反硝化除磷理论及运用现状
反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制及其在废水处理中的应用
反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制及其在废水处理中的应用反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制及其在废水处理中的应用随着工业发展和人口增长，废水排放问题日益凸显。
氮和磷是废水中的主要污染物之一，对水生态环境造成了严重影响。
因此，研究高效的废水处理技术显得尤为重要。
反硝化聚磷菌作为一种新型微生物，其脱氮除磷机制在废水处理中发挥了重要作用。
一、反硝化聚磷菌的简介反硝化聚磷菌是属于异养微生物的一类。
它们在缺氧条件下能够同时完成硝化和反硝化过程，将废水中的氨氮转化为N2气释放至大气中。
此外，反硝化聚磷菌还具有优良的除磷能力，能够将废水中溶解性磷转化为固定态磷，从而实现废水中氮磷的联合去除。
二、反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制包含两个主要过程：硝化和反硝化。
首先，在含氧充足的条件下，反硝化聚磷菌能够将废水中的氨氮通过硝化作用转化为硝态氮。
其次，在缺氧条件下，反硝化聚磷菌通过反硝化过程将硝态氮还原为氮气，从而实现脱氮。
同时，反硝化过程还能释放出大量的自由电子和H+，为菌体的生长提供所需的能量。
此外，反硝化聚磷菌的菌体表面还有特殊的结构，能够吸附和吸引磷酸根离子，实现除磷作用。
三、反硝化聚磷菌在废水处理中的应用由于反硝化聚磷菌具有同时完成脱氮和除磷的能力，因此在废水处理中有着广泛的应用前景。
固定化技术是将反硝化聚磷菌生物膜固定在滤料或载体上，形成固定化生物膜反应器进行废水处理的一种方法。
通过固定化反硝化聚磷菌，可以有效地提高废水处理的效率和稳定性。
相比于传统的生物处理方法，固定化反硝化聚磷菌具有更高的去除率、更短的处理时间和更小的设备占地面积。
此外，反硝化聚磷菌在新型废水处理技术中还有着重要的应用。
比如，反硝化聚磷菌与厌氧氨氧化菌（Anammox）联合运用能够实现废水中氮磷的高效去除。
同时，反硝化聚磷菌还可以与微生物燃料电池结合，利用菌体产生的电子来发电。
这些创新性的技术为废水处理行业带来了更多的应用选择和发展机遇。
反硝化除磷技术分析及展望
３ ４ 溶 解 氧 ．
池进 入缺 氧 池完成 反 硝化 除磷 。
２ ２ ２ ＤＥＰＨＡＮＯＸ 工 艺 ＿ ． ． ． ｌ¨ ２
Ｄ Ｐ Ｅ ＨＡＮＯ 工艺 是在 Ａ。 工 艺 的基 础 上 改 进 Ｘ Ｎ 而成 ， 工艺 流程 如 图 ３所 示 。 其
在反 硝 化除磷 工 艺 中 ， 制 释磷 的厌 氧 条 件极 为 控 重要 。只有保 证绝 对厌 氧 ， 聚磷 菌才 能 将溶 解性 ｃ Ｄ Ｏ 转化 为 Ｐ ＨＢ储存 在体 内从 而充 分 释磷 Ｌ ２ 。厌 氧段 的
Ｄ Ｐ Ｅ ＨＡＮ ） － ）探 讨 了反 硝 化 除磷 工 艺 的 影 响 因素 ， 其 与 传 统 除磷 技 术 进 行 了 比较 ， 对 其 发 展 进 行 了展 望 。 （ｘ Ｘ 艺 ， 将 并
关键词 ： 反硝 化 除磷 技 术 ； 展 ； 望 ； 发 展 污泥 回流
中 图分 类 号 ： ０ ． Ｘ７３１
硝化 吸磷反 应 ， 而不 是 将 其 作 为 限制 除磷 的 因素 。 由 此发 展 出反硝 化除磷 技术 ， 用厌 氧 、 氧交 替 的环境 利 缺 来代 替传 统 的厌氧 、 氧环境 ， 好 驯化 培养 出一 种 以硝酸
根作 为最 终 电子受体 的反硝化 聚磷 菌 （ Ｂ 作 为优 势 ＤＰ ） 菌群 ， 过 Ｄ Ｂ的代谢 作用 ， 通 Ｐ 一碳 两用 的 同时 ， 成过 完 量 吸磷 和反硝 化过 程 ， 而 达 到 脱 氮 除磷 的 目的［ 。 从 ８ ］ 作者 在此 介绍 了反 硝 化 除磷 技 术 的 研 究进 展 ， 对 其 并
表 明 ， 源类 型对 厌 氧释磷 作用 有重 要 的影 响 ， 中投 碳 其
加 醋酸 钠 的效果 最 好 。随 着碳 源浓 度 的不 断增 大 ， 厌 氧 阶段 释磷 量和磷 的释放 速率都 有所 增加 。
反硝化除磷技术概述
反硝化除磷技术概述土建学院季斌摘要：反硝化除磷技术是废水生物除磷的一个新方式，能够解决废水处理工艺运行中碳源不足、污泥产量大和好氧阶段曝气能耗大等问题，因而受到环境保护领域的关注。
文章对反硝化除磷的机理、影响因素、现有工艺及研究现状做出综述。
关键词：废水处理；反硝化除磷；DPBs ;缺氧吸磷Abstract: As a new way to achieve waste water biological phosphorus removal, denitrifying phosphorus removal tech no logy can resolve problems such as orga nic deficie ncy, large product ion of sludge and big energy consumption. It gets much attention from environmental protection doma in. The mecha ni sms, effect factors, processes and research status of den itrify ing phosphorus removal were reviewed and discussed in the paper.Key words :wastewater treatment; denitrifying dephosphatation ; DPBs ；anoxic phosphorus uptake 污水脱氮除磷技术因能有效控制水体富营养化，因而是现阶段污水生物处理技术研究的热点问题。
传统的生物脱氮除磷是利用硝化菌和反硝化菌脱氮、聚磷菌PAOs （Phosphorusaccumulating organism）除磷达到去除目的。
由于释磷和反硝化菌反硝化都需要碳源，两种菌争夺进水中的碳源，当可用碳源量不足时，磷的去除效率将受到影响。
219527824_不同电子受体反硝化除磷效果研究进展
间的差异ꎬ 分析其可能产生的内在关联ꎬ 进而探究未
来我国反硝化除磷工艺的发展方向ꎬ 对我国深入贯彻
落实 “ 绿水青山就是金山银山” 的发展战略尤为必
