生物脱氮的过程和条件
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。
生物脱氮的方式
生物脱氮的方式
生物脱氮是指通过生物活性物质的作用将氮转化为无机氮化合物，或将氮气转化为可利用的形式。
以下是一些常见的生物脱氮方式：
1. 植物吸收和固定氮：植物通过根系吸收土壤中的氮化合物，如硝酸盐和铵盐，并将其转化为植物体内的有机氮化合物，如蛋白质、核酸等。
这种方式被称为生物固氮，由一些特定的植物和一些细菌共生细菌（如根瘤菌）完成。
2. 氨化作用：一些细菌和真菌可以将无机氮化合物（如硝酸盐）还原为氨，这个过程被称为氨化作用。
3. 反硝化作用：一些细菌可以在缺氧条件下将硝酸盐还原为氮气，这个过程被称为反硝化作用。
这种作用是将土壤中的硝酸盐还原为氮气，从而从生物循环中移除氮。
4. 腐植化作用：一些微生物可以将有机氮化合物（如蛋白质、氨基酸等）分解为无机氮化合物，如氨、硝酸盐等。
这个过程被称为腐植化作用，通常发生在土壤中。
5. 生物膜除氮：一些特定的微生物可以在水体中形成生物膜，将水中的氨氮转化为氮气，从而实现脱氮。
这种生物脱氮方式广泛应用于废水处理和水体生态修复中。
这些生物脱氮方式是自然界中氮循环的重要组成部分，通过这
些方式，生物可以将大气中的氮转化为可利用的形式，并参与到生态系统的物质循环中。
生物质脱氮的基本原理
生物质脱氮的基本原理
生物质脱氮是一种将氮元素从生物质中去除的过程。
其基本原理是利用微生物对氮的转化作用，将有机氮转化为无机氮，进而实现氮的去除。
生物质脱氮的主要过程包括氨氧化和反硝化。
氨氧化是指将有机氮转化为氨氮的过程，主要由氨氧化细菌（如亚硝酸盐氧化细菌）进行。
这些细菌能够将有机氮底物（如尿素、蛋白质等）通过酶的作用，将其氧化成氨氮。
反硝化是指将氨氧化产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成氮气的过程，主要由反硝化细菌进行。
这些细菌能够利用亚硝酸盐和硝酸盐作为电子受体，将其还原成氮气或氧化态氮。
通过氨氧化和反硝化的连续作用，生物质中的有机氮逐渐转化为无机氮，实现氮的去除。
这种去除氮的过程在自然环境中一直存在，但在生物质脱氮过程中，可以通过调控微生物的生长环境和提供适宜的底物浓度，来加速氮的转化过程，从而提高脱氮效率。
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。
废水生物脱氮的过程
废水生物脱氮的过程
废水生物脱氮是一种利用微生物处理技术，将废水中的氮污染物转化为无害的氮气，从而实现废水中氮的去除和减少的过程。
以下是废水生物脱氮的具体过程：氨化反应：在氨化菌的作用下，废水中的有机氮被分解转化为氨态氮。
这个过程是通过硝化反应完成的，通常需要好氧条件。
硝化反应：在硝化菌的作用下，氨态氮被氧化为硝酸盐。
这个过程包括两个阶段，即亚硝化反应和硝化反应。
在亚硝化反应阶段，氨态氮被氧化为亚硝酸盐；在硝化反应阶段，亚硝酸盐被进一步氧化为硝酸盐。
硝化反应需要好氧条件，且对pH值有较高的要求。
反硝化反应：在反硝化菌的作用下，硝酸盐或亚硝酸盐被还原为氮气。
这个过程需要在缺氧条件下进行，可以通过添加碳源（如甲醇）提供电子供体。
反硝化反应可以去除废水中的氮污染物，同时产生的氮气可以排出系统，从而达到脱氮的目的。
废水生物脱氮技术具有去除效率高、处理成本低、污泥产量少等优点，因此在污水处理领域得到了广泛应用。
然而，在实际应用中仍存在一些问题，如反应条件控制、微生物种群调控、碳源需求等，需要进一步研究和改进。
总之，废水生物脱氮是一个复杂的生物化学过程，需要微生物的协同作用来完成。
通过不断的研究和改进，可以进一步提高废水脱氮效率，为环境保护和可持续发展做出更大的贡献。
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。
