多段多级AO除磷脱氮工艺汇报PPT(PPT57页)
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污水生物脱氮除磷原理及工艺 ppt课件
氨氮对鱼类有毒害作用； NO3和NO2可被转化为亚硝胺——“三致”物质； 水中NO3高，可导致婴儿患变性血色蛋白症 —— “Bluebaby”；
•
氮磷浓度升高加速水体的“富营养化”过程；
ppt课件 3
太湖的富营养化
ppt课件
4
ppt课件
5
ppt课件
6
二、脱氮的物化法
废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮 四种形式存在。
ppt课件 20
反硝化反应的方程式
• 以[H]为电子供体：
NO3 2[H ] NO2 H 2O
2H 2NO2 6[ H ] N 2 4H 2O
ppt课件
21
反硝化反应方程式
• 以甲醇为电子供体：
3NO CH 3OH 3NO 2H 2O CO2
NO2-N为NO3-N，需氧 1.11mg
几乎不消耗碱度
ppt课件 17
2、硝化反应过程及反应方程式：
③总反应： 加上合成，则：
NH 4 1.86O2 1.98HCO3 (0.0181 0.0025 )C5 H 7 O2 N 1.04H 2 O 0.98NO3 1.88H 2 CO3
ppt课件 13
二、硝化反应（Nitrification）
• 分为两步：
NH 4 NO2
NO NO
由两组自养型硝化菌分步完成：
2
3
①氨氧化细菌，或亚硝化细菌（Nitrosomonas）； ②亚硝酸盐氧化细菌，或硝化细菌（Nitrobacter）
ppt课件 14
1、硝化细菌的特性
ppt课件 19
三、反硝化反应
1、反硝化反应过程及反硝化菌 • 定义：硝酸盐或亚硝酸盐在反硝化菌的作用下，被还原为气 态氮（N2）的过程； • 反硝化菌属异养型兼性厌氧菌，并不是一类专门的细菌，分 属近十个不同的属，存在于土壤和污水处理系统中，如变形 杆菌、假单胞菌等，土壤微生物中有 50%是这一类具有还原 硝酸盐能力的细菌； • 反硝化菌能在缺氧条件下，以 NO2-N 或 NO3-N 为电子受体， 以有机物为电子供体，而将氮还原； • ①同化反硝化，最终产物是有机氮化合物，是菌体的组成部 分； ②异化反硝化，最终产物为分子态的氮气。
多段多级AO除磷脱氮工艺汇报PPT
进水水质
由于园区内企业种类繁多，进水水质 较为复杂，主要污染物为氨氮、总磷、 油类和重金属等。
处理效果
经过多段多级AO工艺处理后，该工 业园区出水水质得到有效改善，满足 园区内部环保要求。
案例三：某河流治理工程
01
处理规模
该河流治理工程覆盖流域面积约为50平方公里，采用多段 多级AO除磷脱氮工艺进行水质改善。
01
针对现有工艺的不足，不断优化和改进，提高脱氮除磷效果。
资源与能源消耗
02
降低工艺运行过程中的资源与能源消耗，实现绿色可持续发展。
污泥处理与处置
03
解决工艺过程中产生的污泥处理和处置问题，降低二次污染。
技术发展前景展望
集成化与一体化
将多段多级AO除磷脱氮工艺与其他工艺集成化、一体化，形成 高效、稳定、可靠的污水处理系统。
好氧反应
在有氧条件下，通过好氧菌的作用， 将有机物氧化分解为二氧化碳、水和 能量，同时利用硝化细菌将氨氮氧化 成硝酸盐。
工艺特点分析
高效除磷脱氮
通过多段多级AO工艺，实现了磷和氮的高效去除，满足严格的排 放标准。
节能环保
该工艺流程简单，能耗低，同时产生的污泥量较少，对环境友好。
适应性强
该工艺对水质和水量变化的适应性强，能够保证稳定的提高工艺过程的自动化 水平。
资源化与能源化
探索将污水处理过程中的废弃物转化为资源或能源的可能性，实 现废弃物的资源化利用。
06 结论与建议
结论总结
• 工艺流程：多段多级AO除磷脱氮工艺通过多段生物反应器串联，实现了对磷 和氮的高效去除。在厌氧段，有机物被厌氧菌群分解为小分子有机物和挥发性 脂肪酸；在好氧段，硝化细菌将氨氮氧化为硝态氮，同时聚磷菌过量摄取磷， 通过排放高磷污泥实现磷的去除。
2019年生物脱氮除磷工艺设计.ppt
改进的Bardenpho工艺流程图: 厌氧池:释放磷;第一缺氧池-脱N释放P;第一好氧池-BOD降 解,吸收P,硝化(程度低)；第二缺氧池-脱N释放P;第二好氧 池-吸收P,硝化,BOD降解,除N2功能。 强化了除磷的功能,但构筑物多,工艺复杂.
