厌氧菌,DO< mg/L 在缺氧的条件下,以硝酸盐氮为电子受体,以有机物为电子供体进行厌氧呼吸,将硝酸盐氮还原为2N 或-2NO ,同时降解有机物2;生物除磷原理磷在自然界以2 种状态存在：可溶态或颗粒态;所谓的除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷,达到磷水分离;废水在生物处理中,在厌氧条件下,聚磷菌的生长受到抑制,为了自身的生长便释放出其细胞中的聚磷酸盐,同时产生利用废水中简单的溶解性有机基质所需的能量,称该过程为磷的释放;进入好氧环境后,活力得到充分恢复,在充分利用基质的同时,从废水中摄取大量溶解态的正磷酸盐,从而完成聚磷的过程;将这些摄取大量磷的微生物从废水中去除,即可达到除磷的目的3;聚磷菌在厌氧条件下,分解体内的多聚磷酸盐产生ATP,利用ATP 以主动运输方式吸收产酸菌提供的三类基质进入细胞内合成PHB;与此同时释放出-34PO 于环境中1; 好氧吸磷过程聚磷菌在好氧条件下,分解机体内的PHB 和外源基质,产生质子驱动力将体外的-34PO 输送到体内合成ATP 和核酸,将过剩的 -34PO 聚合成细胞贮存物：多聚磷酸盐异染颗粒; 3 生物脱氮除磷工艺从生物脱氮除磷的机理分析来看,生物脱氮除磷工艺基本上包括厌氧、缺氧、好氧3 种状态,这3个不同的工作状态可以在空间上进行分离,也可以在时间上进行分离;近年来,随着对生物脱氮除磷的机理研究不断深入,以及各种新材料、新技术、新设备的不断运用,衍生出了许多新的生物脱氮除磷工艺,其中典型的几种处理工艺如下;SBR 工艺SBR 工艺是一种新近发展起来的新型处理废水的工艺,即为序批式好氧生物处理工艺,其去除有机物的机理在于充氧时与普通活性污泥法相同,不同点是其在运行时,进水、反应、沉淀、排水及空载5个工序,依次在一个反应池中周期性运行,所以该法不需要专门设置二沉池和污泥回流系统,系统自动运行及污泥培养、驯化均比较容易;该法处理焦化废水有着独有的优势：一是不要空间分割,时序上就能创造出缺氧和好氧的环境,即具有A ／O 的功能,十分有利于氨氮和COD 的去除;二是该法的沉淀是一种静止的沉淀,对污泥沉淀性能不好的废水,固液分离效果非常明显;三是该法可以省去二沉池,其占地面积相对要小一些;自动控制系统的发展和完善,为SBR 工艺的应用提供的物质基础;但因为SBR 是间歇运行的,为了解决连续进水问题,至少需要设置两套SBR 设施,进行切换运行;SBR 工艺流程图见图14;CAST 工艺CAST 实际上是一种循环SBR 活性污泥法,应器中活性污泥不断重复曝气和非曝气过程,生物反应和泥水分离在同一池内完成,与SBR 同样使用滗水器;污水首先进入选择器,污水中溶解性的有机物通过生物作用得到去除,回流污泥中硝酸盐也此时得到反硝化；然后进入厌氧区,此时为微生物释磷提供条件；第三区为主曝气区,主要进行BOD 降解,同时硝化反硝化;CAST 选择器设置在池首,防止了污泥膨胀; 3．3 MSBR 工艺连续流序批式活性污泥法工艺ModifiedSequencing Batch Reactor,简称MSBR;首先,污水进入厌氧池,回流活性污泥中的聚磷菌在此充分释磷,然后混合液进入缺氧池反硝化;反硝化后的污水进入好氧池,有机物在好氧条件下被降解,活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR,澄清后上清液排放;此时另一边的SBR 在回流量的条件下进行反硝化、硝化或静置预沉;回流污泥首先进入浓缩池浓缩,上清液直接进入好氧池,而浓缩污泥进入缺氧池;这样,一方面可以进行反硝化,另一方面可先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐,为随后进行的厌氧释磷提供更为有利的条件;CAST 