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
污水生物脱氮除磷是一种利用生物的代谢能力来降低污水中氮和磷的浓度的技术。
其基本原理是利用污水中的生物分解形成的氨氮，通过氨氧化、反硝化及硫酸还原这三个生物代谢过程，将氨氮转变成无害物质，并利用磷细菌将磷结合在污泥中，最终将氮和磷从污水中去除。
1、氨氧化过程
氨氧化过程是污水生物处理中脱氮的主要过程，也是把氨氮转变成无害物质的主要过程。
氨氧化的具体过程是把氨氮转变成氮气的过程，真正的氨氧化过程是由被称作氨氧化菌的细菌来承担的。
这些特殊的细菌需要降低水温、提高pH值和添加活性碳等外源物质的供给，才能进行氨氧化反应。
2、反硝化过程
反硝化过程是把亚硝酸氮转变成氮气的过程，它是生物处理中氮的最后一步转变过程，反硝化的最后产物是氮气，也就是说它是将氮从污水中最终去除出去的转变过程。
反硝化过程受反硝化菌的影响较大，反硝化菌属于好氧细菌，反硝化条件包括高氧化性、低温度、较高的pH值等。
3、硫酸还原过程
硫酸还原过程是通过硫酸还原菌将污水中的亚硝酸氮还原成氨氮的过程，它是把水中的氮含量降低的重要手段。
硫酸还原过程还可以与氨氧化过程相结合，从而提高去除氮的效率。
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
关于生物脱氮的规定
关于生物脱氮的规定。
生物脱氮由硝化和反硝化两个生物化学过程组成。
氨氮在好氧池中通过硝化细菌作用被氧化成硝态氮，硝态氮在缺氧池中通过反硝化菌作用被还原成氮气逸出。
硝化菌是化能自养菌，需在好氧环境中氧化氨氮获得生长所需能量；反硝化菌是兼性异养菌，它们利用有机物作为电子供体，硝态氮作为电子最终受体，将硝态氮还原成气态氮。
由此可见，为了发生反硝化作用，必须具备下列条件：①有硝态氮；②有有机碳；③基本无溶解氧(溶解氧会消耗有机物)。
为了有硝态氮，处理系统应采用较长泥龄和较低负荷。
缺氧／好氧法可满足上述要求，适于脱氮。
1 缺氧／好氧生物反应池的容积计算，可采用本规范第6.6.11条生物去除碳源污染物的计算方法。
根据经验，缺氧区（池）的水力停留时间宜为0.5～3H 。
2 式 (6.6.18-1) 介绍了缺氧池容积的计算方法，式中0.12为微生物中氮的分数。
反硝化速率 KDE与混合液回流比、进水水质、温度和污泥中反硝化菌的比例等因素有关。
混合液回流量大，带入缺氧池的溶解氧多，KDE取低值；进水有机物浓度高且较易生物降解时， KDE 取高值。
温度变化可用式 (6.6.18-2) 修正，式中 1.08 为温度修正系数。
由于原污水总悬浮固体中的一部分沉积到污泥中，结果产生的污泥将大于由有机物降解产生的污泥，在许多不设初次沉淀池的处理工艺中更甚。
因此，在确定污泥总产率系数时，必须考虑原污水中总悬浮固体的含量，否则，计算所得的剩余污泥量往往偏小。
污泥总产率系数随温度、泥龄和内源衰减系数变化而变化，不是一个常数。
对于某种生活污水，有初次沉淀池和无初次沉淀池时，泥龄-污泥总产率曲线分别示于图 1 和图 2 。
TSS/BOD5反映了原污水中总悬浮固体与五日生化需氧量之比，比值大，剩余污泥量大，即YT值大。
泥龄ΘC影响污泥的衰减，泥龄长，污泥衰减多，即YT值小。
温度影响污泥总产率系数，温度高，YT所值小。
式(6.6.18-4) 介绍了好氧区（池）容积的计算公式。
污水处理中的生物脱氮技术
污水处理中的生物脱氮技术污水处理是保护水资源和环境的重要举措之一。
而生物脱氮技术作为一种高效节能的污水处理方法，已经得到了广泛的应用和研究。
本文将重点介绍污水处理中的生物脱氮技术原理、应用案例以及未来发展趋势。
一、生物脱氮技术原理生物脱氮技术是指利用微生物将废水中的氮化合物转化为气态氮的过程。
常见的脱氮技术包括硝化-反硝化和厌氧反硝化。
其中，硝化过程是将氨氮先转化为亚硝酸盐氮，再通过细菌作用转化为硝酸盐氮。