进水
回流污水
厌
缺
好
回流污泥
缺
好
沉
出水
剩余污泥
同步脱N除P工艺
Water Pollution Control Engineering
生物脱 N 与除 P 要求的环境条件接近，脱 N
是缺氧与好氧交替，除 P 是厌氧与好氧交替， 所以在工艺上可以实现既脱N又除P的功能。
同步脱N除P工艺
同步生物脱N除P工艺:
Water Pollution Control Engineering
－的高63％左右；
(4)污泥产量降低(硝化过程可少产污泥33％-35％左右，反 硝化过程中可少产污泥55％左右).
生物脱氮理论进展 Water Pollution Control Engineering
SHARON工艺:
利用硝化菌在较高的温度下生长速率低于亚硝化菌这一事
实, 开发在较高温度下实现生物脱氮处理.
宏观环境论认为，由于氧气扩散速率的限制，曝气池内形成 局部缺氧/厌氧环境.
微生物学研究发现, 存在好氧反硝化细菌和异养硝化细菌, 打 破了传统理论的硝化反应只能由自养细菌完成和反硝化只 能在厌氧条件下进行的观点.
生物脱氮理论进展
同步硝化反硝化具有以下特点：
Water Pollution Control Engineering
剩余污泥
同步脱N除P工艺
(5) SBR工艺:
污水生物脱氮除磷教程PPT课件
第32页/共65页
• ANAMMOX微生物的增长率与产率是非常低的。 • 但是氮的转换率却为0.25mgN/(mgSS·d)，这与传
统好氧硝化的转换率相当。
第33页/共65页
• ANAMMOX反应在10～43℃的温度范围内具有活 性，适宜的pH为6.7～8.3。
• ANAMMOX无需有机碳源存在，碳酸盐/二氧化碳 是ANAMMOX微生物生长所需的无机碳源。
• 虽然目前CANON工艺在世界范围内仍处于研发阶段，还没有真正的工程应用，但是它必将会给污水脱氮技 术带来革命性的变革。
第46页/共65页
•2.2 除磷新工艺
• 反硝化除磷细菌 • 反硝化除磷工艺
第47页/共65页
反硝化除磷细菌
• 脱氮要经历好氧(硝化)/厌氧(反硝化), • 除磷要经历厌氧(释放磷)/好氧(积聚 磷). • 如果能使反硝化细菌同时具有生物摄/ 放磷作用则可以将反硝化脱氮与生物除 磷有机地合二为一。
+
CO2
→→→→ 2 3N + 6HCO3- + 7H2O
• 节约 CH3OH 40%
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图3 亚硝化细菌和硝化细菌的 最小污泥龄与温度关系
0.8d 0.4d
第26页/共65页
• SHARON工艺的基本工作原理便是利用温度高有 利于亚硝化细菌增殖这一特点，使硝化细菌失去 竞争。
第27页/共65页
第59页/共65页
▪（缺氧/好氧）混合池 ▪主要功能是脱氮，正常情况 下该池可不充氧，缺氧条件可 通过好氧池回流的混合液来维 持。
第60页/共65页
• 好氧池 • 同常规的处理工艺一样，其主要功能是去除COD、BOD及氨氮的硝化。
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• ANAMMOX微生物的增长率与产率是非常低的。 • 但是氮的转换率却为0.25mgN/(mgSS·d)，这与传
统好氧硝化的转换率相当。
第33页/共65页
• ANAMMOX反应在10～43℃的温度范围内具有活 性，适宜的pH为6.7～8.3。
• ANAMMOX无需有机碳源存在，碳酸盐/二氧化碳 是ANAMMOX微生物生长所需的无机碳源。
• 虽然目前CANON工艺在世界范围内仍处于研发阶段，还没有真正的工程应用，但是它必将会给污水脱氮技 术带来革命性的变革。
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•2.2 除磷新工艺
• 反硝化除磷细菌 • 反硝化除磷工艺
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反硝化除磷细菌
• 脱氮要经历好氧(硝化)/厌氧(反硝化), • 除磷要经历厌氧(释放磷)/好氧(积聚 磷). • 如果能使反硝化细菌同时具有生物摄/ 放磷作用则可以将反硝化脱氮与生物除 磷有机地合二为一。
+
CO2
→→→→ 2 3N + 6HCO3- + 7H2O
• 节约 CH3OH 40%