综合了以往除磷脱氮工艺的优点,保证了各污染物质降解的最大速率环境,去除有机污染物效率更高,脱氮除磷效果更好A/2工艺OA/2工艺传统OA/2工艺或称AAO工艺,在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺氧区、好氧区,能够同时作到脱氮、O除磷和有机物的降解,其工艺流程见图2;污水进入厌氧反应区,同时进入的还有从二沉池回流的活性污泥,聚磷菌在厌氧条件下释磷,同时转化易降解COD、VFA为PHB,部分含氮有机物进行氨化;污水经过第一个厌氧反应器以后进入缺氧反应器,本反应器的首要功能是进行脱氮;硝态氮通过混合液内循环由好氧反应器传输过来,通常内回流量为2~4倍原污水流量,部分有机物在反硝化菌的作用下利用硝酸盐作为电子受体而得到降解去除;混合液从缺氧反应区进入好氧反应区,混合液中的COD浓度已基本接近排放标准,在好氧反应区除进一不降解有机物外,主要进行氨氮的硝化和磷的吸收,混合液中硝态氮回流至缺氧反应区,污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排除;该工艺流程简洁,污泥在厌氧、缺氧、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5;它将厌氧段、缺氧段放在工艺的第一级, 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, 产生的污泥较一般的生物法少;可用于处理工业废水比重较大城市污水, 另外, 由于它是在普通活性污泥法的基础上发展起来的, 因而也较容易用于生物法处理的老污水厂的改造;A/2工艺改良O改良O A /2工艺是中国市政工程华北设计研究院提出的,工艺综合了A/O 工艺和改良UCT 工艺的优点,即在厌氧池之前增设厌氧/缺氧池;首先回流污泥和10%的污水进入厌氧/缺氧池进行反硝化以去除回流污泥中的硝酸盐;90%的污水进入厌氧区与回流污泥混合,在兼性厌氧发酵菌的作用下将部分易生物降解的大分子有机物转化为VFA ；聚磷菌释磷,同时吸收VFA 以PHB 的形式贮存于胞内;在缺氧区,反硝化菌利用污水中的有机物和经混合液回流而带来的硝酸盐进行反硝化,同时去碳脱氮；在好氧区,有机物浓度相当低,有利于自养硝化菌生长繁殖,进行硝化反应,同时聚磷菌过量摄磷;通过沉淀、排除剩余污泥达到除磷的目的;该工艺降低回流污泥中硝态氮对后续厌氧池的不利影响,有利于厌氧池的聚磷菌释磷,改善了泥水分离性能6;3．5 UCT 改良工艺改良的UCT 工艺University of Cape Town 脱氮除磷工艺由厌氧池、缺氧1 池、缺氧2 池、好氧池、沉淀池系统组成,有2 个缺氧池;缺氧1 池只接受沉淀池的回流污泥,同时缺氧1 池有混合液回流至厌氧池,以补充厌氧池中污泥的流失;回流污泥携带的硝态氮在缺氧1 池中经反硝化被完全去除;在缺氧2池中接受来自好氧池的混合液回流,同时进行反硝化,缺氧1 池出水中的N NO --3 带进厌氧池使之保持较为严格的厌氧环境,从而提高系统的除磷效率7;立体循环一体化氧化沟氧化沟是一种而有效的污水处理技术,具有稳定的处理效果,是污水生物处理技术之一;特别是用于污水脱氮,氧化沟比其它生物脱氮工艺费用低、TN 去除效率高;然而,与活性污泥法相比,氧化沟占地面积较大,在土地紧张的城市或地区,氧化沟的应用受到限制8;针对常规氧化沟存在的问题,成功地研究出立体循环一体化氧化沟;其特点是：① 氧化沟采用立体循环,在循环过程中完成降解有机物和脱氮过程;与现有氧化沟相比,占地面积可减少约50%;② 沉淀区与氧化沟合建,沉淀的污泥可自动回流到氧化沟内,可节省投资和能耗;③ 结构紧凑,运行操作简便;新型立体循环一体化氧化沟既保留氧化沟设备和运行操作简单等优点,又可减少占地面积; 4 结语污水生物脱氮除磷是当今水处理的热点与难点;新的脱氮除磷理论的提出,为生物脱氮除磷工艺指引了方向;如：SND 同时硝化反硝化工艺、SHARON 工艺、氧限制自氧硝化—反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺以及短程硝化—厌氧氨氧化组合工艺等;但是,生物脱氮除磷工艺的发展已不仅仅要求对N,P 去除率,而且要求处理效果稳定,可靠的运行工艺;今后对此技术的研究应集中在以下方面：第一、加深除磷机理的研究;反硝化聚磷菌的出现解决了硝化菌与聚磷菌争夺碳源,污泥龄不同等主要矛盾;为新型同步脱氮除磷工艺提供了理论依据;但是对于反硝化聚磷菌的了解还不够全面,尤其是其除磷机理还待于进一步研究;应突破传统理论,从微生物的角度来调控工艺;第二、随着脱氮除磷工艺的进一步发展,许多研究者在进行小试时,都驯化出颗粒污泥,而颗粒污泥的出现改善了污泥膨胀这一难题;同时发现颗粒污泥对N,P 的去除要远远优于絮状污泥;今后在对颗粒污泥的研究上应更加深入,研究了解颗粒污泥外部的胞外聚合物是否对N,P 有吸附作用,并进一步研究颗粒污泥的形成机理,调整现有反应器的运行参数,从而加速颗粒污泥的形成,提高脱氮除磷效率;。

