生物脱氮技术及研究进展
高效能污水生物脱氮除磷工艺的研究进展
０ 引 言
从 ２ Ｏ世 纪 ６ ０年代 开 始 ，水 体 的 富 营养 化 问 题 日趋 严 重 ， 围波及 整 个 世 界 。尽 管 污染 物 的排 范 放 标 准越 来 越 严 格 ， 水 体 污 染 的形 势 依 然 严 峻 ， 但
２１ 年 １ ０２ 月第 １ 期
城 市道 桥 与 防 洪
Hale Waihona Puke 防洪排水 ６ １高效 能 污水 生物脱 氮 除磷 工艺 的研 究进 展
芮旭 东 ， 汪宏 渭 ， 志康 刘
（ 杭州 市七格 污水 处理 厂工程 建设 指挥 部 ， 浙江杭 州 ３０ ０ １０ ５）
摘
要： 在水 环境 污 染和 水体 富 营养 化 的问题 日益 严重 ，国 内外对 氮 、 磷排 放 的限 制标 准越来 越 严格 的背 景 下 ， 为更 好地 解
污水脱氮 除磷技术 的研发 和工程应用 至今 仍是 国 内外 关 注 的 热点 和 难 点 。Ａ ／ （ 氧 ／ ２ 厌 Ｏ 缺氧 ／ 氧 ） 好 工 艺 是 技 术 成 熟 、 用 范 围广 泛 的脱 氮 除 磷 工 艺 ， 应 取 得 良好 的 环境 效 益 。 然 而 ， ２ 工 艺 在 脱 氮 和 除 磷 的 机 理 上 存 在 Ａ／ ０ 着 一 定 的相 互 制 约 ， 回流 污 泥 中 的硝 酸 盐 、 泥 龄 污 及 进 水 碳 源 是 平 衡 脱 氮 与 除磷 效 率 的 重 要 因 素 。 为此 ，研 发 经 济 高效 的脱 氮 除磷 新 工 艺 技 术 成 为 重 点 方 向 。本 文 所 述 的高 效 能 脱 氮 除 磷 工 艺 技 术 指 的是 在 同一 反 应 器 中 同时 发 生 ２种 及 以上 不 同 类 型的生化反应 。它们在兼具脱氮除磷功 能的同 时 ， 有 减 少 反 应 器 体 积 、 效 利 用 碳 源 ， 约 能 具 有 节 源等优势 ， 符合节能减排和可持续发展的理念 。
《2024年污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》范文
《污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》篇一一、引言随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快，污水的处理和净化成为当前环境治理领域的重要议题。
在众多污水处理技术中，生物脱氮除磷技术因其高效、经济和环保的特点，被广泛应用于污水处理厂。
然而，面对日益严格的排放标准和水质要求，传统的生物脱氮除磷工艺逐渐暴露出其局限性。
因此，对污水生物脱氮除磷工艺的优化技术进行综述，分析现有技术的研究进展及未来发展方向，对于提升污水处理效果、促进可持续发展具有重要意义。
二、污水生物脱氮除磷技术概述污水生物脱氮除磷技术主要利用微生物的代谢作用，通过特定的工艺流程，将污水中的氮、磷等营养物质去除，达到净化水质的目的。
该技术主要包括生物反应器、硝化、反硝化、厌氧释磷和好氧吸磷等过程。
其中，脱氮主要依靠硝化菌和反硝化菌的作用，除磷则主要依靠聚磷菌的富集和分离。
三、污水生物脱氮除磷工艺优化技术1. 工艺流程优化针对传统工艺流程中存在的能耗高、处理效率低等问题，研究者们提出了多种工艺流程优化方法。
例如，通过优化曝气系统，调整曝气强度和时间，以提高硝化、反硝化的效率；通过调整厌氧、好氧区域的布局，提高聚磷菌的富集和分离效果。
此外，还有一些新型的工艺流程，如AAO（厌氧-好氧）工艺、MBBR （移动床生物反应器）工艺等，也在实际运行中取得了较好的效果。
2. 微生物种群调控微生物种群是影响生物脱氮除磷效果的关键因素。
通过调控微生物种群结构，可以提高脱氮除磷的效率。
例如，通过投加特定种类的微生物制剂，促进硝化菌、反硝化菌和聚磷菌的生长繁殖；通过调整pH值、温度等环境因素，优化微生物的生长环境。
此外，利用基因工程技术对微生物进行改良，也是当前研究的热点。
3. 新型反应器设计反应器是生物脱氮除磷技术的核心设备。
针对传统反应器存在的混合不均、传质效率低等问题，研究者们设计出了多种新型反应器。
例如，立体循环反应器、复合式反应器等，这些新型反应器具有混合均匀、传质效率高、抗冲击负荷能力强等优点，能够提高生物脱氮除磷的效果。
《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快，城市污水处理成为环境保护领域亟待解决的问题。
传统的污水处理方法虽然能够满足基本需求，但面对日益增长的城市人口和日益复杂的污水成分，传统的处理技术已经难以满足当前的环保要求。
因此，新型生物脱氮除磷技术的研究与进步对于改善水质、保护生态环境具有十分重要的意义。
本文旨在梳理近年来城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展。
二、生物脱氮技术研究（一）发展概况生物脱氮技术主要通过微生物的作用，将污水中的氮素转化为无害的氮气排放到大气中。