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图3 亚硝化细菌和硝化细菌的 最小污泥龄与温度关系
0.8d 0.4d
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• SHARON工艺的基本工作原理便是利用温度高有 利于亚硝化细菌增殖这一特点，使硝化细菌失去 竞争。
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▪（缺氧/好氧）混合池 ▪主要功能是脱氮，正常情况 下该池可不充氧，缺氧条件可 通过好氧池回流的混合液来维 持。
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• 好氧池 • 同常规的处理工艺一样，其主要功能是去除COD、BOD及氨氮的硝化。
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生物脱氮除磷技术总结 PPT
生化需风量（m3/h）：
A2 =（q1+q2+q3）÷1.43÷21%÷Ψ ×β
1、水处理微生物简介
1.1、按细胞结构分类
1）原核微生物——由原核细胞构成的微生物。 细菌、放线菌、鞘细菌、滑动细菌、蓝细菌、光合细菌。
2）真核微生物——由真核细胞构成的微生物。 真菌、藻类、原生动物、后生动物。
3）病毒——不具备细胞结构。
1.2、按营养类型分类
1.3、按DO需求分类
1）好氧微生物：包括了微生物的各个类群。属于原核生物的有 细菌、放线菌、蓝细菌，属于真核生物的有原生动物、多细胞 的微型动物、酵母菌、丝状细菌以及单细菌藻类等，还有病毒 和立克次氏体。主要微生物类群是细菌，特别是异养型细菌占 优势。
1.13、生化曝气量
好氧生化池需风量：
一种曝气量核算方式
COD 降解耗氧量（kg/h）： q1=Q×△[COD]/1000
NH3-N 硝化耗氧量（kg/h）： q2=Q×△[NH3-N]×4.2/1000
内源呼吸耗氧量（kg/h）： q3=V×S×δ /24
（S 为污泥浓度，3—5g/L 之间；δ 为内源呼吸率，0.02—0.08 之间，容积负荷越低越大）
1.8、丝状菌的特性与作用
1）丝状菌特性：是一大类菌体相连而形成丝状的微生物的统称， 具有较大的比表面积、纯好氧，特定条件下对DO、营养物有竞争 优势，对环境变化不敏感。
2）丝状菌作用：菌胶团内细菌和丝状菌形成一个共生的微生物生 态体系，丝状菌相互聚集，菌胶团具备很好的絮凝沉降性，具有较 好的泥水分离效果。
+
—
卑怯管叶虫
+
+
集盖虫
+
+
生物脱氮除磷原理及工艺 ppt课件
聚磷酸ploy 厌氧段 ADP 进水 释放 好氧段 ATP ATP 无机磷 聚磷 ADP 有机磷
无机磷 有机磷 聚磷菌+Poly 合成 溶解质 ATP PHB PHB ADP
聚磷菌
降解 ADP 无机物 ATP
释放的少
污泥回流
剩余污泥（高磷） 摄取的多
PHB：聚—β—羟基酸盐 生物除磷几乎全为活性污泥法，生物膜法很少
杆状细菌 .
（2）环境因素对硝化反应的影响
※硝化菌对环境条件的变化极为敏感
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碱度——7.1g碱度（以CaCO3计）/1g氨态氮（以N计）,一 般碱度不低于50mg/l ③PH——对PH变化敏感（硝化菌),最佳值8.0-8.4,效率最高 ④温度——适应20-30℃，15℃时硝化速度下降，低于5℃完全停 止 ⑤有机物——BOD应低于15-20mg/l ⑥污泥龄（SRT）——微生物在反应器内的停留时间（θc） N>(θc)Nmin，硝化菌最小的世代时间(θc)Nmin ⑦重金属机有害物质 重金属对硝化反应抑制 高浓度NH4+—N，高浓度NOx-—N
二、 污水生物脱氮原理
活性污泥法的传统功能——去除水中溶解性有机物
1、同化作用
污水生物处理中，一部分氮备同化微生物细胞的 组分。按细胞干重计算，微生物中氮的含量约为 12.5%
2、氨化反应 与硝化反应 （1）氨化反应
RCHNH2COOH+O2氨化菌
RCOOH+CO2+NH3
3、硝化反应
（1）硝化过程
化学法除磷：使用Al盐注意事项 注意PH值，介于5-7之间无影响，无需调整 PH降低，应注意排放水对PH的要求 沉淀污泥回流，污泥中有Al(OH)3，能提高对磷的去除率
多段多级AO除磷脱氮工艺汇报 PPT
在硝化反硝化过程中，硝化菌与脱碳菌相比是弱 势群体。在厌氧区往往同时存在聚磷菌和反硝化菌， 这两者中聚磷菌是弱势群体。