而反硝化过程则是将硝酸盐氮还原为氮气。
厌氧反硝化技术是针对无氧环境下，通过厌氧细菌将硝酸盐氮还原为氮气。
二、生物脱氮技术的应用案例1. 活性污泥法活性污泥法是一种常见的生物脱氮技术，通过在好氧条件下，利用生物膜中的硝化细菌和反硝化细菌，将废水中的氨氮转化为氮气。
这种技术适用于中小型污水处理厂和城市污水处理厂。
2. 等温厌氧反硝化技术等温厌氧反硝化技术是近年来快速发展的生物脱氮技术之一。
该技术通过通过将反硝化与厌氧条件相结合，在相对温和的条件下提高了反硝化的效率。
这种技术适用于低温环境下的污水处理。
3. 全自动生物脱氮系统全自动生物脱氮系统是一种集成化的生物脱氮技术。
该系统通过自动控制设备，实现了对污水处理过程中关键参数的监测和调控。
这种技术具有稳定性高、运行成本低、操作简便等优点，被广泛应用于大型污水处理厂。
三、生物脱氮技术的发展趋势1. 高效节能随着能源问题的日益凸显，未来的生物脱氮技术将更加注重能源的高效利用。
例如，利用厌氧颗粒污泥技术可以在反硝化过程中产生较低的剩余物，提高能源利用效率。
2. 微生物多样性研究生物脱氮技术中的微生物扮演着重要的角色。
因此，未来的研究将更加关注微生物多样性的研究，进一步优化脱氮效果。
3. 优化污水处理工艺将生物脱氮技术与其他污水处理工艺相结合，可以进一步提高脱氮效果。
例如，与生物脱磷技术相结合，可以实现对污水中氮磷的同步去除，提高污水处理的效率。
总之，生物脱氮技术作为一种高效节能的污水处理方法，持续得到广泛研究和应用。
生物脱氮机理、AO工艺脱氮解释
生物脱氮机理、AO工艺脱氮过程解释生物脱氮的基本原理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NH3转化为NO2--N和NO3--N。
在缺氧条件下通过反硝化作用，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，并有外加碳源提供能量，将硝氮转化为氮气，即，将NO2--N（经反亚硝化）和NO3--N（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。
由此可见，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件：硝化阶段：足够的溶解氧(DO)值在2mg/L以上，合适的温度，最好20℃,不低于10℃，足够长的污泥泥龄，合适的pH条件。
反硝化阶段：硝酸盐的存在，缺氧条件(DO)值在0.5mg/L左右，充足的碳源(能源)，合适的pH条件。
通过上述原理，可组成缺氧与好氧池，即所谓A/O系统。
AO工艺法也叫厌氧-好氧工艺法，A(Anacrobic)是厌氧段，用与脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。
A/O法生物去除氨氮原理：污水中的氨氮，在充氧的条件下（O段），被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮波还原为无污染的氮气，逸入大气从而达到最终脱氮的自的。
硝化反应：NH4+＋2O2→NO3-＋2H++H2O反硝化反应：6NO3-＋5CH3OH（有机物）→5CO2↑＋7H2O+6OH-+3N2↑如图，A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。
在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。
脱氮除磷原理及过程
脱氮除磷原理及过程脱氮除磷是指将水中的氮和磷等营养盐去除，以达到净化水体的目的。
其原理和过程如下：脱氮原理：脱氮主要是通过微生物的作用来实现的。
在水体中，氮主要以氨氮、硝态氮和有机氮的形式存在。
在底泥和有机物的分解过程中，产生的氨氮（NH3）被硝化细菌氧化成亚硝酸盐（NO2-），然后再被另一类硝化细菌氧化成硝酸盐（NO3-）。