近年来，研究者们通过优化反应器设计、改进微生物菌群以及调控环境因素等手段，推动了生物脱氮技术的进步。
（二）技术分类目前，生物脱氮技术主要包括厌氧-好氧（A/O）工艺、同步硝化反硝化（SND）技术、短程硝化反硝化等。
这些技术通过不同的反应过程和微生物活动，实现了高效脱氮的效果。
（三）研究进展随着研究的深入，新型生物脱氮技术如微氧脱氮技术、基于膜生物反应器的脱氮技术等逐渐崭露头角。
这些技术不仅提高了脱氮效率，还降低了能耗和运行成本。
三、生物除磷技术研究（一）发展概况生物除磷技术主要通过微生物的代谢活动，将污水中的磷素去除或转化为易于回收的形态。
近年来，随着对微生物除磷机制的了解加深，除磷技术的效率也得到了显著提高。
（二）技术分类常见的生物除磷技术包括聚磷菌（PAOs）除磷工艺、厌氧-好氧（A/O）结合除磷等。
这些技术通过调控微生物的生长环境和代谢过程，实现了对污水中磷的高效去除。
（三）研究进展新型的生物除磷技术如基于微藻的除磷技术、电化学辅助生物除磷技术等逐渐成为研究热点。
这些技术不仅提高了除磷效率，还为后续的磷资源回收提供了可能。
四、新型生物脱氮除磷技术的优势与挑战（一）优势新型生物脱氮除磷技术相比传统技术，具有更高的处理效率、更低的能耗和运行成本。
同时，这些技术还能够实现对氮、磷等营养元素的回收利用，具有良好的经济和环境效益。
厌氧氨氧化生物脱氮研究进展
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短程生物脱氮技术研究进展修改稿
1
SBNR 反应机理
[3]
传统的生物脱氮是基于自养硝化和异养反硝化的生化过程。 硝化作用被认为在绝对好氧的条件下进行 ， -[4] 包括氨氮氧化成 NO2 以及 NO2 氧化成 NO3 ：
− + NH + 4 + 1.5O 2 → NO 2 + 2H 2 O + 2H
（ 1） （2）
[5]
∆G � = −278kJ / mol
图3 氨氧化细菌生长曲线 Fig.3 The growth curve of the AOB
污水处理中进行亚硝化作用的微生物主要是 Nitrosomonas。Pongsak 等 在一个厌氧氨氧化 SBR 反应器的短 程硝化时期通过荧光原位技术（FISH）观察到其优势菌种是 Nitrosomonas（占菌数目的 30%） 。Alfredo J 等 [1] 通过 PCR-CE/SSCP 技术在一个 SBNR 反应器里也观察到类似的结果。 近年来，分子生态学迅速发展，极大地推动了脱氮微生物研究的进程。人们可以直接提取环境 DNA，通 过 PCR 分 子 标 记 等 技 术 来 研 究 脱 氮 微 生 物 。 目 前 ， 学 者 已 经 得 出 β -Proteobacteria 中 AOB 和 γ -Proteobacteria AOB 的引物与探针，并把 AOB 细胞内的氨单加氧酶α亚基基因（αmoA）用作研究自然环境 [29] 中 AOB 的多样性和丰富度的分子标记 。利用分子生态学的相关技术，Nitrosomonas europaea 可以进一步 [30] [29] 分 为 Nitrosomonas europaea AL954747 和 Nitrosomonas europaea NC004757 等 、 Nitrosospira multiformis 同 样 也 可 以 划 分 为 Nitrosospira multiformis CP000103[30] 和 Nitrosospira multiformis [29] L35509 等。 3.2 反硝化细菌 反硝化细菌在现代微生物分类学上没有专门的类群，它们分散于 10 多个不同的细菌科 。大多数反硝 化细菌是兼性厌氧异养型微生物，在厌氧条件下通过碳源提供能量来氧化氮化物，并在缺氧条件下，氧化还 [27] 原电位是+50 至－50mV 范围内，通过降解 BOD 来获取能量合成细胞自身物质 。异养反硝化的细菌主要包括 Pseudomonas、Paracoccus、Flavobacterium、Alcaligenes 和 Bacillus[28]。 分子生态学在反硝化细菌研究方面主要着眼于反硝化过程中所利用的四种酶（硝酸还原酶、亚硝酸还原 酶、NO 还原酶、N2O 还原酶）所对应的编码基因（nar、nir、nor、nos） ，分别运用 RFLP 技术研究其微生物 多样性、使用 DGGE 技术研究编码基因的多样性以及利用 PCR 技术研究其遗传多样性，除了进一步把反硝化 [31] 细菌分得更细以外，还得出了一些反硝化细菌的新种（如 Pseudomonas HS203 等） 。
《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。
铁碳微电解及其耦合生物脱氮的研究进展
铁碳微电解及其耦合生物脱氮的研究进展铁碳微电解及其耦合生物脱氮的研究进展摘要：氮污染是当前世界面临的严重环境问题之一。
传统技术如化学法、生物法和物理法在氮去除方面存在着效率低、工艺复杂、设备占地大等问题。
近年来，铁碳微电解技术被广泛应用于环境污染治理中。