要提高生物除磷脱氮效果，应提高硝化菌和聚磷 菌在活性污泥系统中的比例，改变弱势菌群的现状。
（3）、高污泥浓度、低BOD5及NH4+-N浓度，可使硝 化菌和聚磷菌成为优势菌群
根据实验数据，当生物反应池中污泥浓度MLSS 大于5000mg/L后，硝化菌和聚磷菌的比增殖速度加快， 这两种菌群在活性污泥总量中的比例增大，从而提高 硝化速度和厌氧释磷速度。此外，当生物反应池中 BOD5及NH4+-N浓度较低时，硝化菌和聚磷菌的比增 殖速度加快，这两类菌群在活性污泥总量中的比例增 大，从而提高硝化速度和厌氧释磷速度，进而提高脱 氮除磷效果。
（4）、AMAO工艺生物池内污泥浓度高，BOD5及 NH4+-N浓度低，可提高除磷脱氮效果
AMAO除磷脱氮工艺，生物池内形成一个高污泥浓 度梯度，在不增加生物池出流MLSS质量浓度情况下， 生物池内平均污泥浓度及污泥龄增加。此外，污水分 多段进水，使生物池各段处于低营养状态，生物池各 段的BOD5、NH4+-N处于低浓度状态。因此AMAO除 磷脱氮工艺中的硝化菌和聚磷菌比增殖速度加快，在 活性污泥总量中的比例增大，从而提高除磷脱氮效果。
污水厂升级改造较简单
采用常规的生物处理工艺往往需要增加生物池容 积，新征土地等，而采用AMAO工艺，一般不需要增 加生物池容积，只需将污水改为分多段进入生物池， 部分生物池改为缺氧区，使生物池改造成污水多段进 入多级缺氧好氧串联运行，取消内回流系统，适当调 整生物池曝气系统。这样使污水厂升级改造比较简单， 而且可大大减少升级改造投资，升级改造后，还可减 少运行费用。
多段多级AO除磷脱氮工艺研究
要提高生物除磷脱氮效果，应提高硝化菌和聚磷 菌在活性污泥系统中的比例，改变弱势菌群的现状。
（3）、高污泥浓度、低BOD5及NH4+-N浓度，可使硝 化菌和聚磷菌成为优势菌群
根据实验数据，当生物反应池中污泥浓度MLSS 大于5000mg/L后，硝化菌和聚磷菌的比增殖速度加快， 这两种菌群在活性污泥总量中的比例增大，从而提高 硝化速度和厌氧释磷速度。此外，当生物反应池中 BOD5及NH4+-N浓度较低时，硝化菌和聚磷菌的比增 殖速度加快，这两类菌群在活性污泥总量中的比例增 大，从而提高硝化速度和厌氧释磷速度，进而提高脱 氮除磷效果。
（4）、AMAO工艺生物池内污泥浓度高，BOD5及 NH4+-N浓度低，可提高除磷脱氮效果
AMAO除磷脱氮工艺，生物池内形成一个高污泥浓 度梯度，在不增加生物池出流MLSS质量浓度情况下， 生物池内平均污泥浓度及污泥龄增加。此外，污水分 多段进水，使生物池各段处于低营养状态，生物池各 段的BOD5、NH4+-N处于低浓度状态。因此AMAO除 磷脱氮工艺中的硝化菌和聚磷菌比增殖速度加快，在 活性污泥总量中的比例增大，从而提高除磷脱氮效果。
污水厂升级改造较简单
采用常规的生物处理工艺往往需要增加生物池容 积，新征土地等，而采用AMAO工艺，一般不需要增 加生物池容积，只需将污水改为分多段进入生物池， 部分生物池改为缺氧区，使生物池改造成污水多段进 入多级缺氧好氧串联运行，取消内回流系统，适当调 整生物池曝气系统。这样使污水厂升级改造比较简单， 而且可大大减少升级改造投资，升级改造后，还可减 少运行费用。
多段多级AO除磷脱氮工艺研究
污水的脱氮除磷技术 PPT
在厌氧条件下，聚磷菌将其体内的有机磷转化为无机 磷并加以释放，并利用此过程产生的能量摄取废水中的溶 解性有机基质以合成聚-β-羟基丁酸盐（PHB）颗粒；
在好氧条件下，聚磷菌将PHB降解以提供摄磷所需能 量，从而完成聚磷过程。
可见，生物除磷是系统中污泥在厌氧-好氧交替运行 的条件下通过磷的释放和对磷的摄取，最终通过剩余污泥 的排放而完成的。
吹脱法脱氨处理流程
N 4 H O N 2 C C H H l l H 2 O 2 N 2 C H H l O N 2 3 C C H 2 l O l 3 H
（２）化学氧化法 利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种
方法。(折点加氯法）
（３）离子交换法 利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱
① 同化反硝化，即最终产物是有机氮化合物，是菌体 的组成部分；
② 异化反硝化，即最终产物是氮气（N2）。 ⅱ：反硝化反应过程与方程式
以甲醇为电子供体：