工艺方法——生物脱氮除磷技术

工艺方法——生物脱氮除磷技术工艺简介一、传统生物脱氮除磷技术1、传统生物脱氮原理污水经二级生化处理，在好氧条件下去除以BOD5为主的碳源污染物的同时，在氨化细菌的参与下完成脱氨基作用，并在硝化和亚硝化细菌的参与下完成硝化作用；在厌氧或缺氧条件下经反硝化细菌的参与完成反硝化作用。

2、传统生物除磷原理在厌氧条件下，聚磷菌体内的ATP进行水解，放出H3PO4和能量形成ADP；在好氧条件下，聚磷菌有氧呼吸，不断地放出能量，聚磷菌在透膜酶的催化作用下利用能量、通过主动运输从外部摄取H3PO4，其中一部分与ADP结合形成ATP，另一部分合成聚磷酸盐（PHB）储存在细胞内，实现过量吸磷。

通过排除剩余污泥或侧流富集厌氧上清液将磷从系统内排除，在生物除磷过程中，碳源微生物也得到分解。

3、常用工艺及升级改造具有代表性的常用工艺有A/O工艺、A2/O工艺、UCT工艺、SBR 工艺、Bardenpho工艺、生物转盘工艺等，这些工艺都是通过调节工况，利用各阶段的优势菌群，尽可能的消除各影响因素间的干扰，以达到适应各阶段菌群生长条件，实现水处理效果。

近年来随着研究的深入，对常用工艺有了一些改进，目前应用最广泛、水厂升级改造难度较低的是分段进水工艺。

与传统A/O工艺、A2/O工艺、UCT工艺等相比，分段进水工艺可以充分利用碳源并能较好的维持好氧、厌氧（或缺氧）环境，具有脱氮除磷效率高、无需内循环、污泥浓度高、污泥龄长等优点。

分段进水工艺适用于对A/O工艺、A2/O工艺、UCT工艺等的升级改造，通过将生化反应池分隔并使进水按一定比例分段进入各段反应池，以充分利用碳源，解决目前污水处理厂普遍存在的碳源不足和剩余污泥量过大的问题。

分段进水工艺虽然对提高出水水质有较好的效果，但该工艺并不能提高处理能力，当水厂处于超负荷运行时，分段进水改造也不能达到良好的处理效果。

二、新型生物脱氮除磷技术近年来，科学研究发现，生物脱氮除磷过程中出现了超出传统生物脱氮除磷理论的现象，据此提出了一些新的脱氮除磷工艺，如：短程硝化反硝化工艺、同步硝化反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺、反硝化除磷工艺。

第三节生物脱氮除磷A2O(AAO)(Anaerobic-Anoxic-Oxic)

然后曝气，这一过程在吹脱塔中进行，塔的构造如小图所示。
2019/2/17 河北科技大学环境科学与工程学院 10
第二节
除
氮
2019/2/17
河北科技大学环境科学与工程学院
11
第二节
除
氮
该过程受温度的影响较大，随温度的降低，为达到同样处理效果所需的空气量迅速增加，见图18-2
2019/2/17
除
氮
2O
2
NO
3
H
O 2H 2

315 k J
氨态氮 NH3及NH4+等 1g氨氮氧化需氧4.57g
硝酸盐氮 NO3-N
需氧3.43g
亚硝化菌
亚硝酸盐氮
硝化菌
需氧1.14g
NH
4
1 . 5 O 2 NO
2
2H

H 2 O 276 kJ
NO2-N
NO
氮
硝化菌
椭球或棒状 0.5×1.0 阴性 12~59 兼性严格好氧 0.02~0.06 0.02~0.07 0.3~1.7
22
亚硝化菌和硝化菌的基本特征
目
河北科技大学环境科学与工程学院
第二节
影响硝化的因素:
除
氮
硝化菌——亚硝酸菌和硝酸菌的统称;硝化菌属于化能自养菌，革兰氏染色阴性，可生芽孢的短杆状细菌 ①溶解氧—— 氧是电子受体，DO不能低于1.0mg/l 硝化需氧量（NOD）——4.57g(氧)/g（N）
2