本文综述了铁碳微电解技术及其在耦合生物脱氮领域的研究进展，探索了其潜在的应用前景。
一、引言氮污染是水体富营养化的主要原因之一，对生态环境产生了严重的影响。
氨氮是氮污染的主要形式之一，高浓度的氨氮会对水生生物产生毒害作用。
因此，氮的高效去除成为了环境保护的关键问题。
二、铁碳微电解技术的原理铁碳微电解技术是将铁和碳材料作为电极，在电解液中进行反应，通过电化学和化学作用促进氮的去除。
其中，铁作为主要的电极材料，促进了还原作用，而碳材料则作为辅助的电极材料，提高了电化学反应效果。
三、铁碳微电解与生物脱氮的耦合研究近年来，学者们将铁碳微电解技术与生物法相结合，形成了铁碳微电解与生物脱氮的耦合系统。
生物脱氮利用了氮转化菌通过氧化反应将氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮，并最终转化为氮气释放到大气中。
而铁碳微电解技术则通过电化学与化学作用促进了氮气的产生，提高了生物脱氮的效率。
四、影响因素及优化措施铁碳微电解与生物脱氮的耦合系统受到多种因素的影响，如电流密度、电解液中氧和碳源的含量等。
调整这些因素可以提高系统的稳定性和氮去除效果。
此外，优化电极形式、改进电解液配比等措施也是提高系统性能的有效途径。
五、应用前景和挑战铁碳微电解与生物脱氮的耦合系统在氮污染治理方面具有广阔的应用前景。
将其应用于污水处理厂和农业废水处理中，可以高效去除氮污染物，降低处理成本，实现节能减排。
然而，该技术在实际应用中还面临着一些挑战，如电极寿命、工程可行性和经济性等，需要进一步的研究和实践来解决。
六、结论铁碳微电解与生物脱氮的耦合系统是一种高效、环保的氮去除技术。
通过对其原理、影响因素及优化措施的探讨，可以发现该系统在氮污染治理中的应用前景和挑战。
污水处理中的深度脱氮技术研究
污水处理中的深度脱氮技术研究一、引言在现代城市化的进程中，污水处理是一个不可忽视的环境问题。
其中，氮污染是造成水体富营养化的主要原因之一。
因此，深度脱氮技术的研究和应用愈发重要。
本文旨在探讨污水处理中的深度脱氮技术及其研究进展。
二、深度脱氮技术概述深度脱氮技术是指将污水中的氮元素有效去除至环境规定的排放标准以下的处理技术。
具体而言，常见的深度脱氮技术包括物理方法、化学方法和生物方法。
1. 物理方法物理方法主要利用分离技术和吸附技术进行污水中氮元素的去除。
例如，膜分离技术能够有效去除溶解性氮，通过不同孔径大小的膜将氮分子滞留在膜上，实现脱氮。
此外，吸附技术利用吸附剂对氮分子进行吸附，从而实现去除。
2. 化学方法化学方法主要利用化学反应将氮元素转化为其他形式从而去除。
常见的化学方法包括硝化反应和反硝化反应。
硝化反应将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐，而反硝化反应将亚硝酸盐或硝酸盐还原为氮气释放到大气中。
3. 生物方法生物方法主要利用生物活性物质对污水中的氮元素进行处理。
传统的生物方法包括厌氧氨氧化和硝化反硝化工艺。
而近年来兴起的深度脱氮技术中，反硝化产物的再利用成为了研究热点。
通过微生物对反硝化产物的利用，可以将氮元素进一步去除达到更高的脱氮效果。
三、深度脱氮技术的研究进展随着环境问题的加剧和技术的不断进步，深度脱氮技术在污水处理领域得到了广泛应用和研究。
1. 新型吸附剂的应用新型吸附剂的研发成为了深度脱氮技术的重要方向。
例如，一些基于石墨烯、金属氧化物等材料制备的吸附剂具有较大的比表面积和优异的吸附性能，能够高效地去除污水中的氮元素。
2. 微生物技术的创新微生物技术在深度脱氮技术中发挥着重要作用。
新型生物载体的开发以及基因工程技术的应用为深度脱氮提供了新的途径。
例如，一些研究人员通过改良微生物株的代谢途径，使其对反硝化产物有更高的利用能力，从而实现更高效的脱氮效果。
3. 联合技术的应用深度脱氮技术的研究也逐渐向联合技术发展。
污水生物脱氮过程N2O排放数学模型研究进展
污水生物脱氮过程N2O排放数学模型研究进展污水生物脱氮过程N2O排放数学模型研究进展1. 引言污水处理厂是为了减少排放到环境中的氮、磷等污染物负荷而建造的重要设施。
然而，在污水处理的过程中，尽管通过生物脱氮技术可以有效地去除污水中的氮，但会产生大量的氧化亚氮（N2O），它是一种强大的温室气体和臭氧破坏剂。
因此，探索污水生物脱氮过程中N2O排放的规律及其数学模型的研究成为解决这一问题的重要途径。
2. N2O的生成机理N2O是由氨氧化细菌（AOB）和反硝化细菌通过氧化亚氮还原酶（N2OR）催化作用产生的。
其中，AOB在氨氧化的过程中生成亚硝酸（NO2-），而反硝化细菌则通过还原亚硝酸至氮气（N2），在此过程中产生N2O。
3. N2O排放的影响因素（1）C/N比：C/N比是污水中有机碳与氮的比值。
适宜的C/N比能够保持污水处理系统中厌氧和好氧条件的平衡，从而减少N2O的产生。
（2）温度：温度对反硝化细菌活性的影响很大。
较高的温度能够促进反硝化细菌的生长和代谢活动，增加N2O产生的可能性。
（3）氧气浓度：过高或过低的氧气浓度都会抑制反硝化细菌的活性，从而减少N2O的生成。
