城市污水生物脱氮除磷技术
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。
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;。
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。
《2024年城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》范文
《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加速，城市污水处理问题日益突出。
在众多的污水处理技术中，生物脱氮除磷技术因其高效、经济、环保等优点而备受关注。
本文旨在探讨城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展，分析其技术特点、应用现状及未来发展趋势。
二、生物脱氮除磷技术概述生物脱氮除磷技术是一种利用微生物的新陈代谢活动，通过生物膜法或活性污泥法等工艺，将污水中的氮、磷等营养物质去除的技术。
该技术具有处理效率高、运行成本低、污泥产量少等优点，是当前城市污水处理领域的研究热点。
三、新型生物脱氮技术研究进展（一）A2/O工艺及其改进型技术A2/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺是一种典型的生物脱氮技术。
近年来，研究者们针对A2/O工艺的不足，开发了多种改进型技术，如MBBR（移动床生物膜反应器）、SBR（序批式活性污泥法）等。
这些技术通过优化反应器结构、调整运行参数等手段，提高了脱氮效率，降低了能耗。
（二）新型厌氧氨氧化技术厌氧氨氧化技术是一种利用厌氧氨氧化菌将氨氮转化为氮气的生物脱氮技术。
近年来，研究者们通过优化反应条件、提高菌种活性等手段，推动了厌氧氨氧化技术的发展。
该技术具有脱氮效率高、能耗低等优点，是未来生物脱氮技术的重要发展方向。
四、新型生物除磷技术研究进展（一）PAOs（聚磷菌）强化除磷技术PAOs强化除磷技术是一种利用聚磷菌在厌氧-好氧条件下实现高效除磷的技术。
近年来，研究者们通过优化反应条件、提高聚磷菌活性等手段，提高了PAOs强化除磷技术的除磷效率。
该技术具有除磷效果好、污泥产量少等优点。
（二）化学与生物联合除磷技术化学与生物联合除磷技术是一种结合化学沉淀与生物吸附的除磷技术。
该技术通过投加化学药剂与生物反应相结合的方式，实现高效除磷。
近年来，研究者们针对不同水质条件，优化了药剂种类和投加量，提高了除磷效果。
五、新型生物脱氮除磷技术应用及发展趋势（一）应用现状新型生物脱氮除磷技术在城市污水处理中已得到广泛应用。
生物脱氮除磷工艺
生物脱氮除磷工艺生物脱氮除磷工艺是一种通过微生物代谢作用来减少废水中氮和磷的浓度的工艺。
该工艺逐渐被广泛应用于城市污水处理、农业生产、工业废水处理等领域。
生物脱氮除磷工艺涉及多个过程，包括生物脱氮池、一/二级沉淀池、生物滤池、化学除磷装置等。
其中生物脱氮池和生物滤池是主要的过程单元。
生物脱氮池是一个特殊的好氧反应器，主要是使用异养菌为营养基础，利用硝化反应将氨氮和有机氮转化为硝态氮，然后通过反硝化反应将硝态氮还原为氮气排出。
为了使池内的好氧环境被保持，池内需要提供足够的氧气。
生物滤池是一个非常重要的污水处理单位，它是通过微生物群落代谢作用，利用吸附作用来吸附废水中的氮和磷元素。
微生物生长在滤料表面，铺设在水平或者竖直的格栅上，滤料可以是沙砾、玄武岩等物质。
滤料的特殊结构、表面特性和自备的微生物群落成为生物滤池内的去除污染物的主要手段。
废水在流经滤料层时，氮和磷元素在滤料表面被吸附，吸附到细胞表面的氮被异养菌氧化为氮气，磷元素则随着污泥浓度增加，在池内逐步沉积。
生物脱氮除磷工艺的优点在于原理简单，适用范围广泛，处理效率高，成本较低，不需要大量的化学物质，并且不会产生二次污染。