硝酸盐是稳定的氮化合物，不易向大气中释放。
但通过特定条件下的反硝化作用，脱氮可以发生。
反硝化是一种厌氧细菌作用，将水中的硝酸盐还原成氮气（N2），释放到大气中，从而实现去除氮的目的。
脱磷原理：脱磷主要是通过化学沉淀和吸附等方式来实现的。
在水体中，磷主要以无机磷（溶解态磷）和有机磷（悬浮态磷、溶解态磷）的形式存在。
添加化学物质如铝盐、铁盐等能与磷发生反应生成固体沉淀，从而将磷从水中去除。
此外，还可以使用一些吸附性材料，如活性炭等，将水中的磷物质吸附到材料表面，实现去除磷的目的。
脱氮过程：脱氮过程通常涉及两个主要步骤：硝化和反硝化。
在硝化过程中，氨氮被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通过微生物的作用完成。
然后，在反硝化过程中，硝酸盐被厌氧细菌还原成氮气，从而从水体中去除氮。
脱磷过程：脱磷过程通常包括化学沉淀和吸附等步骤。
在化学沉淀中，将适当的化学物质添加到水体中，与磷发生反应生成固体沉淀，从而将磷从水中去除。
而在吸附过程中，将具有较强吸附性的材料，如活性炭，放入水体中，吸附水中的磷，实现脱磷的目的。
总的来说，脱氮除磷是通过微生物的作用（硝化和反硝化）和化学物质的处理（化学沉淀和吸附）来实现的。
这些过程能有效去除水体中的氮和磷，从而净化水体。
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℃
返回
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。
返回
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、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。
生物脱氮除磷原理及工艺
硝化过程
反硝化过程
硝化
反硝化
生物脱氮过程是一个化反应则需要缺氧条件和较短 污泥龄的反硝化菌 在大量有机 物存在时 硝化菌对氧气和营养 物质的竞争不如好氧异养菌 不 利于硝化反应 而反硝化菌需要 有机物作为电子供体来完成脱 氮的过程 解决这些矛盾将会提 高生物脱氮工艺的高效性和稳 定性
改进的Bardenpho工艺流程图
生物脱氮的运行控制
DO的控制
温度T的控制
pH的控制
碳氮比的控制
污泥龄的控制 混合液回流比的控制 有毒有害物质的控制
DO的控制
温度T的控制
pH的控制
碳氮比的控制
污泥龄的控制
混合液回流比的控制
有毒有害物质的控制
废水生物除磷的运行控制
S K DN
S0 S K S0 S0
生物除磷的原理
生物除磷动力学
厌氧条件下，PAO对有机物降解和磷的释放：
3 4
2C2 H4O2 HPO3 H2O (C2 H4O2 ) PO 3H
好氧条件下，PAO对有机物的降解和对磷的过量摄 取：
C2 H 4O2 0.16 NH 1.2O2 0.2 PO 0.16C5 H 7 NO2 1.2CO2 0.2 HPO3 0.44OH 1.44 H 2O
UTC工艺流程图
改良型UCT工艺----MUCT
与 A2/O
工艺相比，在适当的 COD/TKN 比例下，缺 氧区的反硝化可使厌氧区回流污泥中硝酸盐含量接 近于0。 当进水 COD/TKN 较高时，缺氧区无法实现 完全的脱氮，仍有部分硝酸盐进入厌氧区，因此又 产生改进UCT 工艺（MUCT） MUCT 工艺有两个缺氧池，前一个接受二沉池回流 污泥，后一个接受好氧区硝化混合液，使污泥的脱 氮与混合液的脱氮分开，进一步减少硝酸盐进入厌 氧区的可能。
污水生物脱氮过程及原理介绍
污水生物脱氮过程及原理介绍①氨化作用：将有机氮转化为氨氮；②同化作用：氨用于合成细菌并随剩余污泥排出；③硝化作用：氨氮氧化成亚硝酸盐，之后进一步氧化为硝酸盐；④反硝化作用∶硝酸盐转化为氮气并排入大气。