（4）pH值：适宜的pH值有助于细菌生长和代谢，从而影响N2O的排放。
4. N2O排放数学模型的建立为了准确预测和控制污水生物脱氮过程中N2O的排放，研究人员建立了各种数学模型。
其中比较常用的是基于物质平衡和能量平衡的动态模型。
（1）物质平衡模型：该模型基于活性污泥系统中N2O的产生与消耗之间的平衡关系建立，通过考虑各种微生物的生长、代谢和迁移等因素，对N2O的生成、转化和排放进行定量预测。
（2）能量平衡模型：该模型考虑底物的降解和产生能量的同时，进一步考虑氨氧化和反硝化过程中产生的N2O，通过能量的平衡关系对N2O的排放进行建模。
5. 模型验证与应用研究者通过实际污水处理厂的监测数据对建立的数学模型进行验证，在与实际数据进行对比的过程中发现模型具有较好的准确性和预测能力。
《2024年人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展》范文
《人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体富营养化问题日益严重，其中氮、磷等营养物质的过量排放是主要诱因之一。
人工湿地作为一种自然与人工相结合的生态系统，具有成本低、维护简便、生态友好等优点，在污水处理特别是脱氮除磷方面表现出良好的应用前景。
本文旨在探讨人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展，为湿地生态系统的优化提供理论支持。
二、人工湿地的基本构成与工作原理人工湿地主要由基质、水生植物、填料及微生物等部分组成。
水体在流经湿地时，通过物理、化学及生物的三重作用，实现污染物的去除。
其中，脱氮除磷是人工湿地的主要功能之一。
三、人工湿地脱氮除磷的效果研究（一）脱氮效果研究人工湿地对氮的去除主要通过微生物的硝化-反硝化作用实现。
研究表明，人工湿地能有效去除水中的氨氮和亚硝酸盐氮，特别是通过合理设计湿地系统和优化植物种类后，脱氮效率可显著提高。
（二）除磷效果研究人工湿地通过吸附、沉淀及生物吸收等多种方式去除磷。
研究表明，湿地中的铁锰氧化物和氢氧化物等对磷有较强的吸附能力，同时植物对磷的吸收也是除磷的重要途径。
此外，湿地中的微生物活动也有助于磷的去除。
四、人工湿地脱氮除磷的机理研究（一）微生物作用微生物在人工湿地脱氮除磷过程中发挥着重要作用。
通过硝化-反硝化作用，微生物能将氨氮转化为氮气，从而从湿地系统中去除。
此外，一些微生物还能通过代谢活动吸收和转化磷。
（二）物理化学作用人工湿地中的基质如沙、石、土壤等，通过吸附、沉淀等物理化学作用，有助于去除水中的氮、磷等物质。
此外，湿地中的氧化还原反应也为脱氮除磷提供了有利条件。
五、研究进展与展望近年来，关于人工湿地脱氮除磷的研究取得了显著进展。
在湿地设计、植物种类选择、微生物群落研究等方面均取得了重要突破。
然而，仍存在一些亟待解决的问题，如湿地的长期运行效果、对不同污染负荷的适应性等。
未来研究需进一步优化湿地设计，提高脱氮除磷效率，同时加强湿地生态系统的综合管理和维护。
厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展
厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展
厌氧氨氧化生物脱氮技术是一种新兴的能够高效处理氨氮废水的生物脱氮技术。
该技
术不需要外加能量，具有操作简单、脱氮效率高、适用范围广等优点。
本文将对厌氧氨氧
化生物脱氮技术的研究进展进行概述。
一、厌氧氨氧化生物脱氮技术的原理
厌氧氨氧化生物脱氮技术是通过利用厌氧氨氧化反应和硝化反应来降低废水中的氨氮
浓度。
厌氧氨氧化反应是指利用一些厌氧生物将氨氮转化为亚硝酸盐，然后硝化反应将亚
硝酸盐进一步氧化为硝酸盐，从而达到降低氨氮浓度的目的。
1、不需要外加能量：与传统的物化处理技术不同，厌氧氨氧化生物脱氮技术不需要
外加能量，可以大大节省处理成本。
2、脱氮效率高：厌氧氨氧化生物脱氮技术具有脱氮效率高的特点，能够有效降低废
水中的氨氮浓度。
3、适用范围广：厌氧氨氧化生物脱氮技术适用于处理各种含氨废水，包括市政污水、农业养殖废水、工业废水等。
许多学者对厌氧氨氧化生物脱氮技术反应规律进行了研究，发现反应过程中各种微生
物群落的相互作用和生长变化对厌氧氨氧化反应和硝化反应的互动有着至关重要的影响。
对于厌氧氨氧化生物脱氮技术的控制策略研究，学者们主要从滤池的操作方式、进水
条件、氧气流量等方面进行探索。
通过对控制策略的研究，可以实现厌氧氨氧化生物脱氮
技术的稳定运行和高效脱氮。
厌氧氨氧化生物脱氮技术在实践中的应用越来越广泛。
许多学者通过对厌氧氨氧化生
物脱氮技术在处理实际废水中的效果进行研究，发现该技术可以达到较高的脱氮效率，对
于处理含氨废水具有很好的应用前景。
四、总结。
生物脱氮新技术研究进展
生物脱氮新技术研究进展随着环境保护意识的不断提高，生物脱氮技术作为一种环保节能的新型污水处理技术，越来越受到人们的。