然而，这种工艺也存在一些缺陷。
例如，处理后的产物含有大量的氮和磷，商业利用它们困难，造成浪费；污水中如果有过多的脂肪和油脂，可能会对生物脱氮除磷工艺产生影响，导致工艺失效。
总之，生物脱氮除磷工艺是一种受到广泛关注的废水处理方案。
未来，随着社会对环境保护意识的不断提高，生物脱氮除磷工艺势必会在更多的领域得到应用，成为减少污染物排放的重要手段。
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。
城市污水生物脱氮除磷方法综述
城市污水生物脱氮除磷方法综述摘要：本文归纳了脱氮除磷研究中的关键问题，指出了生物脱氮除磷原理及经典工艺，并说明了脱氮除磷技术的研究进展，同时对今后的脱氮除磷工艺做了展望。
关键词：富营养化脱氮除磷 a/o/a工艺1.生物脱氮除磷机理研究1.1生物脱氮机理1.1.1 传统生物脱氮理论生物脱氮包括氨化、硝化、反硝化三个过程。
水体中的有机氮首先在氨化菌的作用下，转化为氨态氮，这也就是所谓的氨化阶段；之后是硝化阶段，硝化阶段其实由两部分组成，首先水体中的氨态氮在好氧的条件下通过亚硝化菌转化为亚硝酸盐氮，然后硝化菌在好氧的条件下将亚硝酸盐氮转化为硝酸盐氮。
最后是反硝化阶段，该阶段在缺氧的条件下，通过反硝化菌将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮转化为n2。
1.1.2 同时硝化与反硝化（snd）同时硝化与反硝化（snd）指在一定条件下，硝化与反硝化反应发生在同一处理条件及同一处理空间内的现象。
有以下优点：（1）能有效保持反应器中ph稳定，减少或取消碱度的投加。
（2）减少传统反应器的容积，节省基建费用。
（3）对于仅由一个反应池组成的序批式反应器来讲， snd能够降低实现硝化、反硝化所需时间。
（4）曝气量的节省，能够进一步降低能耗。
1.1.3 短程硝化反硝化短程硝化反硝化是将硝化控制在no-2阶段而终止，随后进行反硝化。
实现短程硝化和反硝化的关键在于抑制硝酸菌的增长，从而使亚硝酸盐在硝化过程中得到稳定的积累[1]。
短程硝化反硝化可节省氧供应量约为25%，降低能耗，节省碳源40%，减少污泥生成量可达50%，减少投碱量，缩短反应时间和减少容积。
短程硝化反硝化工艺尤其适用于低碳氮比、高氨氮、高ph 值和高碱度废水的处理。
短程硝化反硝化不仅可节省工程投资，更重要的是可以节省运行费用，适用水质范围较宽。
1.2生物除磷机理1.2.1 传统生物除磷理论在厌氧的条件下，聚磷菌把细胞中的聚磷水解为正磷酸盐释放胞外，并从中获取能量，利用污水中易降解的有机物，合成储能物质聚b一经基丁酸（phb）等储于细胞内，在好氧的条件下，聚磷菌以游离氧为电子受体，氧化细胞内储存的phb，并利用该反应产生的能量，过量从污水中摄取磷酸盐，合成高能atp，其中一部分又转化为聚磷，作为能量储于细胞内，好氧吸磷大于厌氧释磷量，通过排放富磷污泥可以实现高效除磷目的。
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。
污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析
污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析2020年9月6日星期日目录一、生物脱氮 (3)1、硝化过程 (3)2、反硝化过程 (4)3、生物脱氮的基本条件 (5)4、废水生物脱氮处理方法 (6)二、化学脱氮 (7)1、吹脱法 (7)2、化学沉淀法（磷酸铵镁沉淀法） (8)3、低浓度氨氮工业废水处理技术 (9)4、不同浓度工业含氨氮废水的处理方法比较 (11)三、化学法除磷 (11)1、石灰除磷 (12)2、铝盐除磷 (12)3、铁盐除磷 (13)四、生物除磷 (13)1、生物除磷的原理 (13)2、生物除磷的影响因素： (14)3、废水生物除磷的方法有哪些 (15)4、除磷设施运行管理的注意事项 (15)一、生物脱氮脱氮技术包括化学法和生物法，由于化学法会产生二次污染，而且成本高，所以一般使用生物脱氮技术。