要ꎮ 为此ꎬ 本文从反硝化除磷的作用机理出发ꎬ 通过
脱氮除磷系统中进行了广泛应用ꎮ 传统的生物除磷系
对现有研究成果的归纳分析ꎬ 总结反硝化除磷工艺的
统借助污泥中存在的硝化菌、 反硝化菌以及聚磷菌的
现有的 ＤＰＡＯｓ 菌属统计如表 １ 所示ꎮ
系统主要反硝化除磷菌属
参考
文献
Ｍｅｔｈｙｌｉｂｉｕｍ、 Ｔｈａｕｅｒａ、 Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ、
８４ ５
硝态
Ｒｈｏｄｏｆｅｒａｘ
氮
Ｄｅｃｈｌｏｒｏｍｏｎａｓ、 Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
９１ １ ~ ９８ ９
８２ ９
９８ １７
５
６
７
８
尽管目前学术界对于 ＤＰＡＯｓ 对ＮＯ － Ｎ 及ＮＯ － Ｎ
－
２
体系中的电子受体不足ꎬ 使得 ＰＨＢ 氧化不完全ꎬ 对
－
除磷效果产生影响ꎬ 在此过程中ꎬ 若提高 ＮＯ ３ － Ｎ 的
－
质量浓度ꎬ 其除磷效果也会随之提升ꎻ 但当 ＮＯ ３ － Ｎ
浓度过高时ꎬ 厌氧过程的 ＤＰＡＯｓ 会优先使用碳源进
而抑制释磷和 ＰＨＢ 的合成ꎬ 进而对整体的脱氮除磷
效果造成一定的影响ꎮ
果ꎬ 并对目前多工艺耦合的脱氮除磷的新工艺进行介绍ꎬ 综合考虑其相关影响因素ꎬ 对反硝化除磷的未来发展进
行展望ꎮ
关键词: 反硝化除磷ꎻ 菌种研究ꎻ 电子受体及其影响
中图分类号: Ｓ１８１ 文献标识码: Ａ
ＤＯＩ: １０ １９７５４ / ｊ ｎｙｙｊｓ ２０２３０７１５０２０
反硝化除磷
反硝化除磷反硝化除磷是用厌氧/缺氧交替环境来代替传统的厌氧/好氧环境,驯化培养出一类以硝酸根作为最终电子受体的反硝化聚磷菌(denitrifying phos-phorus removing bacteria,简称DPB)为优势菌种,通过它们的代谢作用来同时完成过量吸磷和反硝化过程而达到脱氮除磷的双重目的。
应用反硝化除磷工艺处理城市污水时不仅可节省曝气量,而且还可减少剩余污泥量,即可节省投资和运行费用。
1反硝化除磷理论在对除磷脱氮系统的研究过程中发现,活性污泥中的一部分聚磷菌能以硝酸盐作为电子受体在进行反硝化的同时完成过量吸磷。
1993年荷兰Delft大学的Kuba在试验中观察到:在厌氧/缺氧交替的运行条件下,易富集一类兼有反硝化作作为电子受体,且用和除磷作用的兼性厌氧微生物,该微生物能利用Ｏ2或ＮＯ-3其基于胞内PHB和糖原质的生物代谢作用与传统Ａ/Ｏ法中的聚磷菌(PAO)相似。
针对此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ＰＡＯ可分为两类菌属,其中一类ＰＡＯ只能以氧气作为电子受体,而另一类则既能以氧气又能以硝酸盐作为电子受体,因此它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ＰＡＯ,它们在一定程度上都具有反硝化能力,其能否表现出来的关键在于厌氧/缺氧这种交替环境是否得到了强化。
如果交替环境被强化的程度较深则系统中ＰＡＯ的反硝化能力较强,反之则系统中ＰＡＯ的反硝化能力弱,即ＰＡＯ不能进行反硝化除磷。
也就是说,只有给ＰＡＯ创造特定的厌氧/缺氧交替环境以诱导出其体内具有反硝化作用的酶,才能使其具有反硝化能力。
这两种假说都有各自的支持者,但大部分研究人员都赞同前者。
是否可作为生物除磷过程的电子受体,Vlekke(1987年)和就ＮＯ-3Takahiro(1992年)等分别利用厌氧—缺氧ＳＢＲ(anaerobic/anoxicSBR,简称Ａ2ＳＢＲ)系统和固定生物膜反应器进行了试验研究。
AOA工艺内源反硝化强化深度脱氮除磷
AOA工艺内源反硝化强化深度脱氮除磷AOA工艺内源反硝化强化深度脱氮除磷摘要：过量的氮和磷污染对水体生态造成严重威胁，因此高效的脱氮除磷技术显得尤为重要。
AOA工艺内源反硝化技术是近年来被广泛研究和应用的一种脱氮除磷技术。
本文通过介绍AOA工艺的原理、优势和应用，探讨其在深度脱氮除磷方面的应用前景和潜力。
一、引言水体中的氮和磷污染是近几十年来全球面临的严重环境问题之一。
氮和磷是水体生物生长和发展所必需的元素，但过量的氮磷导致了水体富营养化，引发藻类大量繁殖，水质恶化，甚至导致水体缺氧和死亡。
因此，高效的脱氮除磷技术对于改善水质，保护水体生态环境至关重要。
二、AOA工艺的原理和优势AOA工艺（Anaerobic-Anoxic-Aerobic）是一种采用内源反硝化方式进行脱氮除磷的工艺。
其原理是通过在一个系统中引入缺氧和厌氧环境，利用内源反硝化菌将硝态氮还原为氮气，并通过缺氧环境中的异养微生物将磷酸盐转化为无机磷，从而达到脱氮除磷的效果。
AOA工艺相较于传统的生物处理技术具有以下优势：1. 高效脱氮除磷：AOA工艺通过内源反硝化和异养微生物的耦合作用，能够实现高效的脱氮和除磷效果，大大降低了水体中氮磷浓度。
2. 节约能源：传统的脱氮除磷技术往往需要外源供碳源，而AOA工艺通过内源反硝化可以利用废水中的有机物作为碳源，减少了外源能源的需求。
3. 减少污泥产生：传统的脱氮除磷技术常常伴随着大量的污泥产生，而AOA工艺由于使用了内源反硝化菌和异养微生物，大大降低了污泥产生量。
三、AOA工艺在深度脱氮除磷方面的应用前景和潜力AOA工艺作为一种新兴的脱氮除磷技术，目前已经被应用于许多水处理厂和污水处理厂。
它在深度脱氮除磷方面具有很大的应用前景和潜力。
1. 提高脱氮效果：AOA工艺可以通过调节操作条件和优化菌种结构，进一步提高脱氮效果，从而满足更加严格的脱氮要求。
2. 实现资源回收利用：AOA工艺不仅可以脱氮除磷，还可以回收废水中的有机物和磷酸盐，实现资源的回收利用，减少对外部环境的依赖。
反硝化除磷机理及其应用研究进展