1 2
O 2 NO
3
72 . 27 kJ
硝化反应是产酸过程
硝化反应过程中氮的转化及价态的变化
-Ⅲ -Ⅱ -Ⅰ 0 +Ⅰ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ 铵离子NH4+ 羟胺NH2OH

生物脱氮除磷原理

生物脱氮除磷原理生物脱氮除磷原理生物脱氮和除磷是现代污水处理过程中的两个主要步骤。

这样做可以有效地降低污染物的排放，并促进水环境的恢复和保护。

这篇文章将介绍生物脱氮和除磷的原理，并分别进行详细的说明。

一、生物脱氮氮是生命所必需的元素之一，然而，过量的氮会导致水体富营养化，甚至造成水体死亡。

因此，在污水处理过程中，生物脱氮是一个重要的步骤，目的是减少氮的含量，保护水资源。

生物脱氮的原理是通过微生物代谢来降低污水中的氮含量。

具体来说，将含有氮化合物的污水引入生物反应器中，细菌依靠缺氧状态下的代谢产生能量来去除氮，将氨氮转化为氮气和硝酸盐。

这样可以有效地减少氮的含量，并且为其他生物链提供营养素。

二、除磷磷是植物生长所必需的元素之一，但是污水中过多的磷会导致水体富营养化，破坏水生态环境。

因此，除磷也是现代污水处理过程的一个重要步骤。

除磷的方法主要有化学沉淀方法和生物除磷方法。

其中，化学沉淀法是通过添加化学药剂，使磷离子与药剂中的金属离子反应，产生一种不溶性沉淀，在沉淀的过程中去除磷。

相对而言，生物除磷方法更为可持续。

生物除磷的原理是利用一些专门的微生物，按照一定的顺序和比例，对污水中的有机质和磷进行吸收和固定。

这些微生物可以根据磷的生物循环特点，利用有机质和磷的沉积结合，通过代谢来吸收和固定磷，使磷含量得到降低。

三、总结生物脱氮和除磷在现代污水处理中是必不可少的步骤。

通过生物反应器和微生物代谢的过程，这些步骤可以有效地降低含氮和含磷物质的含量。

这些污染物不仅会污染水体，还会间接影响人类健康和生态环境。

为了保护我们的水资源和生态环境，我们需要科学的污水处理方法，以消除污染物和保护我们的水体资源。

生物脱氮除磷机理及新工艺

生物脱氮除磷机理及新工艺
生物脱氮除磷是指利用生物学原理对水体中的氮和磷进行去除的一种技术。

其基本原理是将含有氮、磷的有机物通过生物降解转化为氮气和磷酸盐，从而达到净化水体的目的。

生物脱氮除磷技术的应用非常广泛，包括城市污水处理、工业废水处理、农业面源污染治理等领域。

生物脱氮除磷的主要机理是利用微生物的代谢活动来进行脱氮除磷。

在生物脱氮过程中，利用硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐，进而转化为氮气排放。

在生物除磷过程中，利用聚磷菌将水体中的磷转化为无机磷酸盐，进而去除。

生物脱氮除磷技术是一种相对成熟的技术，其优点包括高效、经济、环保等。

近年来，随着科技的不断发展，新型的生物脱氮除磷工艺也得到了广泛应用。

这些新型工艺包括厌氧氨氧化工艺、硝化除磷工艺、硝酸盐还原工艺等。

其中，厌氧氨氧化工艺是一种新兴的脱氮技术，具有高效、节能等优点。

硝化除磷工艺则是将氮素和磷素同时通过硝化反应进行去除，能够达到较高的脱氮除磷效率。

硝酸盐还原工艺则是通过还原反应将水体中的硝酸盐转化为氨氮，从而达到脱氮的效果。

总的来说，生物脱氮除磷技术是一种非常重要的污水处理技术，对于保护水环境具有重要的意义。

未来随着科技的不断发展，生物脱氮除磷技术也将不断完善和发展，为净化水体、改善环境质量做出更大的贡献。

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。

简述生物脱氮除磷的原理

简述生物脱氮除磷的原理
生物脱氮除磷的原理是通过微生物在厌氧和好氧条件下的代谢作用，将废水中的氮和磷分别转化为气态和固态的形式，从而实现废水的净化。

具体来说，生物脱氮是通过硝化和反硝化过程实现的。

在硝化过程中，亚硝化单胞菌将废水中的NH3-N氧化为亚硝酸盐，然后再由硝化杆菌将其转化为更加稳定的硝酸盐。