污水生物处理脱氮主要是靠一些专性细菌实现氮形式的转化。
含氮有机化合物在微生物的作用下首先分解转化为氨态氮NH4+或NH3，这一过程称为“氨化反应”。
硝化菌把氨氮转化为硝酸盐，这一过程称为“硝化反应”；反硝化菌把硝酸盐转化为氮气，这一反应称为“反硝化反应”。
含氮有机化合物最终转化为氮气，从污水中去除。
1、硝化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。
这两个过程释放能量，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。
氧化1g氨氮大约需要消耗4.3gO2和8.64gHCO3-（相当于7.14gCaCO3碱度）。
硝化过程的影响因素：1）温度：硝化反应最适宜的温度范围是30~35℃，温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且会影响硝化菌的活性。
《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。
《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。
城市污水脱氮除磷技术与展望
文章编号:100926825(2007)0620179202城市污水脱氮除磷技术与展望收稿日期:2006209218作者简介刘萍莲(82),女,太原理工大学环境科学与工程学院硕士研究生,山西太原 3高富丽(82),男,太原理工大学环境科学与工程学院硕士研究生,山西太原 3杨云龙(532),男,教授,太原理工大学,山西太原 3刘萍莲 高富丽 杨云龙摘 要:介绍了国内外城市污水的脱氮除磷现状,探讨了城市污水脱氮除磷技术的发展趋势,同时提出较为高效、经济且资源化的城市污水脱氮除磷工艺,对城市污水脱氮除磷技术的发展进行了展望。
关键词:脱氮除磷,富营养化,城市污水,环境中图分类号:X703文献标识码:A 环境污染及水体富营养化问题的尖锐化迫使众多国家和地区制定了严格的氮磷排放标准。
自我国制定了G B 897821996污水综合排放标准以来,污水脱氮除磷技术成为污水处理领域的热点和难点。
因此,研究和开发高效、经济的脱氮除磷工艺已成为当前城市污水处理技术研究的热点。
1 城市污水脱氮除磷技术现状据近年来环境质量公报发布的消息,水体中的主要污染物为含氮磷的有机物。
这些污染物进一步加剧了水资源短缺的矛盾,对可持续发展战略的实施带来了严重的负面影响。
目前含氮磷污水的处理技术可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法。
由于化学法与物理化学法成本高,对环境易造成二次污染,所以污水生物脱氮除磷技术是20世纪70年代美国和南非等国的水处理专家们在化学、催化和生物方法研究的基础上提出的一种经济有效的处理技术,该技术由于处理过程可靠,处理成本低,操作管理方便等优点而被广泛使用。
微生物脱氮除磷技术按微生物在系统中的不同状态,可分为活性污泥法和生物膜法,通过设立好氧区、缺氧区和厌氧区来实现硝化、反硝化、释磷和放磷以达到脱氮除磷的目的。
具体的生物脱氮除磷工艺有:A 2/O 法同步脱氮除磷工艺、生物转盘同步脱氮除磷工艺、SBR 工艺、氧化沟工艺、亚硝酸盐生物脱氮工艺、AB 法及其变型工艺等。
生物脱氮技术在城市污水处理中的应用及工艺优化
生物脱氮技术在城市污水处理中的应用及工艺优化摘要：随着改革开放带来的经济发展和城镇化建设，我国居民生活水平有了明显的改善，伴随城镇化进程不断推进随之而来的问题就是许多城市的污水、排水设备和设施不够完善，导致当地的水污染情况严重。
城市的生活污水中含有大量的氮、磷有机物，会造成水体的富营养化。
水体的富营养化会使水中的藻类植物过度生长，使得水中的生物缺氧导致死亡。