本文将介绍生物脱氮新技术的研究背景和意义、研究进展、优缺点和发展前景，以期为相关领域的研究提供参考。
生物脱氮是指利用微生物或植物等生物手段，通过硝化和反硝化作用将废水中的氨氮和硝酸盐等含氮化合物转化为无害的氮气，从而达到废水治理和资源化的目的。
生物脱氮技术主要包括活性污泥法、生物膜法、反硝化菌法等。
这些技术均利用微生物菌群进行硝化和反硝化作用，将废水中的氨氮转化为氮气。
近年来，随着生物技术的不断发展，生物脱氮新技术也层出不穷。
下面介绍几种生物脱氮新技术的研究进展。
短程硝化反硝化技术是指在同一个反应器内，通过控制反应条件，使硝化作用和反硝化作用相继进行。
该技术可以大幅度减少反应器体积，提高反应效率，同时还可以降低能耗。
研究结果表明，短程硝化反硝化技术对氨氮和总氮的去除率均高于传统的活性污泥法。
厌氧氨氧化技术是指利用厌氧微生物将氨氮和亚硝酸盐转化为氮气的过程。
该技术的反应条件温和，无需曝气供氧，具有较高的氮去除率和能源利用率。
研究结果表明，厌氧氨氧化技术对高浓度氨氮废水的处理效果较好，但在低浓度氨氮废水处理中可能受到抑制。
悬浮生长植物脱氮技术是指利用水生植物如荷花、水葫芦等吸收废水中的氨氮，并通过植物体内的转化作用将其转化为氮气。
该技术具有投资少、操作简单、无需外加能源等优点，在低浓度氨氮废水中具有较好的处理效果。
研究结果表明，悬浮生长植物脱氮技术可以降低废水中的氨氮浓度，同时还可以改善水体生态环境。
生物脱氮新技术在氨氮和总氮的去除率、反应效率、能源利用率等方面均优于传统活性污泥法等生物脱氮技术。
但是，这些新技术尚存在一些缺点，如短程硝化反硝化技术需要控制精确的反应条件，厌氧氨氧化技术对废水的预处理要求较高，悬浮生长植物脱氮技术仅适用于低浓度氨氮废水的处理。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择适合的生物脱氮技术。
海水循环水养殖系统生物脱氮技术研究进展
２ １ ，４ ３ ：５ ０ ２ ２ （ ） １１～１： ５ ５
Ａｃ ａ Ａ ｒｃ ｈ ｒ ｅ Ｊａ ｇ ｉ ｔ ｇ ｉ ｕ ｕ ａ ｉｎ ｘ
海水 循环 水 养 殖 系统 生物 脱 氮技 术研 究进展
徐 升
（ 福建 工 程 学 院 环 境 与设 备 工 程 系 ， 建 福 州 因子也均有较大波 动， 这些都与饵料的性质 、 投饵量 、 水中生物残体 、 藻类繁
殖 的代谢终 产物 等 有关 ，（ ） ４ 海水 养 殖 废水 与常 见 陆源 污水相 比 ， 染物结 构 、 盐度 效应 和离 子强 度 其污 海水 效应 均会增 加处 理 的难 度 与 ： 性 。（ ） Ａ 水 质 既 复杂 ５Ｒ Ｓ 要满 足排放 标准 ， 要满 足水产 养殖 的要求 。 还
海水养 殖废 水 特 点 主 要 有 ：１ 海 水 养殖 废 水 排 放 （） 量 大 ， 污染 物种类 相对 较少 ， 饵与 养殖对 象 的排泄 物 但 残 是海 水养 殖废 水最 主要 污染 物 的来 源 ，三 氮” 过度 积 “ 的 累是 Ｒ Ｓ 常见 的问题 ， 海水 体系 中除氮 微生 物相 对 Ａ 最 而 较缺 乏 Ｊ ２ 与工 业 废 水 、 活 污水 相 比 ， 水 养 殖 。（ ） 生 海
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｌｎ ｔ ｈ ｒ ｄ ａ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ｒｎ ｒ ｄ ｃｓｄ ｍａ ｄ，ｉ ｒ ｅ ｏ ｒ ａｉｅ ｔｅ ｓ ｓａｎ ｂ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆ ｓ ｅ ｙ ｏ ｇ ｗｉ ｔ ｅ ｇ ａ ｕ ｌ ｃ ｅ ｓ ｆｍａ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｅ ｎ ｈ ｉ ｉ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｅ ｌ ｈ ｕ ｔｉ ａ ｌ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｈ ｒ ｚ ｏｆ ｉ
ＸＵ ｈ ｎ Ｓｅｇ
新型污水生物脱氮除磷工艺研究进展
新型污水生物脱氮除磷工艺研究进展摘要：近些年来，伴随城镇规模的扩大，城镇生活污染源占比急剧上升，而污水收集系统的建设推进相对缓慢，污水处理技术滞后于当前的社会发展需求，导致水体富营养化日益严峻，其中以氮、磷为主要的水资源富营养化因素。
传统脱氮除磷污水处理工艺难以满足日趋严重的污水处理需求开发适宜的脱氮除磷新型污水处理工艺技术拥有很大的市场前景。
基于此，本文探讨了研究生物脱氮除磷处理污水新工艺的意义，介绍了关于生物脱氮除磷新型污水工艺的整体研究进展，仅供参考。
关键词：新型工艺；污水处理；生物脱氮除磷近年来，我国富营养化水体占比超过80％[1]，排入水中的氮、磷等物质给藻类植物提供了充足的生长条件，导致水体溶解氧下降，限制水生生物的生存环境，严重危害了自然水生态系统，带给野生动植物、家畜、人类巨大的影响和危害。