ⅲ：硝化反应所需要的环境条件 ① 碳源：一是原废水中的有机物，当废水的C/N大于
3~5时，可认为碳源充足；二是外加碳源，多采用甲醇； ② pH值：适宜的pH值是6.5~7.5，pH值高于8或低于6，
采用石灰作为除磷的絮凝剂已在国内外被广泛采用。
据研究，当pH值为11.5时，石灰法的除磷效率较高， 磷的去除率可达99%。缺点是药剂费导致系统运行费用偏 高，同是易在池子、管道和其他设备上结垢，大量沉渣污 泥需处理，费用较高。
2、生物法除磷
（1）生物法除磷的机理 生物法除磷的核心是聚磷菌的超量吸磷现象：
污水的脱氮除磷技术
主要内容
水体富营养化的概念、危害及控制方法 污水脱氮技术 污水除磷技术 污水同步脱氮除磷技术
在好氧条件下，聚磷菌将PHB降解以提供摄磷所需能 量，从而完成聚磷过程。
可见，生物除磷是系统中污泥在厌氧-好氧交替运行 的条件下通过磷的释放和对磷的摄取，最终通过剩余污泥 的排放而完成的。
吹脱法脱氨处理流程
N 4 H O N 2 C C H H l l H 2 O 2 N 2 C H H l O N 2 3 C C H 2 l O l 3 H
（２）化学氧化法 利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种
方法。(折点加氯法）
（３）离子交换法 利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱
① 同化反硝化，即最终产物是有机氮化合物，是菌体 的组成部分；
② 异化反硝化，即最终产物是氮气（N2）。 ⅱ：反硝化反应过程与方程式
以甲醇为电子供体：
ⅲ：硝化反应所需要的环境条件 ① 碳源：一是原废水中的有机物，当废水的C/N大于
3~5时，可认为碳源充足；二是外加碳源，多采用甲醇； ② pH值：适宜的pH值是6.5~7.5，pH值高于8或低于6，
采用石灰作为除磷的絮凝剂已在国内外被广泛采用。
据研究，当pH值为11.5时，石灰法的除磷效率较高， 磷的去除率可达99%。缺点是药剂费导致系统运行费用偏 高，同是易在池子、管道和其他设备上结垢，大量沉渣污 泥需处理，费用较高。
2、生物法除磷
（1）生物法除磷的机理 生物法除磷的核心是聚磷菌的超量吸磷现象：
污水的脱氮除磷技术
主要内容
水体富营养化的概念、危害及控制方法 污水脱氮技术 污水除磷技术 污水同步脱氮除磷技术
多段多级AO除磷脱氮工艺研究
2.AMAO除磷脱氮工艺流程及基本原理
工艺流程
进水
厌 好 缺好 缺 好缺好 氧 氧 氧氧 氧 氧氧氧 区 区 区区 区 区区区
二 出水 沉 池
回流污泥
剩余污泥
AMAO除磷脱氮工艺流程图
AMAO工艺采用分段进水技术将原污水分配到生物池 中，使其形成交替的多级缺氧/好氧环境，强化了生物 脱氮除磷效果。并在生物池首端设置厌氧区，创造良 好的厌氧释磷环境，有效的保证了去除污水中的总磷。
有利于实现短程硝化反硝化和同步硝化反硝化
AMAO工艺由于生物池内硝化反硝化交替进行， PH值一般能维持在较高值（7.4-8.3）。较高的PH值使 亚硝酸盐积累率达到很高，有利于实现短程硝化反硝 化。另外，AMAO工艺在同一时间内有多个区域同时 发生硝化和反硝化反应，这非常接近于同步硝化反硝 化，其特征基本相似于同步硝化反硝化。
（4）、AMAO工艺生物池内污泥浓度高，BOD5及 NH4+-N浓度低，可提高除磷脱氮效果
AMAO除磷脱氮工艺，生物池内形成一个高污泥浓 度梯度，在不增加生物池出流MLSS质量浓度情况下， 生物池内平均污泥浓度及污泥龄增加。此外，污水分 多段进水，使生物池各段处于低营养状态，生物池各 段的BOD5、NH4+-N处于低浓度状态。因此AMAO除 磷脱氮工艺中的硝化菌和聚磷菌比增殖速度加快，在 活性污泥总量中的比例增大，从而提高除磷脱氮效果。
生物池各级有机物分布均匀，处于低碳源状态
污水分多段进入生物池的厌氧区和缺氧区，生物 池各级有机物分布均匀，BOD5及NH4+-N负荷均衡，这 种状态能促使硝化菌和聚磷菌比增殖速度加快，处于 生长优势，增大这两类菌群在活性污泥总量中的比例， 提高脱氮除磷效果。此外，BOD5及NH4+-N负荷均衡， 一定程度上缩小了供氧速率与好氧速率之间的差距， 可降低能耗。各段缺氧区只进入部分原水，反硝化菌 优先利用原污水中易降解有机物进行反硝化反应，减 少了好氧区异养菌对有机物的竞争，因此可以最大程 度的利用原污水中的碳源进行反硝化，尤其适用于碳 源不足的城市污水生物处理。
废水脱氮除磷处理工艺 教学PPT课件