较低 ， 剩余污泥的产 生量较少。研究发现 ， 在厌 氧池后进行泥水分 离， 有利于解决反硝化细菌和聚磷菌竞争碳源 的问题 ， 把缺氧工艺 置 于 最后 一 道工 序 ， 可 以减 少硝 酸 盐 的 回流量 。 王亚 宜 试 验结 果 表 明 ， 采用 Ｄ ｅ ｐ ｈ ａ ｎ ｏ ｘ 工艺时 ， 即使 碳 氮 比很 低 仍 然 可 以维 持较 高 的脱 氮 除磷 效果 。 但 是 在实 际 运行 时需 要 保 持进 分别 以氧气 、 氧气 和硝酸盐 为电子受体 。Ａ ｈ ｎ 研究证实了除磷菌可 水 中一定 的氮磷 比例 ， 才 能 保证 在 缺氧 段 的超 量 聚磷 。 以 以硝 酸盐 作 为 电子 受体 ， 但 是 电子受 体 的改变 会 导 致 不 同类 型 的 ４结 论 与展 望 微生 物 菌群 的产 生 。 总体来说 ， 反硝化除磷工艺能耗低 ， 处理效率高 ， 在国外是研究 （ ３ ） 种 菌 属 学说 ： 该 理 论 认 为反 硝 化 除磷 菌 包 括 三种 菌 属 ， 分 热点 ， 而 在 国 内才 刚 刚兴 起 。 目前研 究 已经 揭示 了处 理工 程 中的 主 别以氧气 、 氧气和硝酸盐（ 或氧气和亚硝酸盐 ） 、 氧气和硝酸盐及亚 要影响因素 ， 但是如果确定 电子受体 、 工艺条件的优化 、 Ｄ Ｐ Ｂ的驯化 硝酸盐为电子受体。研究 发现 ， 以亚硝酸盐作为电子受体可以明显 及 富集 、 工程应用等方面尚待进一步研究 。 提高 微 生物 在 缺 氧段 的吸磷 量 。但 是 ， 当亚 硝 酸 盐 的浓 度超 过 一 定 参 考文 献 限度 时 ， 会 抑制 生 物 除磷 效率 。 『 １ １ 陈鹏 ， 张克峰． 反 硝 化 除磷 机 理 与 工 艺 研 究 进 展 ｌ Ｊ １ ． 水处理技术 ， 今后 应当对 Ｄ Ｐ Ｂ的 细 菌 种 类 和 菌 群 的 特 性 进 行 进 一 步 的 研 ２ ０ ０ ９ ． ３ ５ （ ９ ） ： １ — ５ ．
反硝化除磷工艺原理以及研究进展
反硝化除磷工艺原理以及研究进展反硝化除磷工艺一直以来都是污水处理领域研究的热点，随着环保意识的不断提高，工艺的研究、改进和应用也在不断推进。
在这篇文章中，我们将重点介绍反硝化除磷工艺的原理、发展历程以及目前的研究进展，并对其未来的应用前景进行展望。
1. 反硝化除磷工艺的原理反硝化除磷工艺是一种利用硝化-反硝化的生物反应过程去除污水中氮、磷元素的工艺。
其原理是，通过污水里的有机物质，使污水中的有机物质被氨氧化成以NH4+为主要形态的氮化物，然后将NH4+通过硝化由细菌氧化成NO3-。
而在后续的反硝化过程中，反硝化细菌利用NO3-作为电子受体，将NO3- 还原成N2气体，同时磷元素被沉淀在活性污泥中。
2. 反硝化除磷工艺的发展历程反硝化除磷工艺的研究可追溯至上世纪60年代，当时相关研究人员在对生活污水处理过程中，意外发现生物膜反应器在净化污水时可同时达到除磷和除氮的效果，同时出水中还具有较低的有机物含量。
然而，由于当时的反硝化除磷工艺并不完善，存在的问题较多，因此直到上世纪80年代，才逐渐发展出采用前置浸出法去除COD，此后通过反硝化除磷，再加上碳源补加进一步提高除磷效果的新工艺。
随着上述工艺不断完善，反硝化除磷工艺逐步成为了当今污水处理领域中广泛应用的一种成熟工艺方法。
3. 反硝化除磷工艺的研究进展自反硝化除磷工艺被提出以来，相关领域的研究工作已经取得了许多进展，其中包括：(1) 研究采用新型碳质填料增强反硝化除磷工艺的效果新型碳质填料具有高比表面积、孔径分布均匀、生物可附着性好等特点，对于提高反硝化除磷工艺的效果具有良好的应用前景。
研究中发现，采用新型碳质填料结合生物反应器培养啮齿动物阶段污泥，反应器内的Pb2+、Cu2+等重金属离子含量分别下降了50%、74%。
(2) 研究通过温度的调节来影响反硝化除磷的效率研究发现，适当降低反硝化除磷工艺中反硝化反应的温度可以提高反应效率。
此外，在反应器中采用沼气将一些固体废弃物转化为高含量的磷酸盐，可增强反硝化除磷的效果，而不改变反应器的能源消耗情况。
试述反硝化聚磷菌在低碳源城市污水脱氮除磷处理中的应用
试述反硝化聚磷菌在低碳源城市污水脱氮除磷处理中的应用摘要：在低碳水源的城镇生活废水治理中，应用反硝化聚磷菌可以很好地解决常规废水中的氮、磷去除问题，对我国的污水治理具有重大意义。
在城市生活废水的脱氮除磷过程中，在环境温度和设备等因素的影响下，反硝化聚磷菌在对氮、磷进行处理时很难取得较为可观的效果，这在一定程度上会对低碳源城市生活污水的治理工作带来困扰。
为此，需深入研究国内外关于反硝化聚磷菌型废水中氮磷的利用状况，探讨其在城市生活废水中的脱氮除磷效果。
关键词：反硝化聚磷菌；低碳源城市污水处理；脱氮除磷生物法、物理法和化学法是低碳源城市生活废水治理的常用手段。
采用反硝化聚磷菌对废水进行脱氮除磷的处理这一方式与常规的聚磷菌相比，反硝化聚磷菌可在低氧条件下以多聚磷酸盐（Poly-P）的形态聚积并将其从水体中剥离。
由于利用反硝化聚磷菌处理废水的效率高，而且对碳源的要求比较低，因此适合应用于连续废水的治理中。
1.反硝化聚磷菌污水脱氮除磷应用现状对于我国的城市生活废水治理工作而言，由于废水中含有大量的反硝化聚磷菌，当采用多段多级AO工艺对低碳源废水进行脱氮除磷时，一方面曝气的持续时间过长会对废水的处理产生一定的影响；另一方面会增加系统的功率消耗和运营费用。
因此采用多段多级AO工艺进行曝气，不仅会使废水的脱氮率降低，而且废水的各项性能也不符合要求。
除此之外，多段多级AO工艺的脱氮率普遍较高，但在耗氧与低氧的交错分配下，其脱氮除磷的作用并不明显。
使用反硝化聚磷菌处理的废水，气温的变化对其脱氮除磷的去除率有较大的影响。
有关研究结果显示，在低温环境下，聚磷菌群的竞争优势得以凸显，从而有助于改善除磷的效率；在高温约200℃时，该菌群的除磷作用将达到最高值。
因为反硝化聚磷菌的除磷作用是不相同的，所以低碳源城市废水的脱氮处理也存在一定的差异性。
在碳源级上，单个碳来源对细菌的筛选很容易产生某些反应，这会对细菌的生长产生一定的干扰，进而对整个体系的稳定性造成不利的影响。
氮曲自养反硝化技术的简介及应用现状-硫自养技术-反硝化技术-沃尔德斯
平均出水总氮浓度为 7.05mg/L，平均 TN 去除量为 11.12mg/L。 通过中试试验获得的运行数据判定自养滤料完全适用于反 硝化深床滤池池型模式。
高至 11m3/h 后稳定连续运行，期间反冲洗周期设置为 2 天/ 次，反冲洗强度不变，反冲洗时间为气洗 5min，气水联合清 洗 10min，水洗 5min。驱氮频率为 4-8h/次，一次反水洗 2min。 因水厂处于改造过程中，来水水质悬浮物高，滤池因截留大 量悬浮物而容易造成阻塞导致滤池高频反冲洗。因此冲洗周 期短，对滤池稳定运行的影响较大，同时在一定程度上也影 响了微生物挂膜速度，同时过量反冲洗也容易将生物膜摩擦 掉随废水排走，对水质处理效果有一定影响。监测进出水硝 酸盐氮浓度，进出水 pH、DO、ORP、进出水 TN、进出水 TN、 进出水 TP、进出水 COD、进出水亚硝酸盐氮、温度等参数。 期间因进水水质差导致停水，无法进行水质监测，运行日期 略过。
原态硫获取能量，同时以硝酸盐作为电子受体，将其还原为