在反硝化过程中，缺氧条件下污水中存在的硝酸盐被微生物还原为氮气，实现脱氮。

而生物除磷则是通过聚磷菌在厌氧条件下释放磷，有氧条件下摄取磷，通过排除富磷污泥达到除磷目的。

为了保证聚磷菌的繁殖以及有效的生物除磷作用，需要有充足的挥发性脂肪酸。

在污水处理厂的生物脱氮除磷系统中，一
般会采用A/A/O方法，即厌氧池-缺氧池-好氧池组成，以达到同时脱氮、除磷和降解有机物的目的。

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

生物脱氮除磷

反硝化反应可使有机物得到分解氧化，实际是利用了硝酸盐中的氧，每还原1gNO3--N所利用的氧量约2.6g。
反硝化-2
当缺乏有机物时，则无机物如氢、Na2S等也可作为反硝化反应的电子供体（1）反硝化菌属于异养型兼性厌氧菌，在缺氧条件下，进行厌氧呼吸，以NO3-—O为电子受体，以有机物的氢为电子供体。
亚硝酸氮，控制氨根离子与亚硝酸根离子比例为1：1，然后通过厌氧氨氧化作为反硝化实现脱氮的目的。全过程为自养的好
氧亚硝化反应结合自养的厌氧氨氧化反应．无需有机碳源，对氧的消耗比传统硝化/反硝化减少62.5%，同时减少碱消耗量和污泥生成量。
二、硝化—反硝化过程影响因素
1．温度硝化反应的适宜温度范围是30～35℃，温度不但影响硝化茵的比增长速率，而且影响硝化菌的活性，在5～35℃的范围内，硝化反应速率随温度的升高而加快，仅超过30℃时增加幅度减少，当温度低于 5℃时，硝化细菌的生命活动几乎停止。对于同时去除有机物和进行硝化反应的系统，温度低于15℃即发现硝化速率迅速降低，低温对硝酸菌的抑制作用更为强烈，因此在低温12～14℃时常出现亚硝酸盐的积累。在30～35℃较高温度下，亚硝酸菌的最小倍增时间要小于硝酸菌，因此，通过控制温度和污泥龄，也可控制反应器中亚硝酸菌的绝对优势。反硝化反应的最佳温度范围为35～45℃，温度对硝化菌的影响比反硝化菌大。
6.2.1 生物脱氮除磷
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。

4.3生物脱氮除磷技术

NO3-一类的化合态氧也不允许存在，但在聚磷菌吸氧的好氧反
应器内却应保持充足的氧 (2)污泥龄生物除磷主要是通过排除剩余污泥而去除磷的，因此剩余活泥多少将对脱磷效果产生影响，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。有报导称：当污泥龄为30d时，除磷率为40％，污泥龄为17d时，除磷率为50％，而当污泥龄降至5d时，除磷率高达87％。
(3) 后置缺氧-好氧生物脱氮工艺
可以补充外来碳源，也可以利用活性污泥的内源呼吸提供电子供体还原硝酸盐，反硝化速率仅是前置缺氧反硝化速率的1/3-1/8，需较长停留时间。
进水二沉池出水
好氧/ 硝化
缺氧
回流污泥污泥
二、生物除磷工艺
1.概述来源：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡；水质恶化，危害水资源。包括：有机磷(磷酸甘油酸、磷肌酸)和无机磷( 磷酸盐，聚合磷酸盐) 去除方法：常规活性污泥法的微生物同化和吸附；生物强化除磷；投加化学药剂除磷。
二、生物除磷工艺
72年开创，生物除磷和化学曝气池：含磷污水进入，还有由除沉淀池(I)：泥水分离， 4.生物除磷工艺磷池回流的已经释放磷但含有聚磷除磷相结合，除磷效果好. 含磷污泥沉淀，已除磷的 (2)弗斯特利普除磷工艺（Phostrip）：菌的污泥。使聚磷菌过量摄取磷，上清液作为处理水排放。去除有机物（BOD和COD）, 可能还有一定的硝化作用。
聚磷分解形成的无机磷释放回污水中—厌氧释磷。
好氧环境：进入好氧状态后，聚磷菌将贮存于体
内的PHB进行好氧分解并释放出大量能量供聚磷菌增
殖等生理活动，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，