基于此，对生物脱氮技术在城市污水处理中的应用及工艺优化进行研究，以供参考。
关键词：生物法脱氮技术:城市生活污水；工艺优化引言随着我国经济的快速发展，污水处理领域面临着巨大的挑战。
过量的含氮污水排放对水生生物产生危害，使水中溶解氧浓度降低，从而造成水生动植物死亡和水体富营养化。
传统的生物脱氮技术尽管应用广泛，但是存在诸多问题，例如脱氮除磷效率偏低、能量消耗大、投资成本高以及操作工艺复杂等。
因此，探索高效、低耗的污水脱氮工艺是污水处理领域的研究热点。
1污水处理厂污水的来源与成分城市生活污水指的是在整个城镇范围内的生活污水，工程污水和地表污染水。
生活污水的源头主要是由城镇居民家庭，以及企业单位、大型商场、初高中和普通高校等等用水。
城镇生活污水的主要污染源包括有机、无机污染物，以及病毒和细菌等。
污水中氮、磷含量超标会造成水体的富营养化，导致水中溶解氧的浓度过低，造成赤潮现象和水体的黑臭现象。
简单的生物法脱氮技术已经不能有效地解决赤潮现象和水体黑臭，所以必须发展无机物和有机物共同去除的生物处理技术，即对污水处理厂的污水进行硝化处理和反硝化处理。
随着污水处理技术的不断发展，现在已经研究出了很多种污水脱氮办法，可以更好地解决污水中氮磷含量超标的问题。
在污水处理厂处理污水时，选择合适的脱氮除磷技术可以更好地降低运营成本。
2污水生物脱氮技术研究现状与物理法和化学法相比，生物法在处理效率和经济性方面具有不可或缺的优势。
20世纪初，一项活性污泥法的诞生揭开了污水处理技术发展和应用的新篇章。
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。
倒置A2-O工艺生物脱氮除磷原理及其生产应用
倒置A2-O工艺生物脱氮除磷原理及其生产应用摘要：随着工业化进程的快速进步，废水处理成为了关注的焦点。
倒置A2/O工艺作为一种高效的废水处理技术，被广泛应用于生产实践中。
本文将介绍倒置A2/O工艺的生物脱氮除磷原理，并探讨其在废水处理中的应用前景。
一、倒置A2/O工艺的原理倒置A2/O工艺是一种将好氧、缺氧和厌氧演替结合在一起的废水处理工艺。
其系统包括好氧区、缺氧区和厌氧区。
好氧区：好氧区是废水处理系统的第一步，其中废水与空气接触，利用好氧微生物氧化有机物。
这一步骤有利于去除废水中的有机物质和部分氨氮。
缺氧区：经过好氧区的处理后，废水来到缺氧区，在此区域中，缺氧微生物利用废水中的氨氮作为电子供体，将氮氧化为亚硝酸盐。
在此过程中，需要合适的缺氧条件和适量的有机物质同时存在。
厌氧区：厌氧区是废水处理工艺的最后一步，通过在不含氧气的环境中，利用反硝化微生物将废水中的亚硝酸盐还原成氮气释放到大气中。
除氮过程中产生的副产物是硝酸盐，需要通过提供合适的硝酸盐缺氧条件和适量的有机物质进行消耗。
二、倒置A2/O工艺的生产应用1. 生活污水处理倒置A2/O工艺被广泛应用于城市生活污水处理厂中。
在处理生活污水的过程中，倒置A2/O工艺能够高效地去除废水中的氮和磷，大大提高了出水质量。
2. 工业废水处理倒置A2/O工艺在工业废水处理中也具有广泛的应用前景。
例如，在造纸工业中，废水中含有大量的有机物和氮磷，倒置A2/O工艺可以高效地去除这些污染物，缩减对环境的影响。
3. 农业废水处理农业废水中含有大量的氮磷，对环境造成严峻的污染。
倒置A2/O工艺在农业废水处理中也起到了乐观的作用。
例如，在畜禽养殖场中，倒置A2/O工艺可以高效去除废水中的氮磷，缩减废水对土壤和地下水的污染。
三、倒置A2/O工艺的优势1. 高效去除氮磷：倒置A2/O工艺接受了好氧、缺氧和厌氧演替的处理方式，能够高效去除废水中的氮磷，使出水达到环境排放标准。
欧洲城市污水处理技术新概念——可持续生物除磷脱氮工艺(上)
欧洲城市污水处理技术新概念——可持续生物除磷脱氮工艺(上)欧洲城市污水处理技术新概念——可持续生物除磷脱氮工艺(上)导言随着城市化进程的不断推进和人口的快速增长，城市污水处理成为了一个重要的环境问题。
传统的污水处理工艺虽然能有效去除有机物质和悬浮物，但对于磷和氮等营养物质的处理却显得相对较弱。