氮气的过程。S +50NO +38H O+20CO +4NH →
3
2
2
4
2-
+
25N +55SO +4C H O N+64H
2
4
572
0
-
1.11S +1.06NO +0.785H O+0.3CO →
3
2
2
2-
+
反硝化除磷工艺原理以及
反硝化除磷的影响因素
污水中有机物浓度
污水中氮、磷浓度
有机物浓度越高，反硝化细菌和聚磷菌的 代谢活性越强，反硝化除磷效果越好。
氮、磷浓度越高，反硝化细菌和聚磷菌的 生长速率越快，反硝化除磷效果越好。
污水中pH值
污水中温度
pH值对反硝化细菌和聚磷菌的生长和代谢 活性有重要影响，适宜的pH值范围为6.57.5。
反硝化除磷的优势与挑战
反硝化除磷的优势
高效率
反硝化除磷工艺能够在短时间内高效 去除污水中的氮和磷，达到国家排放 标准。
适应性强
该工艺适用于多种类型的污水，包括 生活污水、工业废水和农田径流等。
节能环保
反硝化除磷工艺不需要添加化学药剂 ，节省了用药成本，同时也减少了二 次污染。
生物降解
该工艺利用微生物进行生物降解，相 比化学方法更有利于保护生态环境。
厌氧-缺氧-好氧（A2/O）工艺
一种常用的反硝化除磷工艺，通过在厌氧、缺氧、好氧三个不同环境条件下，利 用微生物的代谢作用将污水中的有机物、氮、磷等污染物去除。
反硝化除磷的原理
反硝化作用
在缺氧条件下，反硝化细菌利用硝酸盐氮作为电子受体，将有机物转化为氮气。
除磷原理
在厌氧条件下，聚磷菌吸收污水中的有机物，并将其转化为能量储存物质——聚磷酸盐；在好氧条件下，聚磷菌 将储存的聚磷酸盐分解为正磷酸盐，并释放能量；在缺氧条件下，反硝化细菌将正磷酸盐还原为磷元素，并将其 以磷酸盐的形式去除。
反硝化除磷工艺在污水处理厂中的应用，可以有效地改善水 质，减少水体富营养化的风险，同时也可以降低污水处理厂 的运营成本。
工业废水处理
工业废水处理是反硝化除磷工艺应用 的另一个重要场景。在工业废水处理 中，由于废水中含有大量的氮、磷等 污染物，因此需要采用有效的处理工 艺进行去除。
简析反硝化除磷工艺
简析反硝化除磷工艺近年来，污水处理厂的氮磷排放要求越来越严格，部分流域已要求达到一级A要求。
针对除磷脱氮的城镇污水处理厂升级改造工作也在全国范围内迅速开展。
目前，应用广泛的脱氮除磷工艺如A2/O、氧化沟、SBR等，均是基于传统生物硝化和反硝化机理开发而来，仅能去除污水中部分的氮和磷。
通常情况下，这些工艺普遍存在基建投资大（采用空间分隔，反应器容量大）、运行费用高（硝化充氧能耗高、市政污水厂需投加碳源和补充碱度等）以及温室气体排放等一系列问题。
应用反硝化除磷菌进行污水脱氮除磷，能较好地解决这一问题，其已成为污水生物处理技术领域研究的热点之一。
它能“一碳两用”，同时达到脱氮除磷的目的，而且还具有节省曝气量、减小污泥产量的优点，因此越来越受到学者的关注。
1、反硝化除磷简介1.1 反硝化除磷原理传统聚磷菌是一类以氧作为电子受体的菌种，被称作好养聚磷菌，而反硝化聚磷菌DPB是在厌氧/缺氧交替运行条件下，富集的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离子作为电子受体，且其基于胞内聚β-羟基丁酸酯（PH B）、糖原质和磷酸盐等物质的生物代谢过程与传统厌氧/好养法中的PAO相似。
反硝化除磷工艺就是以DPB为菌种，通过“一碳两用”方式在缺氧段同时完成过量吸磷和反硝化过程而达到脱氮除磷双重目的的一种工艺。
在厌氧阶段，DPB快速吸收乙酸、丙酸等低分子脂肪酸，同时降解细胞内的多聚磷酸盐以无机磷酸盐的形式释放出来，然后利用上述过程产生的能量ATP 和糖原酵解还原产物NADH2合成大量PHB储存在体内。
DPB的释磷过程主要取决于胞外有机物的性质和水平。
在缺氧阶段，DPB以硝酸根离子代替氧作为电子受体氧化PHB，利用降解PHB所产生的能量，过量摄取环境中的无机磷酸盐并以多聚磷酸盐的形式储存，同时将硝酸盐还原成N2或氮化物，将反硝化和除磷这两个过程合二为一，一碳两用，达到同步脱氮除磷的目的。
反硝化除磷现象的发现，强化了生物的脱氮除磷效率，推动了强化除磷工艺的发展，可以节约碳源50%，污泥产量减少50%，除磷过程只需硝化曝气量，总体曝气量可减少30%左右。
电子受体对反硝化除磷效果影响的研究现状
在实验室中还是在实际的污水 厂中都发 现了 Ｄ Ｐ Ｂ的存
在 。这种微生物 在吸磷 的 同时将 硝 酸盐转 化为 氮气 ， 即在反硝化的 同时将磷 摄入 细胞 中， 从 而 达到脱 氮 和
除磷的双重效果。生 物除磷生 化代谢机理模 型见 图 １ 。 ６ 江 Nhomakorabea西
化
工
２ ０ １ ３年第 １ 期
２ Ｏ世纪 ９ ｏ年 代初 ， Ｋ ｕ ｂ ａ 等 陆续 报道 了缺 氧吸 磷现象 ， 微生 物 以 Ｎ Ｏ ；一Ｎ作为最 终的 电子受体进 行 反硝化吸磷 反 应 ， 而 不 是将 其 作为 限 制除 磷 的 因 素。 由此发展出反硝化除磷技术 ， 利用厌 氧 、 缺氧交替 的环 境来代替传统的厌氧 、 好 氧环境 ， 驯化培 养出一种 以硝 酸根作为最终电子受体的反硝 化聚磷 菌（ Ｄ Ｐ Ｂ） 作 为优
势菌群 ， 通过 Ｄ Ｐ Ｂ的代谢作 用 ， 以“ 一碳 两用 ” 方式 同
有大量学者对其研究并证实 ： 存在这类 微生物 ， 人们称
为反硝化聚磷菌 （ Ｄ Ｐ Ｂ） ， 其 在 缺氧 的环境 条件下 具有 过量摄取废 水 中的磷 的作 用－ １ ‘ － １ ４ ］ 。Ｄ Ｐ Ｂ的发现 为解
关注的环境 问题 之一 ， 研 究具 有高 效脱 氮除 磷功 能 的
工 艺 显 得 尤 为 重 要 Ｊ 。
比较 ， 探讨 了不 同电子受 体对 反硝化除磷效果的影响。
１ 反硝 化 除磷 机 理
Ｔ ． Ｋ ｕ ｂ ａ 等” 发 现 ： 在 厌 氧／缺 氧交 替 运行 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 Ｏ ： 或 Ｎ Ｏ ；一Ｎ作为 电子受 体， 且 其基 于胞 内 Ｐ ＨＢ 、 糖 原质 和磷酸盐等 物质的生物 代谢过程与传统 厌氧／ 好氧 法 中的 Ｐ Ａ Ｏ相 似。之后更
A2-O工艺反硝化除磷的实现及性能的研究
A2-O工艺反硝化除磷的实现及性能的研究A2/O工艺反硝化除磷的实现及性能的研究摘要：反硝化除磷技术是目前污水处理领域的一项重要技术，可以有效地处理含有高浓度氮和磷的废水。
本文通过研究A2/O工艺中的反硝化除磷机制，分析了该技术的实际应用及其性能表现。