污水生物脱氮除磷的基本原理

污水生物脱氮除磷的基本原理1.生物脱氮废水中存在着有机氮、NH3-N、NxO--N等形式的氮, 而其中以NH3-N和有机氮为主要形式。

生物脱氮是在微生物的作用下, 将有机氮和NH3-N转化为N2和NxO气体的过程。

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。

1.1.氨化作用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。

参与氨化作用的细菌称为氨化细菌。

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。

RCH（NH2）COOH→RCH2COOH+NH1CH3CH（NH2）COOH→CH3CH（OH）COOH+NH3CH2（OH）CH（NH2）COOH→CH3COCOOH+NH31.2.硝化作用硝化作用是指将NH3-N氧化为NxO--N的生物化学反应, 这个过程由亚硝酸菌和硝酸菌共同完成, 包括亚硝化反应和硝化反应两个步骤。

亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌。

发生硝化反应时细菌分别从氧化NH3-N和N2O--N 的过程中获得能量, 碳源来自无机碳化合物, 如CO2-3.HCO-、CO2等。

硝化过程的三个重要特征: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, 难以维持较高物质浓度, 特别是在低温的冬季；⑶硝化过程中产生大量的质子（H+）, 为了使反应能顺利进行, 需要大量的碱中和, 理论上大约为每氧化需要碱度5.57g(以NaCO3计)。

1.3.反硝化作用反硝化作用是指在厌氧或缺氧（DO<0.3-0.5mg/L）条件下, NOx－-N及其它氮氧化物被用作电子受体被还原为氮气或氮的其它气态氧化物的生物学反应, 这个过程由反硝化菌完成[3--4]。

《生物脱氮除磷》课件

有机物浓度和泥龄对生物除磷的影响也较大，适宜的有机物浓度和泥龄需要针对不同的工艺进行优化。
溶解氧浓度对生物除磷的影响较大，适宜的溶解氧浓度范围为0.5-3mg/L。
温度对生物除磷的影响较大，适宜的温度范围为10-30℃。
pH值对生物除磷的影响也较大，适宜的 pH值范围为6.5-8.5。
04 生物脱氮除磷技术案例分析
温度
温度对生物脱氮效率有显著影响，适宜的温度范围是20-30℃
。
pH值
pH值对硝化细菌和反硝化细菌的生长和活性有重要影响，适宜的pH值范围是7.0-8.0。
溶解氧
溶解氧对硝化反应和反硝化反应均有影响，适宜的溶解氧浓度是2-4mg/L。
碳源
碳源的种类和浓度对反硝化反应有重要影响，常用的碳源有
某污水处理厂生物脱氮除磷运行管理
运行管理要点
为确保生物脱氮除磷工艺的稳定运行，需要定期对工艺参数进行监测与调整，如溶解氧、 pH值、温度等。同时，需要加强设备维护与保养，确保设备的正常运行。
应急处理措施
针对可能出现的异常情况，如污泥膨胀、污泥流失等，制定相应的应急处理措施，确保工艺的可靠性。
人员培训与安全管理
某污水处理厂生物脱氮除磷效果分析
1 2 3
脱氮效果
通过合理的工艺控制，该污水处理厂的生物脱氮效率较高，总氮去除率达到85%以上，满足国家排放标微生物的聚磷作用，有效去除磷元素，总磷去除率达到90%以上，显著降低水体富营养化的风险。
经济效益与社会效益
该工艺的运行不仅提高了污水处理效果，减少了污染物排放，同时也为污水处理厂带来了经济效益和社会效益。
原理
生物脱氮基于硝化反硝化原理，通过好氧硝化和缺氧反硝化过程实现氮的去除；生物除磷则通过聚磷菌在厌氧和好氧环境下的代谢作用实现磷的去除。

生物脱氮除磷工艺简介

生物脱氮除磷工艺简介1、生物脱氮除磷工艺的进展从20世纪60年代开始，美国曾系统地进行了脱氮除磷物化方法研究，结果认为该法的主要缺点是药耗量大，产生的污泥多，特别对处理大量城市污水时，处理成本高。