因此，为了实现污水更加彻底的处理和可持续的理念，欧洲不断探索创新的城市污水处理技术。
本文将介绍一种新概念的可持续生物除磷脱氮工艺，并讨论其原理和应用前景。
1. 生物除磷脱氮技术的背景1.1 污水处理中的磷和氮问题污水中的磷和氮是造成水体富营养化的重要原因，其排放对环境产生了严重的影响。
磷是植物生长的限制性因子，当过量的磷进入水环境中时，会导致藻类的大量生长，进而引发水体的富营养化现象。
氮的排放则会导致水体中的氮化细菌过度繁殖，产生大量的硝酸盐和氨氮，对水体生态系统造成极大破坏。
1.2 传统生物除磷脱氮技术的局限性传统的生物除磷脱氮技术主要依靠污水中硝化和反硝化过程来实现，其中一些微生物可以通过吸附和存储的方式将磷转化为无机磷酸盐，从而实现除磷效果。
然而，这些微生物对硝酸盐的处理效率并不高，且存在较大的在有机碳供应不足时会发生氧气消耗的问题，从而导致氨氮和硝酸盐无法同时去除。
2. 可持续生物除磷脱氮的原理2.1 生物除磷过程可持续生物除磷脱氮工艺主要通过两步来实现，即磷的吸附和释放。
首先，污水中的磷通过一些具有吸附能力的微生物被吸附到固体物质上，并在生物体内储存。
然后，在某些条件下，这些微生物会释放吸附的磷，进一步实现磷的去除。
2.2 生物脱氮过程对于氮的去除，可持续生物除磷脱氮工艺主要依靠硝化-反硝化过程。
首先，一些氨氧化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐，然后亚硝酸盐会被硝化细菌进一步氧化为硝酸盐。
接着，一些可以利用硝酸盐做电子受体的反硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原为氮气，实现氮的去除。
3. 可持续生物除磷脱氮技术的应用3.1 欧洲城市污水处理案例欧洲许多城市已经采用了可持续生物除磷脱氮技术进行污水处理。
第四章污水生物处理脱氮除磷6课时ppt课件
6N3O 5CH 3OH 厌 氧 菌 5CO 23N27H2O6OH
还原1mg需要2.47mg 甲醇（合3.7mgCOD）
还原1mg硝酸盐氮产 生3.57mg碱度和
0.45mgVSS(新细胞)
适宜温度15～30℃； pH7.0～7.5； BOD5/TKN＞3不需要 外加碳源
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
硝化曝气池，投 碱以维持pH 值
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
生物法除氮
处理工艺
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。脱氮已基本完成
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
制约因素：DO＞
对硝化影响大一般＜3，
0.5mg/L，一般
BOD负荷
1.5～2.0mg/L
≤0.1kgBOD5/kgMLSS Nhomakorabead在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
氮的去除
生物法除氮
• 硝化过程影响因素：
水污染控制工程
第四章 污水生物处理 （脱氮除磷）
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
第五节 生物脱氮除磷技术p147
• 随着城市人口的集中和工农业的发展，水体的富 营养化问题日益突出。目前中国的某些湖泊，如 昆明滇池，江苏太湖，安徽巢湖等都已出现不同 程度的富营养化现象。
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。
污水处理中的高效氮磷回收技术
污水处理中的高效氮磷回收技术随着城市化的快速发展，厂矿企业的增多以及人口的增加，污水处理已经成为了一个重要的环境问题。