硝化和反硝化两个生化过程构成。 ► 单级A/O工艺是用一个缺氧反应器和一个好
氧反应器组成的联合系统。
10
活性污泥回流
缺
废
氧
水
反
硝
化
好好 氧氧 脱硝 碳化
回流
二沉池
出水
混合液回流
A/O脱氮工艺
11
(一) A/O(anoxic oxic)工艺
► A/O工艺流程中，原水先进入缺氧池，再进 入好氧池。
► A/O工艺将好氧池的混合液与沉淀池的污泥 一起回流到缺氧池，为缺氧池提供了丰富的 硝酸盐氮和充足的微生物，保证了反硝化过 程的顺利进行。
生物吸收法无害物质。常用的固体颗粒有土壤和 生物洗涤法堆肥。 生物过利滤用法微生物利和用培污养水液处组理成厂的剩微余生的物活吸性收污液
处理废气，泥然配后置在混进合行液好，氧作处为理吸，收去剂除处液 体中吸收的理污废染气物。。这种方法适合于处理 可溶性的气态污染物。
21
依靠固自体然界废广弃泛分物布的处微理生物方，法人为地促
► 厌氧生物分解有机物的过程
水解阶段 发酵（酸化）阶段 产乙酸阶段 产甲烷阶段
27
内源代谢残留物
内源代谢产物（CO2 内源 、H2O、NH3）+能 代谢 量
CO2,H2O,NH3, +能量
热
分解 SO42-,PO43-
26
厌氧生物处理的基本原理
► 厌氧生物处理（Anaerobic process）：在 无氧条件下，利用多种厌氧微生物的代谢活 动，将有机物转化为CH4和CO2以及少量细胞 物质的过程。
4
生物脱氮的基本原理
2、反硝化作用
反硝化由一群异养微生物完成，主要是将 硝酸盐氮还原成气态氮或氮氧化物，反应在 无分子氧的状态下进行。 细菌：反硝化细菌（兼性厌氧菌） 反应：NO3-N反硝化还原为N2，溢出水面释放 到大气中。
氧反应器组成的联合系统。
10
活性污泥回流
缺
废
氧
水
反
硝
化
好好 氧氧 脱硝 碳化
回流
二沉池
出水
混合液回流
A/O脱氮工艺
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(一) A/O(anoxic oxic)工艺
► A/O工艺流程中，原水先进入缺氧池，再进 入好氧池。
► A/O工艺将好氧池的混合液与沉淀池的污泥 一起回流到缺氧池，为缺氧池提供了丰富的 硝酸盐氮和充足的微生物，保证了反硝化过 程的顺利进行。
生物吸收法无害物质。常用的固体颗粒有土壤和 生物洗涤法堆肥。 生物过利滤用法微生物利和用培污养水液处组理成厂的剩微余生的物活吸性收污液
处理废气，泥然配后置在混进合行液好，氧作处为理吸，收去剂除处液 体中吸收的理污废染气物。。这种方法适合于处理 可溶性的气态污染物。
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依靠固自体然界废广弃泛分物布的处微理生物方，法人为地促
► 厌氧生物分解有机物的过程
水解阶段 发酵（酸化）阶段 产乙酸阶段 产甲烷阶段
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内源代谢残留物
内源代谢产物（CO2 内源 、H2O、NH3）+能 代谢 量
CO2,H2O,NH3, +能量
热
分解 SO42-,PO43-
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厌氧生物处理的基本原理
► 厌氧生物处理（Anaerobic process）：在 无氧条件下，利用多种厌氧微生物的代谢活 动，将有机物转化为CH4和CO2以及少量细胞 物质的过程。
4
生物脱氮的基本原理
2、反硝化作用
反硝化由一群异养微生物完成，主要是将 硝酸盐氮还原成气态氮或氮氧化物，反应在 无分子氧的状态下进行。 细菌：反硝化细菌（兼性厌氧菌） 反应：NO3-N反硝化还原为N2，溢出水面释放 到大气中。
污水生物脱氮除磷新工艺PPT课件
成。硝化过程可以分为两个过程，分别由亚硝酸菌 和硝酸菌完成。
硝化反应式如下：
氨化反应：
RC2 C HO N O O H 2 N H3 H C2 O RCOOH
硝化反应：
NH
4
1.5O2
NO2
H2O
2H
NO2 0.5O2 NO3
硝化过程总反应式
NH
4
2O2
NO3
H2O 2H
反硝化菌为异养型兼性厌氧菌，在有氧气存在时，它会 以氧气为电子受体进行好氧呼吸；在无氧而有硝酸盐氮或 亚硝酸盐氮存在时，则以硝酸盐氮或亚硝酸盐氮为电子受 体，以有机碳为电子供体进行反硝化反应。