很多国家均严格限制了氮磷排放标准，并循环利用水资源，以防水体继续恶化，我国排水质量评价体系也从单一考核氨氮、磷酸盐向总氮总磷转变。
当前，国内应用型污水处理技术依旧较为落后，以至于出水中的氮磷难以较好地被去除，无法达到A级标准。
下一步，需要积极研究、改进脱氮除磷工艺，尤其应关注污水生物脱氮除磷新型工艺的国内外研究进展，推动新技术的应用落地。
一、生物脱氮除磷处理污水新工艺的研究意义人类为了存活下来并不断向前发展，则必须依赖水这种很重要的资源。
随着工农业不断向前发展、民众生活品质的稳步提高工业废水以及城镇生活污水的总体排放量都在急剧增大。
然而，生活及工业污水处理设施的巨大缺口使得国内水环境污染愈加严重，大量没有处理达标的高氮磷污水直接排入水体引起了严峻的水体富营养化现状问题部分水系难以发挥正常功能并且带来了严重的经济损失。
近年来逐步增加的污水处理能力从一定程度上改善了水体污染现象但是却远远跟不上水污染防治的需求以至于水环境质量每况愈下[2]。
而相较于传统化学、物理脱氮除磷工艺而言，生物脱氮除磷新型工艺能够明显提高出水水质与脱氮除磷效率，有效减少运行费用、降低能源消耗。
《2024年城市污水生物脱氮技术变革_厌氧氨氧化的研究与实践新进展》范文
《城市污水生物脱氮技术变革_厌氧氨氧化的研究与实践新进展》篇一城市污水生物脱氮技术变革_厌氧氨氧化的研究与实践新进展城市污水生物脱氮技术变革：厌氧氨氧化的研究与实践新进展一、引言随着城市化进程的加速，城市污水问题日益突出，其中氮污染成为水环境治理的重要难题。
城市污水生物脱氮技术作为解决这一难题的关键手段，近年来得到了广泛关注。
其中，厌氧氨氧化技术以其独特的优势，在污水处理领域展现出巨大的应用潜力。
本文将就城市污水生物脱氮技术中的厌氧氨氧化技术进行研究与实践的新进展进行探讨。
二、城市污水生物脱氮技术概述城市污水生物脱氮技术主要利用微生物的作用，通过硝化与反硝化等过程，将污水中的氮元素从水中去除。
该技术具有处理效率高、运行成本低等优点，是当前污水处理领域的主要技术手段。
三、厌氧氨氧化技术原理及特点厌氧氨氧化技术是一种在厌氧条件下，利用厌氧氨氧化菌将氨氮直接氧化为氮气的生物脱氮技术。
该技术具有以下特点：一是无需外加有机碳源，以氨氮为电子供体，降低了处理成本；二是反应过程中不产生硝酸盐或亚硝酸盐等中间产物，减少了二次污染的风险；三是适应性强，可在高氨氮浓度、低溶解氧等条件下运行。
四、厌氧氨氧化技术研究进展近年来，随着对厌氧氨氧化技术的深入研究，该技术在反应器设计、菌种培养、工艺优化等方面取得了重要突破。
研究学者们通过改进反应器结构，提高了厌氧氨氧化反应的传质效率和处理能力；同时，通过筛选和培养高效的厌氧氨氧化菌种，进一步提高了反应的速率和效率。
此外，针对不同来源和特性的污水，研究学者们还探索出了多种组合工艺，如厌氧氨氧化与膜生物反应器结合、与活性污泥法联合等，提高了污水的处理效果。
五、厌氧氨氧化技术应用实践新进展目前，厌氧氨氧化技术已在国内外多个污水处理项目中得到应用。
实践表明，该技术在处理高氨氮浓度、低碳源的污水方面具有显著优势。
例如，某城市污水处理厂采用厌氧氨氧化技术后，出水氮含量显著降低，达到了国家排放标准；同时，该技术的运行成本相比传统生物脱氮技术降低了约XX%。
《2024年城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展》范文
《城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加速，城市污水问题日益突出，特别是含氮、含磷污水的排放对水环境的污染越来越受到关注。
传统的物理、化学处理技术虽可实现一定的污水处理效果，但成本高、处理过程复杂，且可能产生二次污染。
因此，发展绿色、高效的生物脱氮除磷技术成为当前研究的热点。
本文将就城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展进行详细阐述。
二、城市污水生物脱氮技术研究1. 传统生物脱氮技术传统生物脱氮技术主要依靠硝化与反硝化过程，通过在反应器中培养特定菌群，利用这些菌群的代谢活动完成氮的去除。
然而，传统技术往往存在处理效率低、能耗大等问题。
2. 新型生物脱氮技术（1）短程硝化反硝化技术：该技术通过控制反应条件，使硝化过程停留在亚硝酸盐阶段，减少了反应步骤，提高了脱氮效率。
（2）同步硝化反硝化技术：该技术通过优化反应器设计，使硝化与反硝化过程在同一反应器中同时进行，提高了空间利用率和脱氮效率。
三、城市污水生物除磷技术研究1. 传统生物除磷技术传统生物除磷技术主要依靠聚磷菌的过量摄磷行为实现除磷。
然而，该技术受水质、水温等因素影响较大，除磷效果不稳定。
2. 新型生物除磷技术（1）强化生物除磷技术：通过向反应器中投加特定物质或调节pH值等手段，强化聚磷菌的摄磷能力，提高除磷效率。
（2）组合生物除磷技术：将生物除磷技术与物理、化学方法相结合，形成组合式处理工艺，提高除磷效果和稳定性。