研究结果显示，A2/O工艺反硝化除磷具有高效去除氮磷的特点，同时还具备适应性强、操作稳定等优点。
本文着重介绍了该技术的关键步骤、工艺参数及控制策略，为实际工程应用提供了一定的参考。
第一章引言反硝化除磷技术是指通过细菌的代谢途径，将废水中的硝酸盐和磷酸盐转化为氮气和固体磷，从而实现废水兼顾脱氮和除磷的目的。
该技术在污水处理领域得到广泛应用，对保护水体环境、提高水质具有重要意义。
第二章 A2/O工艺反硝化除磷机制A2/O工艺是一种常用的生化处理方法，其主要通过好氧、缺氧和厌氧三个阶段的处理来实现废水的除磷和脱氮。
在A2/O工艺中，磷一般是在好氧区进行除磷，而反硝化作用则发生在缺氧和厌氧区。
由于硝化和反硝化反应同时进行，因此可以实现废水的脱氮除磷。
第三章 A2/O工艺反硝化除磷的实际应用通过对多个中小型污水处理厂的实际应用情况进行调研，发现A2/O工艺反硝化除磷在实际处理过程中具有较好的效果。
该工艺可以快速去除氮磷，提高废水处理的效率。
此外，A2/O工艺还具备适应性强、操作稳定等优点。
第四章 A2/O工艺反硝化除磷性能研究为了进一步评估A2/O工艺反硝化除磷的性能，开展了一系列实验。
结果表明，该工艺能够在较短的时间内去除废水中的氮磷，同时能够保持较高的除磷效果。
第五章 A2/O工艺反硝化除磷的关键步骤及工艺参数通过分析A2/O工艺反硝化除磷的关键步骤和工艺参数，提出了一系列的控制策略。
这些控制策略能够改善工艺的稳定性和性能表现，并提供了一定的指导意义。
第六章结论与展望本文通过研究A2/O工艺反硝化除磷技术，表明该技术在废水处理领域具有很好的应用前景。
在未来的研究中，可以进一步优化工艺参数和控制策略，提高A2/O工艺反硝化除磷的性能表现。
反硝化除磷原理
反硝化除磷原理反硝化除磷是一种新型的污水处理技术，其原理是通过微生物的作用将废水中的硝态氮和磷酸盐转化为氮气和固态磷，从而达到净化水质的目的。
这项技术在污水处理领域具有重要的应用前景，本文将对反硝化除磷的原理进行详细介绍。
首先，反硝化除磷的原理基于微生物的作用。
在废水处理过程中，通过合理的控制氧气供应，可以创造出缺氧或无氧的环境，这种环境非常有利于一些特定的微生物生长和繁殖。
这些微生物具有反硝化和除磷的能力，它们可以利用废水中的硝态氮和磷酸盐作为电子受体和供体，从而实现硝态氮和磷酸盐的转化。
其次，反硝化除磷的原理还涉及到一些关键的微生物过程。
在缺氧或无氧的环境中，一些厌氧细菌可以利用硝态氮还原成氮气，这个过程就是反硝化。
同时，一些聚磷菌可以利用废水中的磷酸盐合成聚合磷酸盐颗粒，从而实现磷酸盐的除磷。
通过这些微生物过程，废水中的硝态氮和磷酸盐得以有效去除，从而达到净化水质的目的。
最后，反硝化除磷的原理还需要合适的环境条件和操作控制。
在废水处理系统中，需要通过合理的氧气供应和混合方式，创造出适宜的微生物生长环境。
同时，需要对系统的温度、pH值等参数进行监测和调控，以保证微生物的正常活动和作用。
此外，还需要对废水的流速、停留时间等进行合理设计，以确保微生物有足够的时间和空间完成反硝化除磷的过程。
总的来说，反硝化除磷是一种利用微生物作用将废水中的硝态氮和磷酸盐转化为氮气和固态磷的污水处理技术。
通过合理的环境条件和操作控制，可以实现废水的净化和资源化利用。
这项技术在实际应用中具有广阔的前景，对于改善水环境质量和资源的可持续利用具有重要意义。
希望本文的介绍能够为相关领域的研究和应用提供一定的参考和帮助。
反硝化除磷工艺原理及研究进展
这些工艺 中存在着各种各样的微生物 ， 它们的基质类型 、 对环境条 件要求不 同， 由此产生了矛盾和竞争 。 １１ ．． 泥 龄 的 矛 盾 ２污 传 统工艺中 ， 除磷通过 排出剩余污泥来实 现 ， 泥龄越长 ， 污泥含磷 量越低 ， 而硝化菌的世代周期则较 长。 硝化过程需要的长泥龄和除磷需 要 的短 泥 龄 之 间 存 在 矛 盾 。 １１ ．３碳 源 的 竞 争 ． 脱氮除磷系统中 ，碳源主要用于反硝化 、释磷和异养菌的正常代 谢。在缺氧段 ， 反硝化菌先于聚磷菌利用有机碳源 ， 导致聚磷菌没有充 足的碳源 ， 从而降低了释磷 程度。而在硝化段 ， 过多 的碳源会使异养菌 迅速生长 ， 消耗溶解氧 ， 进而降低 硝化速率 。 １１ ．． ４硝酸盐的矛盾 聚磷菌需要在严格的厌氧条件下才可 以发挥作用释磷 ，传统工艺 中， 污泥 回流会将 部分硝酸盐带人厌 氧区 ， 从而导致 了非严格厌氧 ， 影 响聚磷 菌的释磷效率 。 １１ ．． 解 氧 的 矛 盾 ５溶 传 统工艺将厌氧 、 缺氧 、 好氧各过程 同处 一个系统 ， 活性 污泥絮体 对气泡的吸附作 用不可避免的将 Ｄ Ｏ带入缺氧段和厌 氧段 ，影响 了聚 磷菌的释磷能力和反硝化菌的脱 氮能力 。 这些矛盾广泛存在于现有的脱氮除磷工艺 中，严重影响 了处理效 率。 因此 ， 如何对传统工艺进行 改进 ， 消除这些竞争和矛盾 ， 并保证低碳 源下脱 氮除磷 的效率 ， 目前水处理领域亟待解决 的难题 。 是 １ ． ２反硝化除磷的提出 ２ ０世纪 ７ ０年代 以来 ， 反硝化 除磷渐渐引起人们 的注意 ， 并得 到迅 速 发 展 。 反硝 化 聚磷 菌 的发 现 和 证 实 主要 经 历 了 以下 几 个 阶 段 ： １７ ９７年 ， ｓｏｎ和 Ｎｅｏ ｓ 反 硝 化 过 程 中首 次 观 测 到 磷 快 速 吸 Ｏ ｂｒ ｉ ｌ在 ｈｌ 收现象 ； １ ８ ， ｏ ｅｕ发现一些聚磷菌在缺氧状态下具有利用硝 酸盐作 ９６年 Ｃ ｍ ａ 为电子受体除磷 的功能 ， 同时 ／ 缺氧 Ｓ Ｒ， 明了 Ｎ ｒ可以作 为电子受体除磷 ； Ｂ 证 Ｏ １９ ９２年 ， ｎｅ 利用反硝化除磷 特性 开发的 Ｎ、 Ｗａ ｎｒ Ｐ去除新工艺 ， 证 实了缺氧条件下一些除磷菌具有反硝化能力 ； １９ 年 ， ｂ 发现在厌氧 ／ ９ ３ Ｋｕ ａ 缺氧交替运行 条件下 ，易富集一类兼 性厌氧微生物 ， 以硝 酸盐为 电子受体 ， 存缺氧环境下 同时进行反 硝化和 除磷 ； １ ９ ～ ９ ６年 ，ｍ ｌｅ ９ ５ １９ Ｓ ｏｄ￣和 Ｋ ｂ 等在 ＵＣ ｕａ Ｔ工艺 中证实 了中试 规模 的脱氮除磷系统 中除磷菌的反硝化功能。 目前 ， 某些反硝化除磷工艺在欧美 一些 国家 已经应 用于实际工程 ， 并取得了 良好 的脱氮除磷效果 。 ２反硝化除磷原理 ． 多数研究者认为聚磷菌包括两类菌属 ，一类 只能以氧作 为电子受 体 ，被称作好氧 聚磷菌 ，而另一类既能 以氧 又能 以硝酸盐作 为电子受 体， 即反硝化聚磷菌 Ｄ Ｂ Ｄｅｉｉ ｉｇ ｈ ｓｈｒｓｒｍ ｖｎ ａｔｒ ） Ｐ （ ｎｔｆ ｎ Ｐ ｏｐｏｕ —ｅ ｏｉｇＢ ｃ ｉ 。 ｒｙ ｅａ Ｄ Ｂ在缺氧条件 下能 以硝酸盐代 替溶解 氧作 为电子受 体进行 聚 Ｐ 磷， 同时将 硝酸盐还原成 Ｎ 或氮化物 ， 将反硝 化和除磷 这两个过 程合 二为一 ， 一碳两用 ， 达到 同步脱氮除磷 的 目的。它 的厌氧释磷机理与好