上较小的完全混合式反应格串联组成，在各反应 段具有良好的基质浓度梯度分布。 （2）污泥龄短、负荷高，运行速率高，除磷效果好。
4.MSBR工艺 MSBR是SBR和A2/O工艺的组合，污水和脱
氮后的活性污泥一并进入厌氧区，聚磷污泥在此 充分放磷，然后泥水混合液交替进入缺氧区和好 氧区，分别完成反硝化、有机物的好氧降解和吸 磷作用，最后在SBR池中沉淀出水。
由于硝化菌是自养菌，水中的C/N 不宜过高，否则将有助于异养菌的 迅速增殖，微生物中的硝化菌的比 例下降。
在反硝化反应中，最大的问题 就是污水中可用于反硝化的有 机碳的多少及其可生化程度。
硝酸菌的停留时间必须大于其最小 世代时间
2.新的硝化-反硝化脱氮原理
同步硝化反硝化：在供氧受限或缺少有机碳源的厌氧 条件下发生同步硝化反硝化，这时氨和亚硝酸盐分别充当电子 供体和电子受体，致使曝气能耗和有机碳源需求量大大减少。 与其他活性污泥法工艺相比，同步硝化反硝化在氧化沟工艺中 最为显著。究其原因是在氧化沟中独特的表面曝气，打散了活 性污泥絮体，形成了新的活性污泥絮体，使活性污泥能够很好 地进行新陈代谢。另外，氧化沟工艺较长的HRT缓解了同步硝化 反硝化速率较低的问题。
硝化反应式如下：
氨化反应：
RC2 C HO N O O H 2 N H3 H C2 O RCOOH
硝化反应：
NH
4
1.5O2
NO2
H2O
2H
NO2 0.5O2 NO3
硝化过程总反应式
NH
4
2O2
NO3
H2O 2H
反硝化菌为异养型兼性厌氧菌，在有氧气存在时，它会 以氧气为电子受体进行好氧呼吸；在无氧而有硝酸盐氮或 亚硝酸盐氮存在时，则以硝酸盐氮或亚硝酸盐氮为电子受 体，以有机碳为电子供体进行反硝化反应。
上较小的完全混合式反应格串联组成，在各反应 段具有良好的基质浓度梯度分布。 （2）污泥龄短、负荷高，运行速率高，除磷效果好。
4.MSBR工艺 MSBR是SBR和A2/O工艺的组合，污水和脱
氮后的活性污泥一并进入厌氧区，聚磷污泥在此 充分放磷，然后泥水混合液交替进入缺氧区和好 氧区，分别完成反硝化、有机物的好氧降解和吸 磷作用，最后在SBR池中沉淀出水。
由于硝化菌是自养菌，水中的C/N 不宜过高，否则将有助于异养菌的 迅速增殖，微生物中的硝化菌的比 例下降。
在反硝化反应中，最大的问题 就是污水中可用于反硝化的有 机碳的多少及其可生化程度。
硝酸菌的停留时间必须大于其最小 世代时间
2.新的硝化-反硝化脱氮原理
同步硝化反硝化：在供氧受限或缺少有机碳源的厌氧 条件下发生同步硝化反硝化，这时氨和亚硝酸盐分别充当电子 供体和电子受体，致使曝气能耗和有机碳源需求量大大减少。 与其他活性污泥法工艺相比，同步硝化反硝化在氧化沟工艺中 最为显著。究其原因是在氧化沟中独特的表面曝气，打散了活 性污泥絮体，形成了新的活性污泥絮体，使活性污泥能够很好 地进行新陈代谢。另外，氧化沟工艺较长的HRT缓解了同步硝化 反硝化速率较低的问题。
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3. AMAO除磷脱氮工艺主要特点
生物池内平均污泥浓度高
AMAO除磷脱氮工艺，回流污泥全部进入 生物池前端厌氧区，污水分多段进入生物池厌 氧区和缺氧区，这样在生物池内形成由高到低 的污泥浓度梯度，在不增加生物池出流MLSS 的质量浓度下，生物池内平均污泥浓度增加， 终沉池的水力负荷和固体负荷均没有变化。使 得聚磷菌和硝化菌比增殖速度加快，在活性污 泥总量中的比例增大，从而提高除磷脱氮效果
（5）、AMAO工艺生物池各级好氧区硝化液直接进入 下一级反硝化区有利提高除磷脱氮效果
AMAO除磷脱氮工艺，由于采用分段进水，生物 池中每一级好氧区进行硝化菌的硝化反应和聚磷菌的 生物吸磷反应，产生的硝化液直接进入下一级的反硝 化区进行反硝化，这样就无需设硝化液内回流设施， 且在反硝化区可以充分利用污水中的有机物作为碳源， 一般可以在较低碳源条件下达到较高的反硝化效率。
对AMAO工艺生物池中生物量物料平衡计算可得下列方
程式：
n
i 12......n 1
i1
（3-1）
i
i
mx1rxr (r m)xi
m1
m1
i
m x1 rxr
xi m 1
i
r m
m 1
（3-2）
式中： n―进水段数
αi―每段进水流量分配比例（%） r―污泥回流比
xr―回流污泥浓度（mg/L） xi―每段生物池的污泥浓度（mg/L） xl―原污水污泥浓度（mg/L）
1.AMAO除磷脱氮工艺发展背景