因此，转入研究生物脱氮除磷工艺。

从20世纪70年代开始，在活性污泥法脱氮工艺（A/0工艺）逐步实现工业化，并在此基础上研究开发出了生物脱氮除磷工艺（如A2/0工艺等）。

以后，随着微生物学和细胞学在污水生化处理上的新应用，又不断出现了多种变形的生物脱氮除磷工艺，如MSBR等。

我国从20世纪80年代初开始生物脱氮除磷研究，80年代后期实现了工业化流程。

污水脱氮除磷可供选择的工艺通常有生物处理和物理化学处理两大类。

后者由于需要投加相当数量的化学药剂，存在运行费用高，残渣量大和运行管理难度大等缺陷，因此，城市污水处理中一般不推荐采用。

而一般生物处理又分为活性污泥和生物膜法两种。

目前对城市污水的生物脱氮除磷工艺，指的是活性污泥生物脱氮除磷工艺。

目前已实用的几种生物脱氮除磷工艺有：A2/O、氧化沟、SBR工艺以及以上三种工艺的系列改良工艺。

2、生物脱氮除磷的工艺原理简述（1）生物脱氮首先，污水中的蛋白质和尿素等在水解酶和尿素酶的作用下转化为氨氮，而后在有氧条件下和在硝化菌的作用下，氨氮被氧化为硝酸盐，这阶段称为硝化（即氨氮转化为硝酸盐）。

再以后，在缺氮条件和反硝化菌的参与作用，并有外加碳源提供能量，硝酸盐还原成气态氮（N2）逸出，这阶段称为反硝化（即硝酸盐的氮转化为氮气）。

整个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。

在脱氮过程中，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在缺氧条件下进行，还要有充裕的碳源提供能量，才可能使反硝化作用顺利进行。

除上述条件以外，影响脱氮效率的因素还有溶解氧，温度和PH 值等。

硝化阶段，应有足够的溶解氧，其值一般应大于2g/L。

反硝化阶段为缺氧条件，溶解氧值宜为0.4mg/L左右。

简述生物脱氮除磷的基本原理

简述生物脱氮除磷的基本原理嗨，朋友！今天咱们来唠唠生物脱氮除磷这个超有趣的事儿。

咱先说说生物脱氮吧。

你知道吗，氮在污水里就像个调皮的小捣蛋鬼，到处捣乱。

生物脱氮呢，主要就是靠微生物这个小能手来把氮给搞定。

污水里的氮有好几种形式，像氨氮呀，硝态氮之类的。

那些微生物就像是小小的魔法师，有一种微生物叫硝化细菌，它们可厉害了。

硝化细菌里又分成两类小魔法师，一类把氨氮变成亚硝态氮，就好像是给氨氮做了个小变身。

然后呢，另一类硝化细菌再把亚硝态氮变成硝态氮，这个过程就像是接力赛一样。

这硝化的过程呢，是需要氧气这个小助手的，就像我们人干活需要力气一样，微生物干活也需要氧气来提供能量呢。

那把氮变成硝态氮就完事儿了吗？当然没有啦。

还有一群反硝化细菌在等着呢。

反硝化细菌是一群在没有氧气或者氧气很少的地方工作的小能手。

它们会把硝态氮变成氮气，氮气可是个很乖的家伙，它会直接跑到空气里去，这样污水里的氮就减少啦。

这个过程就像是把氮这个调皮鬼给赶跑了一样。

反硝化细菌工作的时候呢，还需要一些碳源，就像是它们的小零食，有了小零食它们才能更有力气干活呀。

再来说说生物除磷吧。

磷在污水里也是个让人头疼的家伙。

有一些微生物呢，它们有一种特殊的能力，叫聚磷菌。

聚磷菌在好氧的环境下，就像个小贪吃鬼，会大量地吸收磷，把磷都储存到自己的身体里。

它们吸收磷的能力可强了，就像是一个个小小的磷元素收集器。

然后呢，当环境变成厌氧的时候，聚磷菌又会做出很神奇的事情。

它们会把体内储存的磷释放出来，这时候就好像是把之前收集的宝贝暂时拿出来展示一下。

不过这可不是没有意义的展示哦，这是为了在接下来的好氧环境里能够吸收更多的磷。

在经过这样的厌氧 - 好氧交替的环境之后，聚磷菌体内就积累了大量的磷。

最后呢，我们就可以把含有大量磷的聚磷菌从污水里分离出来，这样污水里的磷就被去除掉啦。

你看，生物脱氮除磷就像是一场微生物的大作战。

这些小小的微生物虽然我们肉眼看不见它们，但是它们却在污水治理这个大舞台上发挥着超级重要的作用呢。

生物脱氮除磷

生物脱氮除磷工艺及研究随着水体富营养化问题的日渐突出，污水综合排放标准日趋严格，污水处理技术逐渐从以单一去除有机物为目的的阶段进入既要去除有机物又要脱氮除磷的深度处理阶段。