氧化沟工艺脱氮除磷研究现状
氧化沟工艺脱氮除磷研究现状氧化沟工艺是一种广泛应用于污水处理的生物处理技术。
该技术的主要作用是通过微生物的代谢活动，将有机物质转化为较为稳定的无机物质，同时去除水中的氮和磷等营养物质，达到净化水质的目的。
本文将介绍氧化沟工艺在脱氮除磷方面的研究现状。
一、氧化沟工艺的基本原理氧化沟工艺是一种基于微生物代谢的生物处理技术。
其基本原理是利用氧化沟中的微生物，将有机物质转化为较为稳定的无机物质，并通过硝化和反硝化作用，去除水中的氮和磷等营养物质。
氧化沟工艺的主要特点是设备简单、运行成本低、处理效果稳定等。
二、氧化沟工艺在脱氮方面的研究现状1. 氧化沟工艺的氮素去除机理氧化沟工艺主要通过硝化和反硝化作用，去除水中的氮素。
硝化是指将氨氮转化为亚硝酸、硝酸等无机氮化合物的过程。
反硝化是指将硝酸还原为氮气等气体的过程。
研究表明，氧化沟工艺的氮素去除效果与温度、pH值、COD/N比等因素密切相关。
2. 氧化沟工艺的氮素去除优化策略为了提高氧化沟工艺的氮素去除效果，研究人员提出了一系列优化策略。
例如，增加气-液-固界面积、提高氧化沟的通气量、增加微生物的代谢能力等，都可以有效提高氮素去除效果。
三、氧化沟工艺在除磷方面的研究现状1. 氧化沟工艺的除磷机理除磷是指将水中的磷化合物去除的过程。
氧化沟工艺的除磷机理主要是通过微生物的吸附作用，将水中的磷化合物吸附在生物体表面，进而达到除磷的效果。
研究表明，氧化沟工艺的除磷效果与温度、pH 值、COD/P比等因素密切相关。
2. 氧化沟工艺的除磷优化策略为了提高氧化沟工艺的除磷效果，研究人员提出了一系列优化策略。
例如，增加氧化沟的曝气时间、提高微生物的代谢能力、增加水中的硫酸盐等，都可以有效提高除磷效果。
四、氧化沟工艺的应用前景氧化沟工艺在脱氮除磷方面具有广阔的应用前景。
随着我国城市化进程的不断加快，污水处理厂的建设和运行成为了一个紧迫的问题。
氧化沟工艺作为一种设备简单、运行成本低、处理效果稳定的生物处理技术，将在未来得到更广泛的应用。
反硝化聚磷菌特性与反硝化除磷工艺研究
反硝化聚磷菌特性与反硝化除磷工艺研究反硝化聚磷菌特性与反硝化除磷工艺研究摘要：反硝化聚磷菌是一种具有独特功能的微生物，可以同时进行反硝化和除磷作用。
本文通过对反硝化聚磷菌特性和反硝化除磷工艺的研究，总结了反硝化聚磷菌的特点和应用前景，并对其在废水处理中的性能和工艺进行了研究。
1. 引言废水中的氮磷污染对环境和人类健康造成了严重的威胁，因此，开展高效的废水处理工艺研究具有重要的意义。
反硝化聚磷菌作为一种具有独特功能的微生物，可以将废水中的氮磷同时去除，被广泛应用于生物除磷和突破传统反硝化工艺的研究。
2. 反硝化聚磷菌特性反硝化聚磷菌具有多种特性，包括耐酸碱、高温、高盐等特性。
此外，反硝化聚磷菌还可以利用废水中的有机物作为能源，并通过反硝化过程将废水中的氮释放为气体。
因此，反硝化聚磷菌具有广阔的应用前景。
3. 反硝化除磷工艺研究反硝化除磷工艺是将反硝化和除磷过程结合起来，通过合理控制反硝化聚磷菌的生长环境和氧气供应，实现废水中氮磷的高效去除。
研究表明，通过调节废水中的碳氮比、温度等因素，可以显著提高反硝化聚磷菌的除磷效果。
4. 反硝化聚磷菌在废水处理中的应用反硝化聚磷菌已经被广泛应用于废水处理过程中。
通过构建合适的反硝化除磷反应器，配合优化的废水处理工艺，可以实现高效、低成本的废水处理。
此外，反硝化聚磷菌还可以用于资源化利用，通过收集废水中的氮磷物质，制备肥料等。
5. 研究进展与展望目前，关于反硝化聚磷菌特性和反硝化除磷工艺的研究还存在一些问题。
一方面，对反硝化聚磷菌特性的研究还不够深入，需要进一步探索其生态环境和代谢途径。
另一方面，反硝化除磷工艺的优化还存在一定的挑战，需要进一步提高除磷效率和降低处理成本。
综上所述，反硝化聚磷菌作为一种具有独特功能的微生物，在废水处理中具有广泛应用前景。
通过对其特性和工艺的研究，可以实现高效、低成本的废水处理效果。
然而，对反硝化聚磷菌特性和工艺的研究仍面临一些挑战，需要继续深入探索。
《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、引言随着工业化和城市化的快速发展，污水处理问题日益突出。
其中，氮、磷等营养物质的排放对水环境造成了严重污染。
污水生物脱氮除磷工艺作为一种高效、经济的污水处理技术，得到了广泛的应用和关注。
本文将介绍污水生物脱氮除磷工艺的现状，并探讨其未来的发展趋势。
二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺原理污水生物脱氮除磷工艺主要利用微生物的作用，通过一系列的生化反应，将污水中的氮、磷等营养物质转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。
该工艺主要包括硝化、反硝化、厌氧释磷和好氧吸磷等过程。
2. 常见工艺目前，常见的污水生物脱氮除磷工艺包括A/O（厌氧/好氧）工艺、A2/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺、MBBR（移动床生物反应器）工艺等。
这些工艺在不同领域得到了广泛应用，取得了显著的成效。
3. 现状分析（1）优点：污水生物脱氮除磷工艺具有处理效率高、运行成本低、污泥产量少等优点，能够有效地去除污水中的氮、磷等营养物质。
（2）挑战：然而，该工艺在应用过程中也面临一些挑战，如硝化菌和反硝化菌的生长条件差异大、运行管理复杂等。
此外，某些工业废水中的特殊成分可能对微生物产生抑制作用，影响处理效果。
三、污水生物脱氮除磷工艺的发展趋势1. 技术创新随着科技的不断进步，新的污水处理技术不断涌现。
未来，污水生物脱氮除磷工艺将更加注重技术创新，通过优化工艺参数、改进设备结构、提高微生物活性等方式，提高处理效率，降低运行成本。
2. 组合工艺为了进一步提高处理效果，未来将更加注重将不同的污水处理工艺进行组合。
例如，将物理、化学和生物处理方法相结合，形成组合工艺，以适应不同类型污水的处理需求。