（1）氨化作用氨化作用是指有机氮在氨化菌的作用下，分解转化为氨氮。
氨化速率与含碳污染物降解速率相同。
多数情况下，基于有机氮的特性和污水厂的运行参数（尤其是构筑物内的水力停留时间），大部分的有机氮较易氨化。
（2）同化作用同化作用是指细菌将一部分氨氮合成为自身组成物质的过程。
在处理一些碳氮比【BOD5/（氨氮+有机氮）】较高的工业废水时，同化作用在脱氮过程中起重要作用。
粗略计算，通过剩余污泥去除的氮约占剩余污泥量的5%～8%。
（3）硝化作用硝化作用是由专门的自养微生物分两个阶段进行的生物过程：亚硝化细菌将NH4+氧化为NO2-；硝化细菌将NO2-氧化成硝酸盐NO3-；根据上述反应，氨氮完全氧化的需氧量为4.57g O2/g NH4+-N（不包括用于细胞合成代谢的氮）。
以下反应式可用于估算反应所需的碱度∶NH4++2HCO3-+2O2——NO3-+2CO2+3H2O即氧化1gNH4+-N需要7.14g碱度（以CaCO3，计算）。
此外，每克NH4+-N 将合成大约0.17g 新细胞。
①生长速度和泥龄亚硝化细菌和硝化细菌的生长速度较异养微生物更缓慢。
通常来说，它是设计硝化反应器容积时最重要的限制性参数。
更确切地说，主要的限制阶段是氨氮氧化生成亚硝酸盐，这与亚硝化细菌的活性有关（排除个别瞬时情况，例如水厂试运行阶段）。
鉴于它们的生长速率较低，水厂在设计脱氮生物反应器负荷时通常受制于好氧污泥的泥龄。
实际上，在系统中生长的硝化细菌数量必须等于或大于随剩余污泥排出的损失数量，否则将会导致硝化细菌的流失。
维持硝化作用的泥龄受温度影响很大。
在pH值为7.2～8时，用以维持稳定硝化作用的好氧污泥最小泥龄与温度之间的关系如下所示。
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]。
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生物脱氮的过程和条件
一、废水当中的氮分为有机氮和氨氮即硝酸及亚硝酸盐氮，氮的脱除经过以下
三步反应
1、反硝化反应。
在反硝化菌的作用下，少部分亚硝酸及硝酸盐氮同化为有机氮化物，
成为菌体，大部分异化为气态（70～75％）。
2、硝化反应。
在亚硝化及硝化菌的作用下，氨氮进一步分解氧化为亚硝酸及硝酸盐氮。
a)氨化反应。
在氨化菌的作用下，有机氮化合物分解，转化为氨氮。
二、硝化菌对环境的变化很敏感，它所需要的环境条件主要包括以下几方面：
3、适宜温度20～30℃。
a)好氧条件，DO≥1mg/l,并保持一定碱度，适宜的PH值为8.0～8.4。
4、抑制浓度尽可能的低，除重金属外，抑制硝化菌的物质还有高浓度有机基质，高浓
度氨氮、NOx-N以及络合阳离子。
5、(有机物含量不宜过高，污泥负荷≤0.15kgBOD/kgMLVSS·d,因为硝化菌是自养菌，有
机基质浓度高，将使异氧菌快速增殖而成为优势。
6、硝化过程NH3-N耗于异化氧化和同化的经典公式NH4++1.83O2+1.98HCO3-
0.98NO3-+0.021C5H7NO2+1.88H2CO3+1.04H2O因此表明，去除1gNH3-N约：耗
去4.33gO2；生成0.15g细胞干物质；减少7.14g碱度；耗去0.08g无机碳。
7、硝化菌在反应器中的停留时间必须大于最小世代时间。
三、反硝化反应的适宜条件：
8、最适宜温度为20～40℃，低于15℃，反硝化反应速率降低。
a)最适宜的PH值为6.5～7.5。
PH高于8或低于6，反硝化速率将大为降低。
9、BOD/TN≥3～5。
反硝化菌是异氧兼性厌氧菌，可作为其碳源的有机物较多。
10、反硝化菌需要缺氧、好氧（合成酶系统）条件交替存在，系统DO≤0.5mg/l
11、(5)反硝化过程
NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO3→0.06C5H7NO2+0.47N2+1.68H2O+HCO3-。