生物脱氮除磷技术是经济' 高效的脱氮除磷技术，在污水处理领域已得到广泛的应用。

1反硝化除磷机理生物脱氮除磷主要是利用反硝化达到除磷的目的。

生物脱氮除磷是在厌氧/缺氧环境的交替运行的条件下，易富集一类兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厌氧微生物，该微生物能利用氧气或硝酸根作为电子受体，通过他们的代谢作用同时完成过量吸磷和反硝化过程而达到除磷脱氮的目的。

对于反硝化除磷现象研究者们提出了两种假说来进行解释：(1) 两类菌属学说，即生物除磷系统中的聚磷菌(PAO)可分为两类菌属，其中一类PAO只能一氧气作为电子受体，而另一类则既能以氧气又能以硝酸盐作为电子受体，因此他们在吸磷的同时能进行反硝化；(2) 一类菌属学说，即在生物除磷系统中只存在一类PAQ他们在一定的程度上都具有反硝化能力，该能力能否表现出来关键在于厌氧/缺氧这种交替运行的环境条件是否得到了强化。

而J.Y.Hu等通过试验发现厌氧/缺氧SBR系统中存在一类能以氧气'硝态氮' 和亚硝态氮作为电子受体的聚磷微生物，因此他将厌氧/缺氧型反硝化聚磷污泥系统的两类微生物的两类微生物菌属假说扩增到三类微生物菌属；第三类就是既能够以氧气和硝酸盐氮，也能以亚硝酸盐氮作为电子受体的类聚磷微生物。

通过总结可以确立的反硝化除磷机理: 反硝化除磷菌作为兼性厌氧细菌可以通过厌氧/缺氧条件的驯化培养大量富集；在缺氧条件下能产生分别或同时利用氧气，亚硝酸盐、硝酸盐作为电子受体的DPBo并且通过胞内PHB和糖原质的生物代谢作用来过量吸收磷，其代谢作用与传统PAO相似。

DPB体内包含3类内聚物：PHB糖原和聚磷颗粒。

首先在厌氧条件下，DPBS过厌氧释放磷获取能量体内合成PHB在缺氧条件下DPB可利用3种物质作为电子受体完成磷的摄取，同时完成反硝化过程，PHB 消耗和聚磷颗粒的生长同时进行。

生物脱氮、除磷的环境条件要求

生物脱氮、除磷的环境条件要求生物脱氮、除磷是指利用一些特定的微生物或生物过程来去除水体或土壤中的氮、磷等污染物质。

这种方法相对于传统的化学或物理方法更加环保、节能、有效，因此受到了越来越多人的关注和推崇。

生物脱氮、除磷的环境条件要求是指在进行这种生物去污染的过程中，所需要的环境因素和条件。

这些条件包括但不限于温度、pH值、氧气浓度、碳氮磷比、微生物种类等因素。

下面我们来详细讨论一下生物脱氮、除磷的环境条件要求。

首先，温度是影响生物脱氮、除磷的重要环境条件之一。

一般来说，在不同的生物去污染过程中，都有最适宜的温度范围。

对于一些常见的生物脱氮、除磷过程来说，温度的范围通常在15-35摄氏度之间。

如果温度过低或过高，都会影响微生物的代谢活动，从而降低甚至影响到去污染效果。

其次，pH值是另一个重要的环境条件。

在进行生物脱氮、除磷的过程中，水体或土壤的pH值会对微生物活性和去污染效果产生直接影响。

一般来说，对于脱氮、除磷微生物而言，最适宜的pH范围在6.5-8.5之间。

如果pH值偏离这个范围，就会影响微生物的代谢活动，甚至导致微生物死亡，从而影响去污染的效果。

此外，氧气浓度也是影响生物脱氮、除磷的重要环境条件之一。

许多脱氮、除磷微生物都是厌氧微生物，因此需要较低的氧气浓度才能正常进行代谢活动。

通常来说，脱氮、除磷过程会在低氧或无氧条件下进行，以保证微生物的生长和活动。

另外，碳氮磷比也是影响生物脱氮、除磷的重要环境条件之一。

在进行生物去污染的过程中，必须保证碳、氮、磷的适宜比例，才能维持微生物群落的平衡，从而保证去污染的效果。

最后，微生物的种类和数量也是影响生物脱氮、除磷的重要环境条件之一。

在不同的脱氮、除磷过程中，可能需要不同种类和数量的微生物或生物群落来协同完成去污染的过程。

总的来说，生物脱氮、除磷的环境条件要求是一个综合的系统工程，需要综合考虑温度、pH值、氧气浓度、碳氮磷比、微生物种类等多种因素。

只有在合适的环境条件下，才能够保证生物脱氮、除磷的高效、环保和可持续性。

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。