除去水中的有害物质，特别是氮和磷是一项具有挑战性的任务。
氮和磷是污水中主要的营养元素，然而它们的排放会导致水体的富营养化，引发藻类过度生长等问题。
因此，高效的氮磷回收技术变得至关重要。
本文将介绍一些目前应用广泛的污水处理中的高效氮磷回收技术。
一、生物脱氮除磷技术生物脱氮除磷技术是一种利用微生物完成氮和磷去除的生物工艺方法。
其中，生物脱氮主要是通过硝化和反硝化作用将氨氮转化为氮气释放到大气中，而生物除磷则是利用聚磷菌将有机磷物质转化为多磷酸盐后沉淀。
此技术具有投资和操作成本低、能源消耗少等优点。
二、化学沉淀技术化学沉淀技术是一种利用化学反应将氮和磷沉淀出水的方法。
常用的化学沉淀剂有氢氧化铁、氢氧化铝等。
这些沉淀剂会与污水中的氮和磷形成不溶于水的沉淀物，在适当的条件下沉降到污水底部，从而实现氮磷的回收。
这种技术具有处理效果好、操作简单等优点，但是化学药剂消耗量大，处理成本较高。
三、镁铝贵金属复合沉淀技术镁铝贵金属复合沉淀技术是一种结合化学反应和物理沉淀的方法。
该技术利用添加的复合物与污水中的氮和磷形成不溶于水的化合物，同时将污水中的重金属沉淀下来。
通过对混合沉淀物进行分离和处理，可以实现对氮和磷的回收。
这种技术具有处理效果好、沉淀物含量低等优点。
四、膜分离技术膜分离技术是一种利用特定的膜材料将水中的氮和磷分离出来的方法。
膜分离技术可以分为微滤、超滤、反渗透等多个阶段，不同阶段的膜孔径分离范围也不同。
通过调节膜孔径的大小，可以实现对不同粒径的氮和磷的分离和回收。
膜分离技术具有高效、节能等优点，但是膜的成本和维护较高。
综上所述，污水处理中的高效氮磷回收技术有多种选择。
每种技术都有其适用的场景和优缺点，选择合适的技术需要综合考虑技术成熟度、投资成本、操作维护等因素。
未来，随着科技的进步和环保意识的提升，相信会有更多更高效的氮磷回收技术被开发出来，更好地解决污水处理中的氮磷污染问题。
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膜进行修复实验，在 HRT 为 8.7 h、气体流速为 2.0 cm/s、颗粒载体填充率 4.0%(体积分数)时，异养菌生 物膜由于水力剪切作用而完全脱落，硝化细菌生物膜 修复成功，生物膜密度和活性增加，这一研究为提高 硝化反应速率奠定基础。C.F.Alves 等[11]在研究生物 膜组成与污水成分和生物体活性的关系后发现，随着 磷酸盐浓度增加，生物代谢由合成聚糖体转向细胞生 长。此外，Hisashi Satoh 等[12]在膜生物反应器中实现 了同步硝化反硝化，形成明显的好氧和缺氧生物膜 层，而且缺氧区和好氧区的位置不受有机物负荷和膜 内气压影响，有机物和氮的去除率可达 90％。
2 新型生物脱氮除磷工艺介绍
经过几十年的发展，生物脱氮除磷工艺日趋完 善。目前，以传统的生物脱氮除磷理论为基础的 A2O 及其改良工艺成为主流。同时，随着研究的深入， ANAMMOX-SHARON 组合工艺和好氧颗粒同步脱 氮除磷等新型的处理工艺应运而生，为提高污水处 理效率提供了更多的途径。 2.1 ANAMMOX-SHARON 组合工艺
process is considered to be an important trend of simultaneous removal of nitrogen and phosphorus. Key words：biological removal of nitrogen and phosphorus；combined ANAMMOX-SHARON process； aerobic granular sludge process；reversed A2/O process; denitrifying phosphorus removal bacteria