国内外目前广泛采用的污水除磷脱氮工艺效 果是比较好的，但为达到较高的脱氮效果，必须同 时进行污泥回流和加大硝化液的内回流，往往还需 要外加碳源和补充碱度，工艺流程较长，占地面积 大，基建投资和运行费用高等。这些缺点制约了目 前采用的污水除磷脱氮处理工艺的广泛应用。
国内外的工艺试验研究和工程应用结果表明 ，分段进水多级AO工艺具有除磷脱氮效率高、基建 投资和运行费用省、运行管理方便等优点。适用于 各种规模污水厂的改造和新厂建设，是一种很有发 展前途的污水处理新工艺。
（4）、AMAO工艺生物池内污泥浓度高，BOD5及 AMANOH除4+-磷N浓脱度氮低工，艺可，提生高物除池磷内脱形氮成效一果个高污泥浓
度梯度，在不增加生物池出流MLSS质量浓度情况下， 生物池内平均污泥浓度及污泥龄增加。此外，污水分 多段进水，使生物池各段处于低营养状态，生物池各 段的BOD5、NH4+-N处于低浓度状态。因此AMAO除 磷脱氮工艺中的硝化菌和聚磷菌比增殖速度加快，在 活性污泥总量中的比例增大，从而提高除磷脱氮效果。
2.AMAO除磷脱氮工艺流程及基本原理
工艺流程
进水
厌 好 缺好 缺 好缺好 氧 氧 氧氧 氧 氧氧氧 区 区 区区 区 区区区
二 出水 沉 池
回流污泥
剩余污泥
AMAO除磷脱氮工艺流程图
AMAO工艺采用分段进水技术将原污水分配到生物池 中，使其形成交替的多级缺氧/好氧环境，强化了生物 脱氮除磷效果。并在生物池首端设置厌氧区，创造良 好的厌氧释磷环境，有效的保证了去除污水中的总磷。
系列工程技术方法，将弱势菌群硝化菌和聚磷菌培养 成为优势菌群。
在硝化反硝化过程中，硝化菌与脱碳菌相比是弱 势群体。在厌氧区往往同时存在聚磷菌和反硝化菌， 这两者中聚磷菌是弱势群体。
要提高生物除磷脱氮效果，应提高硝化菌和聚磷 菌在活性污泥系统中的比例，改变弱势菌群的现状。
（3）、高污泥浓度、低BOD5及NH4+-N浓度，可使硝 化菌和聚磷菌成为优势菌群
前言
多段多级AO（Anaerobic Multilevel Anoxic-oxic， AMAO）除磷脱氮工艺，是一种污水生物处理高效除 磷脱氮技术，特别适用于城市污水处理的新建和改造 项目。该工艺是由中国市政工程西北设计研究院有限 公司研究开发的，它采用分段进水技术将原污水分配 到生物池中，使其形成交替的多级缺氧/好氧环境，强 化了生物脱氮除磷效果。并在生物池首端设置厌氧区 ，创造良好的厌氧释磷环境，有效的保证了去除污水 中的总磷。
多段多级AO除磷脱氮工艺研究
study on anaerobic multilevel anoxic-oxic nitrogen and phosphorus removal process
主要内容
前言 AMAO除磷脱氮工艺发展背景 AMAO除磷脱氮工艺流程及基本原理 AMAO除磷脱氮工艺主要特点 AMAO除磷脱氮工艺设计参数 AMAO除磷脱氮工艺工程应用实例 结语
对常规活性污泥生物池中生物量平衡计算可得下列方程：
i
m x1 rxr
x ' m1 r 1
（3-3）
式中：x＇－常规活性污泥法生物池中的污泥浓度
假设多段多级AO生物池中各级池容相等，则可得到
下列方程式：
X平均
1 n
n i1
i
m X1 rXr
m1
i
r m
m1（3-4）源自市政西北院近几年对 AMAO工艺的研究和开发做了大 量工作，取得了较多成果，于 2009年8月向国家知识产权局申请 了《多段多级AO除磷脱氮工艺》 发明专利和实用新型专利，并于 2010年5月26日获得实用新型专利 证书（专利号：ZL 2 0169187.2）。
近两年我院天津分院在云南 曲靖市、山东潍坊市、安徽阜阳 市、天津宁河县等城市的污水处 理厂新建和改造项目中采用 AMAO工艺，取得了良好的效果。
根据实验数据，当生物反应池中污泥浓度MLSS 大于5000mg/L后，硝化菌和聚磷菌的比增殖速度加快， 这两种菌群在活性污泥总量中的比例增大，从而提高 硝化速度和厌氧释磷速度。此外，当生物反应池中 BOD5及NH4+-N浓度较低时，硝化菌和聚磷菌的比增 殖速度加快，这两类菌群在活性污泥总量中的比例增 大，从而提高硝化速度和厌氧释磷速度，进而提高脱 氮除磷效果。
工艺基本原理
（1）、硝化菌和聚磷菌存在着基质竞争和泥龄的矛 盾
污水除磷脱氮过程中，存在着生物脱氮与生物 除磷过程在水力停留时间和污泥龄的相互矛盾。在 碳源方面，反硝化菌的增殖很明显与聚磷菌的增殖 发生竞争。
（2）、培养弱势菌群硝化菌和聚磷菌成为优势 菌群 提高活性污泥法除磷脱氮效率的实质就是通过一