四、城市污水生物脱氮除磷技术的发展趋势1. 集成化技术：将多种生物处理技术进行集成，形成集成化处理系统，提高处理效率和稳定性。
2. 智能化控制：利用现代信息技术和自动化控制技术，实现污水处理过程的智能化控制，提高处理效果和降低能耗。
3. 绿色环保材料的应用：开发绿色、环保的生物载体和填料，提高生物反应器的性能和稳定性。
4. 强化技术研究：针对不同地区、不同类型污水的特点，开展强化技术研究，提高脱氮除磷效果和适应性。
厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展
厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展【摘要】厌氧氨氧化是一种新兴的生物脱氮技术，在污水处理领域具有重要应用前景。
本文从厌氧氨氧化生物脱氮工艺的概述出发，探讨了影响该工艺的因素，并对最新研究进展进行了总结。
还分析了工艺的优势和应用前景，指出了面临的挑战以及未来研究方向。
结论部分总结了目前的研究成果，并展望了未来的发展方向。
通过本文的研究，可以更深入地了解厌氧氨氧化生物脱氮工艺及其在环境保护中的重要性，为相关领域的研究提供参考和借鉴。
【关键词】厌氧氨氧化、生物脱氮、工艺、研究、进展、因素、优势、应用、挑战、未来、发展、展望、结语。
1. 引言1.1 研究背景厌氧氨氧化生物脱氮是一种新型的生物脱氮技术，可以有效地将废水中的氨氮转化为氮气排放，具有节能环保的优势。
在当前环境污染日益严重的背景下，研究和发展这种生物脱氮技术具有十分重要的意义。
传统的氨氮去除技术往往存在能耗高、操作复杂等问题，而厌氧氨氧化生物脱氮技术则可以在较低的能耗下实现高效处理废水中的氨氮，因此备受研究者和环保领域的关注。
在过去的研究中发现，厌氧氨氧化生物脱氮技术在实际应用中存在着一些问题和挑战，如微生物群体的构建、氮氧化过程的影响因素等。
有必要对厌氧氨氧化生物脱氮工艺进行深入研究，以解决当前存在的问题并提高其应用效率。
本文旨在系统梳理厌氧氨氧化生物脱氮技术的研究现状和进展，为其在废水处理领域的应用提供参考和借鉴。
1.2 研究意义厌氧氨氧化生物脱氮工艺是一种重要的废水处理技术，具有重要的研究意义。
厌氧氨氧化生物脱氮工艺可以有效去除废水中的氮负荷，减缓废水对水体的污染，保护水环境。
通过研究该工艺，可以提高氮的回收利用率，实现污水资源化利用，达到节能减排的目的。
厌氧氨氧化生物脱氮工艺还可以促进废水处理领域的技术创新，推动废水处理工艺的进步和完善。
深入研究厌氧氨氧化生物脱氮工艺具有重要的理论价值和实际应用意义，有助于提高废水处理效率，改善水环境质量，促进可持续发展。
厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展
厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展近年来，厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究备受关注，其在污水处理和环境保护领域具有巨大潜力。
本文将对厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究的进展进行综述，从工艺原理、影响因素、优化方法等方面进行深入探讨，旨在为相关领域的研究人员提供参考。
一、厌氧氨氧化生物脱氮工艺原理厌氧氨氧化生物脱氮是一种新型的深度废水处理技术，其原理是利用厌氧细菌将废水中的氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，然后利用厌氧细菌将硝酸盐还原成氮气，从而实现氨氮的脱除。
该工艺与传统的好氧脱氮工艺相比，具有较高的氮气产率、低的能耗和较强的抗负荷冲击能力，因此备受研究者的重视。
1. 废水中氨氮浓度废水中氨氮浓度是影响厌氧氨氧化生物脱氮效果的重要因素之一。
研究表明，当废水中氨氮浓度过高时，容易引起厌氧氨氧化细菌的抑制，进而影响脱氮效果。
合理控制废水中氨氮浓度，是提高厌氧氨氧化生物脱氮效率的关键。
2. 温度和pH值厌氧氨氧化生物脱氮过程对温度和pH值的要求较为苛刻，一般在35-40摄氏度和pH值为7左右时，其活性最佳。
对于工业废水处理而言，需要合理控制废水的温度和pH值，以保证脱氮工艺的高效运行。
3. 有机物浓度废水中的有机物浓度对厌氧氨氧化生物脱氮效果也有较大影响。
有机物过多会导致细菌活性的降低，从而影响脱氮效果。
需要合理控制废水中的有机物浓度，保证脱氮生物的正常活性。
1. 生物载体的选择生物载体是厌氧氨氧化生物脱氮工艺中的关键因素之一，选择合适的生物载体对于提高工艺效率至关重要。
研究表明，聚合物材料、多孔材料和膜担载体等都可以作为厌氧氨氧化生物脱氮的载体，通过优化载体的性质和结构，可以有效提高脱氮效率。
2. 氧化还原电位的调控在厌氧氨氧化生物脱氮工艺中，调控反应体系的氧化还原电位可以有效提高脱氮效率。
研究表明，通过改变废水中的氨氮浓度、控制反应体系中的气相氧气浓度等手段，可以有效调控氧化还原电位，提高脱氮效率。