厌氧氨氧化(简称ANAMMOX)是指在厌氧条件 下，微生物直接以NH4＋为电子供体，以NH2－或NH3－ 为电子受体，将NH4＋转变成N2的生物过程。厌氧氨 氧化工艺主要在流化床反应器中实现，其优点是：可 以大幅度降低硝化反应的充氧能耗；免去反硝化反应 的外加碳源；可节省传统硝化反硝化反应过程中所需 的中和试剂；产泥量少[13]。到目前为止，厌氧氨氧化 的反应机理、参与菌种和各项操作参数还不明确。 Jettern[14]提出ANAMMOX工艺的温度范围是20～ 43 ℃，最佳温度为40 ℃，pH值在6.7～8.3(最佳pH＝ 8)时运行得最好，但乙炔、磷酸和氧都会强烈抑制 ANAMMOX中菌群的活性[15]。Stijn Wyffels等[16]首次 使用示踪剂15N对N2的形成原因进行研究，实验证实 两个氮原子分别来自于氨盐和亚硝酸盐，这一发现为
Abstract：The research progress of biological removal of nitrogen and phosphorus for treating
municipal wastewater is reviewed. Three advanced processes of biological nutrient removal are emphasized：combined ANAMMOX-SHARON process，aerobic granular sludge process and reversed Anaerobic/Anoxic/oxic (A2/O) process .The advantages and disadvantages of various processes are compared. Consequently，applying denitrifying phosphorus removal bacteria to the reversed A2/O
随着工农业生产的迅速发展以及城市化进程的 加快，含有高浓度氮磷物质的生活污水、工业废水 和农田地表水径流汇入湖泊、水库、河流和海湾水 域，使藻类等植物大量繁殖，导致水体的富营养化。 富营养化的水体含有大量的硝酸盐和亚硝酸盐，长 期饮用严重危害人类健康。因此，对城市污水进行 脱氮除磷处理成为当今污水处理的一个研究热点。 常用的污水处理方法以物理法、化学法和生物法为 主。物理法和化学法过程复杂、成本较高，对环境 容易产生二次污染，再生方法不完善，只适合中小 水量使用，难以推广应用。而生物法适用范围广， 投资及运转成本低，操作简单，无二次污染，处理 后的废水易达标排放，已成为脱氮除磷常用的处理 方法。实践经验表明，生物脱氮除磷工艺是消除水 体富营养化的有效方法，正在广泛应用于各种污水 处理系统之中[1]。
亚硝化菌 氨氧化菌
厌氧氨氧化菌 （a）生物体分布模拟图
NO2－最低浓度 0.325kg/m3，最高浓度 0.842 kg/m3
0 200 400 600 800 1000
z/µm
100 0
1000
1000
800
800
y/µm
600
600
400
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
400
200
200
0
0 200 400 600 800 1000 0 100
SHARON组合法、好氧同步脱氮除磷法和倒置A2/O法，并比较了各种工艺的优缺点。指出反硝化聚磷技术在倒置
A2/O工艺中的应用将成为城市污水同步脱氮除磷研究的一个重要发展方向。
关键词：生物脱氮除磷；ANAMMOX-SHARON 组合工艺；好氧颗粒污泥；倒置 A2/O；反硝化除磷菌
中图分类号：X 703
目前，新型菌株的研发和生物膜活性的研究成 为城市污水脱氮除磷技术发展的重要方面。Chih Cheng Chang 等[7]将自养型反硝化细菌 Alcaligenes eutrophus 固定于有机载体上，该菌种以氢气为电子 供体，抗冲击能力强，对硝氮去除速率达到 0.6～0.7 kg/(m3·d) 。 而 Lucijia Foglar 等 [8] 采 用 复 合 菌 株 Pseodomonas 和 Paracoccus sp.对反硝化过程进行深 入研究，通过测量 N2 体积，利用线性回归分析法， 计算出复合菌群反硝化的基本方程式：