3. 智能化管理随着信息技术的发展，污水处理行业的智能化管理将成为未来发展的重要方向。
通过引入物联网、大数据、人工智能等技术手段，实现对污水处理过程的实时监控、远程控制和智能调度，提高运行管理的效率和准确性。
4. 资源化利用为了实现污水的资源化利用，未来将更加注重对污水处理过程中产生的污泥进行资源化利用。
反硝化除磷原理
反硝化除磷原理一、引言1.1 研究背景在当今环境污染日益严重的背景下，水体污染已成为世界性的问题。
氮和磷是水体中主要的污染成分之一，过量的氮、磷会引发水体富营养化，导致藻类大量繁殖，使水体的生态系统遭受严重破坏。
1.2 目标和意义针对水体中氮、磷污染的问题，发展反硝化除磷技术具有重要的意义。
反硝化除磷技术是通过微生物的作用，将水体中的硝态氮和磷酸根离子还原为氮气和无机磷，从而减少水体中的氮、磷含量，达到净化水体的目的。
二、反硝化除磷的原理反硝化除磷是一种联合作用的微生物反应过程，需要有特定的微生物参与。
其原理主要包括硝化作用、硝化作用和反硝化作用。
2.1 硝化作用硝化作用是一种氧气需求量较大的微生物反应，将水体中的氨氮氧化为亚硝酸盐、硝酸盐等氮化物。
硝化作用主要包括氨氧化和亚硝酸氧化两个过程。
硝化作用的步骤如下：1.氨氧化：氨氧化细菌（如亚硝酸氧化菌Nitrosomonas）将水体中的氨氮氧化为亚硝酸盐。
2.亚硝酸氧化：亚硝酸氧化菌（如硝酸氧化菌Nitrobacter）将亚硝酸盐进一步氧化成硝酸盐。
2.2 反硝化作用反硝化作用是在缺氧或微氧条件下进行的微生物反应，将水体中的硝酸盐还原为氮气。
具体反应过程如下所示：1.亚硝酸还原：反硝化细菌（如反硝化杆菌Denitrifying bacteria）将硝酸盐依次还原为亚硝酰胺、亚硝酸和一氧化氮等氮化物。
2.氮气释放：氮氧化菌将一氧化氮进一步还原为氮气，并释放到空气中，从而达到除去水体中氮的目的。
2.3 磷的除去反硝化除磷技术除了能够减少水体中氮的含量，还能够去除水体中的磷污染。
实际上，反硝化除磷技术主要通过微生物的作用将水体中的磷酸根离子还原为无机磷，从而减少水体中的磷含量。
2.4 微生物的作用反硝化除磷技术的核心是特定微生物的作用。
亚硝酸盐还原菌和磷酸盐还原菌是反硝化除磷过程中的关键微生物。
亚硝酸盐还原菌具有还原硝酸盐为一氧化氮或氮气的能力，而磷酸盐还原菌则能够将磷酸根离子还原为无机磷。
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１９９２ 年，捷克的 Ｗａｎｎｅｒ 等［２０］首次采用交替的 厌氧和缺氧条件结合单独的固定生物膜硝化，来实 现生物反硝化除磷，ＣＯＤ、总 Ｎ、总 Ｐ 的去除率分别 达 ９６％、７７％、７９％，国内隋军 等 ［２１］ 人开发的反硝化 除磷一体化工艺设计思想与 Ｗａｎｎｅｒ 工艺基本一 致，邹卫国等开发的双污泥系统脱氮除磷工艺 ＰＡＳＦ 也与 Ｗａｎｎｅｒ 工艺相似，不同的是硝化段放在 了最后面，硝酸盐依靠回流进入缺氧池，污泥没有经 过沉淀直接进入缺氧池；Ｂｏｒｔｏｎｅ Ｇ 等 于 ［２２］ １９９６ 年 提出 Ｄｅｐｈａｎｏｘ 工艺，也即 Ｗａｎｎｅｒ 工艺的另一种称 谓；１９９６ 年，Ｋｕｂａ［２３］在 Ｄｅｐｈａｎｏｘ 基础上，提出了双 污泥脱氮除磷系统 Ａ２Ｎ 工艺，与 Ｄｅｐｈａｎｏｘ 不同的 是，缺氧池后的污泥不经历好氧池，直接沉淀回流至 厌氧池，厌氧 － 缺氧的环境更有利于 ＤＮＰＡＯｓ 的发 挥；罗固源［１７］提出了类似 Ａ２Ｎ 的双泥反硝化除磷工 艺（有 Ａ２Ｏ－ＳＢＲ 和 Ｎ－ＳＢＲ 两个不同功能的反应器 组成）；１９９８ 年，Ｖａｎ Ｌｏｓｄｒｅｃｈｔ ＭＣＭ 在 ［２４］ 开普敦大 学开发的脱氮除磷工艺 ＵＣＴ 的基础上开发了反硝 化及生物 － 化学沉淀除磷组合工艺（ＢＣＦＳ），该工 艺的特点是含 ＤＮＰＡＯｓ 的污泥首先进入选择器，与 进水混合后溶解氧迅速降低，剩余的硝酸盐利用有 机物进行反硝化，进入缺氧池后硝酸盐含量减少到 最低，回流至厌氧池的污泥可以充分发挥其释磷功 能；针对进水低碳氮比的条件下如何实现良好的脱 氮除磷效果， 顾国维等人开发了连续流序批式活性 污泥法新工艺（ＭＳＢＲ）［１５］，该工艺集中了 Ｂａｒｄｅｎ－ ｐｈｏ、 氧 化 沟 和 ＵＣＴ 等 工 艺 的 优 势 ， 当 进 水 的 ＣＯＤ／Ｐ 较低时，一般的生物处理工艺的处理效果都 会下降，但是该系统仍能保持良好的除磷效果。
１ 反硝化除磷理论
反硝化除磷的过程与传统的除磷过程相似，不同 的是在吸磷阶段以硝酸盐取代氧气为电子受体进行 缺氧摄磷，同时硝酸盐被还原为氮气而得以去除，达 到了同时脱氮除磷的目的。反硝化除磷技术中的碳源 发挥了“一碳两用”的功能，既合成了聚 β－ 羟基丁酸 盐（ＰＨＢ），也为反硝化脱氮提供了电子供体，同时节 约了曝气量，是一种低费高效的水处理技术。
重点说明了反硝化聚磷菌的研究现状和最新反硝化除磷工艺的特点。
关键词： 反硝化除磷； 工艺； 反硝化聚磷菌
中图分类号： Ｘ７０３．１
文献标识码： Ａ
文章编号： １０００－３７７０（２００８）０３－００７－０４
目前，氮磷等营养元素的过度排放已被公认为 是引起水体富营养化的主要原因，富含氮磷的废水 排放至湖泊、水库等相对静态水体会引起“水华”， 排至海洋则会引起“赤潮”。根据藻类生长遵循李比 西最小定律，磷被认为是引起富营养化的最主要因 素［１］，根据计算，每 １ｇ 氮可以增殖 １０．８ｇ 藻类，每 １ｇ 磷可以增殖 ７８ｇ 藻类，因此，只要从废水中除去磷， 就可以解决水体的富营养化问题［２］，但是城市污水 的氮和磷往往是同时并存的，如果只除磷不脱氮则 会引起其它危害：（１） 氨氮及亚硝酸盐的氧化消耗 水中的溶解氧；（２）增加给水处理成本，在用氯消毒 时，氨氮会与氯作用形成氯胺，明显降低氯的消毒效 率，大大增加氯的消耗量。（３）氮化合物对人和生物 有毒害作用，亚硝酸与胺作用生成的亚硝胺是“三 致”物质。因此，寻求一种能同时脱氮除磷的工艺显 得非常有意义，而当前大多数污水处理厂都不能满 足氮磷的同时达标排放，因为同时脱氮除磷存在着 碳源不足、菌群竞争、泥龄难以控制等诸多问题，而 反硝化除磷理论从根本上解决了这些矛盾，并具有 非常多的优势。
针对反硝化聚磷菌的微生物种类，目前所见报 导不多。以前认为好氧除磷过程中聚磷菌（ＰＡＯｓ ）属 于不动杆菌（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属［１４］，自 １９９０ 年以来， 采用非培养方法发现，不动杆菌只是 ＰＡＯｓ 的一个 属，且通常不是优势属。Ｂｒｏｄｉｃｈ 等［１５］发现其生物除 磷试验装置活性污泥的微生物中，不动杆菌属是少 数菌属，只占总量的 １％～１０％，而优势菌属为气单 胞菌属和假单胞菌属。Ｈｉｒａｉｓｈｉ 等［１６］比较了生物除磷 工艺活性污泥与非除磷工艺活性污泥的微生物组 成，发现两者中的不动杆菌都不占优势，在除磷 Ａ／Ｏ 法活性污泥中不动杆菌属只占大约 １％。罗宁等［１７］在 分析新型双泥生物反硝化除磷脱氮系统中微生物的 组成时得出以下结论：假单胞菌属、莫拉氏菌属、肠 杆菌科细菌和气单胞菌属占细菌总数的 ６６．６ ％，主 要起反硝化聚磷脱氮作用，且肠杆菌科细菌和气单 胞菌属占细菌总数的 ２８．１％，可发酵产酸；不动杆菌 属占细菌总数的 １２％，不能反硝化脱氮，主要起好 氧除磷作用，试验的研究结果与过去有关 ＤＮＰＡＯｓ 的研究［１８－１９］基本一致。
第 ３４ 卷 第 ３ 期 ２００８ 年 ３ 月
水处理技术 ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＯＦ ＷＡＴＥＲ ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ
Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．３
Ｍａｒ．，２００８
７
反硝化除磷理论及运用现状
万金保，王建永
（南昌大学环境科学与工程学院，江西 南昌 ３３００２９）
摘 要： 在介绍反硝化除磷理论的基础上， 对反硝化除磷机理和工艺作了综合概括， 并与传统好氧除磷进行了比较，
８
水处理技术
第 ３４ 卷 第 ３ 期
３ 反硝化除磷机理
４ 反硝化除磷工艺研究进展
反硝化除磷的机理，主要是围绕反硝化聚磷菌 （Ｄｅｎｉｔｒｉｆｙｉｎｇ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ－ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｓｍｓ， ＤＮＰＡＯｓ）展开的，Ｈｕ 等 ［１１］分 别 以 ＮＯ３－、ＮＯ２－、Ｏ２ 三 种电子受体对厌氧 ／ 缺氧（Ａ／Ａ）条件下驯化的污泥 进行了反硝化除磷试验研究，发现只能利用 Ｏ２ 为电 子受体的占少数，大部分聚磷菌都能以 ＮＯ３－、ＮＯ２－、 Ｏ２ 作为电子受体，超过聚磷菌总数量的 ５０％，因此 可以充分利用这些细菌进行反硝化除磷。张洁等［１２］ 以污水处理厂二沉池的活性污泥为种泥，经过第一 阶段的厌氧 － 好氧培养，除磷效果稳定在 ８５％左右， 然后进入第二阶段的厌氧 － 缺氧驯化，经过 ６０ｄ 后， 磷的去除率基本稳定在 ７０％左右，硝酸盐的消耗量 与磷的吸收量基本呈线性关系，认为系统基本完成 了污泥的驯化，试验结果也证明了传统好氧吸磷过 程中存在着能以 ＮＯ３－ 为电子受体的反硝化聚磷菌。
类型
好氧除磷 反硝化除磷 参考文献
电子受体
Ｏ２ ＮＯ－Ｘ－Ｎ
表 １ 反硝化除磷与好氧除磷的比较 Ｔａｂｌｅ１ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｅｎｉｔｒｉｆｙｉｎｇ ａｎｄ ａｅｒｏｂｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｒｅｍｏｖａｌ
Ｃ／Ｐ
单位 ＮＡＤＨ２
消耗单位 ＰＨＢ 所
产生的 ＡＴＰ（ｍｏｌ） 吸收的磷（ｍｇ）
耗氧量 （ｍｇＯ２／ｍБайду номын сангаасＰ）
吸磷速率 （ｍｇＰ／ｇＭＬＶＳＳ·ｈ）
３０～４０
１．８５
０．８３
１４．２
１０～１５
１５～２０
１．０
０．６３
０
５～１２
［３、４］
［５］
［６］
［７］
［８、９、１１］
污泥产量 （ｇ／ｍｇＰ）
７．１３ ３．３５ ［１０、７］
收稿日期：２００７－０４－１７ 作者简介：万金保（１９５２－），男，博士生导师，研究方向为废水处理及资源化技术 联系作者：王建永，硕士研究生；联系电话：１３９７０８３７０８５；Ｅ－ｍａｉｌ：ｆａｎｃｙ１９１５＠１６３．ｃｏｍ。
沉淀排水，所以最终的污泥颗粒直径都在 ５００μｍ 左
右。通过试验发现好氧存在大部分氮的损失，而反应
器中的 ＤＯ 控制在 ２．５ｍｇ／Ｌ，因此可以说明污泥颗粒
内部存在缺氧区才导致反硝化脱氮，如果反硝化全
部由 ＤＮＰＡＯｓ 完成 （还有可能由聚糖菌 ＧＡＯｓ 参
与 ）， 根 据 Ｋｕｂａ 得 出 的 反 硝 化 除 磷 耗 氮 量
２ 与好氧除磷的比较
反硝化除磷和好氧除磷由于电子受体的不同， 各方面的性能必然有不同之处，目前研究的主要内 容是碳源消耗量、吸磷速率、曝气量、污泥产量和微 生物种类等，比较内容见表 １。
通过比较可知，反硝化除磷技术可以节约碳源 ５０％，污泥产量减少 ５０％，除磷过程只需硝化曝气 量，总体曝气量可减少 ３０％左右。但由于单位还原 辅酶 Ｉ（ＮＡＤＨ２）产生的三磷 酸腺苷（ＡＴＰ）比好氧 时少 ４０％，因此需要消耗更多的 ＰＨＢ，导致吸磷速 率比好氧时低 ４０％左右。
（Ａｎａｅｒｏｂｉｄ／ｏｘｉｃ／ａｎｏｘｉｃ ｇｒａｎｕｌａｒ ｓｌｕｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓ），试验
采用一个 ９Ｌ 的 ＳＢＲ 反应器，ＨＲＴ 为 １８ｈ，操作周期
为 ６ｈ，包括 ２０ｍｉｎ 进水，１．５ｈ 厌氧搅拌，２ｈ 好氧，
０．５ｍｉｎ 沉淀，９．５ｍｉｎ 排水，ＮＨ４＋－Ｎ、ＮＯｘ－ －Ｎ、ＰＯ３４－ －Ｐ 的 出水浓度都小于 １ｍｇ／Ｌ。污泥开始培养时采用快速
部分在 １ｍｍ 左右，因此存在足够的缺氧区，通过荧
光原位杂交技术（ＦＩＳＨ）分析方法得知，ＧＡＯｓ 只存
在污泥颗粒的外表面，而 ＤＮＰＡＯｓ 既存在于外表
面，也存在于内表面，所以可以肯定好氧段的氮损失
是由 ＤＮＰＡＯｓ 完成的，也即达到了反硝化除磷的目
９
的。周期中的后续缺氧段是为了进一步脱氮除磷，并 且减少进入下一周期厌氧段的 ＤＯ 含量，还提出通 过 ｐＨ 的突变化来控制缺氧期时间的想法。 ４．３ 气动内循环反应器反硝化除磷［２８］
袁林江［１３］等人利用厌氧 － 好氧培养出聚磷菌进 行静态反硝化聚磷试验，在缺氧段加入 ５０ｍｇ／Ｌ 的 ＮＯ３－，缺氧结束后，Ｐ 和 ＮＯ３－ 都低于 ５ｍｇ／Ｌ，同时还 证明聚磷菌能以 ＮＯ２－ 为电子受体，反硝化聚磷过程 中通过在厌氧和缺氧中间加入好氧段，试验表明在 缺氧段同样发生反硝化除磷，这表明反硝化聚磷菌 是稳定的微生物代谢。