酸盐积累达100%。
由于SHARON工艺在反硝化过程中需要消耗
有机碳源，并且出水亚硝酸盐浓度相对较高，因此
以该工艺作为硝化反应器、ANAMMOX工艺作为反
硝化反应器进行组合，可以有效提高脱氮效率。通
过SHARON工艺[19]控制部分硝化，使出水中NH4+ 与NO2－比例为1∶1，即
NH
− 4
+
HCO
0.05NO3－
0.75O2
SHARON
ANAMMOX
图 2 SHARON-ANAMMOX 联合工艺示意图[15]
此外，C.Picioreanu 等[20]运用 AQUASIM 技术 模拟出多孔载体上生物体的分布区域，真实反应了 生物膜厚度变化和各菌种的生长过程，如图 3 所示。 该图揭示了微生物种群的微观变化过程，对深入研 究 SHARON-ANAMMOX 工艺的反应机理提供了 有力的帮助。
− 3
+ 0.75O 2
⎯→0.5NH
+ 4
+
0.5NO
− 2
+
CO2+
1.5H
2
O
将 SHARON 工艺的出水作为 ANAMMOX 工
艺的进水，将氨氮和亚硝酸根在厌氧条件下转化为
N2 和水，即：
NH
− 4
+
NO
− 2
⎯⎯→ N2
+
2H2O
其工艺流程如图 2 所示：
CO2
0.95N2
NH4+
0.5NH4+ 0.5NO2－
NO3− + 1.09CH3OH + H+ ⎯→ 0.074C5H7O2 N + 0.463N2 +
0.72CO2 + 2.421H2O
同时，实验发现在连续流反应器中，以甲醇为 碳源，25℃、pH 值为 6.8 时，复合菌群的反硝化速 率达 142 mg(NO3－-N)/[g(VSS)·h]，大大高于 Bernet 等[9]以工业废水为碳源时的最大反硝化速率 32.6～ 35.25 mg(NO3－-N)/[g(VSS)·h]，为实现多菌群联合脱 氮提供了有力的依据。但也有报道称在流化床反应 器中，反硝化菌株 Alcaligenes denitrificans 在玄武岩 载体表面易导致生物体积累，降低生物膜活性。
·366·
化工进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
2007 年第 26 卷第 3 期
城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展
侯金良，康 勇
（天津大学化工学院，天津 300072）
摘 要：评述了近年来城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展，重点介绍了生物处理的新方法：ANAMMOX–
第3期
侯金良等：城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展
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乙酸
聚磷酸盐
PHA O－
ATP
糖原
+ TCA Poly-P
H+
cycle
Poly-P 糖原
ATP
O2
PHA
厌氧环境
聚磷酸盐
好氧环境
CO2+H2O
图 1 生物除磷示意图[4]
1.2 生物除磷 生物除磷在厌氧、好氧交替的环境中进行，如
图 1 所示。在厌氧阶段，聚磷菌吸收污水中极易降 解的有机物，同时将体内存储的聚磷酸盐释放出来， 以获得能量。在好氧环境，聚磷菌将体内存贮的有 机物氧化分解，同时超量摄取污水中的聚磷酸盐， 通过排除污泥达到除磷的目的。而聚磷菌(PAOs)属 嗜低温菌，在 20 ℃或更低的温度，与聚糖原菌(GAOs) 竞争有机物的过程中处于优势地位。因此，在 20 ℃ 时强化除磷系统（EBPR）会有明显的摄磷和释磷 过程[5]。A.Pala 等[6]在间歇实验中发现，缺氧摄磷速 率大于好氧摄磷速率，而在碳源不足时，聚磷菌由 于内源呼吸存在厌氧释磷现象，即“二次释磷”[6]。