3. 利用外源碳源在实际废水处理中，往往存在氮磷比例失衡的问题，这时可以利用外源碳源进行补充，来提高废水中的碳氮比例，从而促进厌氧氨氧化生物脱氮的进行。
MBR组合工艺脱氮除磷研究进展
MBR组合工艺脱氮除磷研究进展MBR组合工艺脱氮除磷研究进展近年来，随着人口的增加和经济的发展，水体污染日益严重与尽管有不少脱氮除磷技术被广泛应用。
其中，膜生物反应器（Membrane Bioreactor，MBR）组合工艺受到了广泛的关注和研究。
该工艺通过结合生物反应器和膜分离技术，能够高效地同时去除水体中的氮和磷，具有高度的污染物去除效率和出水质量的优势。
本文将重点介绍MBR组合工艺脱氮除磷的研究进展。
首先，值得关注的是MBR组合工艺的脱氮效果。
在MBR组合工艺中，废水经过生物反应器，通过微生物的作用将氨氮转化为硝酸盐。
然后，将转化后的硝酸盐与外部供应的碳源通过膜分离技术进行完全的反硝化过程，使硝酸盐完全转化成氮气并排放到空气中。
研究表明，MBR组合工艺脱氮效果显著，氮的去除率可以达到90%以上。
此外，由于MBR工艺中的膜污染问题得到了很好的解决，脱氮性能相对稳定，能够保证出水的氮含量稳定在规定标准以下。
其次，MBR组合工艺的除磷效果也备受关注。
废水中的磷主要以磷酸盐的形式存在，通常通过化学沉淀法去除。
然而，该方法存在沉淀效果差、石灰消耗量大以及对出水质量的影响等问题。
与传统的化学法相比，MBR组合工艺利用微生物作用来实现磷的去除，具有显著的优势。
研究表明，MBR组合工艺能够高效地去除废水中的磷，磷的去除率可达到80%以上。
此外，MBR工艺中的膜过滤作用也能够起到一定的筛选作用，可以有效保留微生物颗粒，减少磷的再溶解。
最后，MBR组合工艺还具有其他一些优点。
首先，MBR工艺拥有较小的处理装置，相对于传统的废水处理工艺来说，占地面积更小。
其次，MBR组合工艺在处理高浓度废水时表现出色，能够有效处理高浓度的有机物和病原微生物，稳定的出水质量使其广泛应用于工业废水处理领域。
此外，MBR工艺还可以实现废水的资源化利用，如回用灌溉等。
然而，MBR组合工艺也存在一些挑战和问题。
首先，MBR工艺的运营成本较高，主要包括膜的维护和更换等费用。
同步硝化-反硝化生物脱氮工艺研究进展1
同步硝化-反硝化生物脱氮工艺研究进展一、绪论随着氮素污染的加剧，除氮技术的研究和应用引起了人们的广泛关注。
废水脱氮技术可以分为物理化学方法和生物方法两大类。
物理化学方法通常只能去除氨氮，常用的物化脱氮方法包括折点加氮法、选择性离子交换法、空气吹脱法和催化氧化法等。
生物脱氮技术由于其投资及运转成本低，操作简单且无二次污染，废水达标排放可靠性强等优点，因此成为脱氮的最佳处理方式。
传统的生物脱氮处理过程，是首先在好氧条件下，亚硝酸菌将氨氮氧化为亚硝酸氮，而后硝酸菌将亚硝酸氮进一步氧化为硝酸氮。
随后在缺氧条件下，反硝化菌将硝酸氮或亚硝酸氮还原成气态氮或N2O。
虽然传统废水生物脱氮工艺在消除氮素污染方面起到了一定作用，但仍存在如下问题：（1）自养硝化菌在大量有机物存在的条件下，对氧气和营养物质的竞争不如好氧异养菌，从而导致异养菌占优势；反硝化菌以有机物作为电子供体，而有机物的存在影响硝化反应的速度；硝化反应与反硝化反应对DO浓度需要差别很大。
上述硝化菌和反硝化菌的不同要求导致了硝化和反硝化两个两个过程在时间和空间上难以统一。
（2）硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高的生物浓度，特别是在低温冬季。
因此造成系统总水力停留时间较长，有机负荷较低，增加了基建投资和运行费用；（3）为维持较高生物浓度及获得良好的脱氮效果，必须同事进行污泥回流和硝化液回流，增加了动力消耗及运行费用；（4）硝化过程中产生的酸度需要投加碱中和，不仅增加了处理费用，而且还可能造成二次污染。
同步硝化反硝化（SND）生物脱氮技术的出现为在同一反应器内同时实现硝化、反硝化和除碳提供了可能，这一方法不仅可以克服传统生物脱氮存在的问题，而且还具有下列优点：能缩短脱氮历程；节省碳源；降低动力消耗；提高处理能力；简化系统的设计和操作等。
因而具有很大的潜力。
近年来国内外的不少实验和报道均证实在污水处理中可能存在许多以前未曾注意到的微生物过程，如厌氧氨氧化、好氧反硝化、异氧硝化及自养硝化细菌的反硝化等，为生物脱氮提供了全新的途径，也奠定了同步硝化反硝化（SND)生物脱氮技术的理论基础。
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硝化细菌的种类
硝化细菌的种类：硝化作用是一个序列反应，先由一类细菌把 氨氧化成亚硝酸盐，再由另一类细菌把亚硝酸盐氧化成硝酸盐。 一般把参与硝化作用的细菌统称为硝化细菌；根据基质，硝化 细菌分为氨氧化细菌（ammonia-oxidizing bacteria )和亚硝酸盐 氧化细菌（nitrite-oxidizing bacteria);根据产物，硝化细菌分为 亚硝酸细菌和硝酸细菌。
硝化工艺
硝化工艺是通过工程措施，利用自养性硝化细菌的作用，将 废水中的氨氧化为硝酸盐的处理方法。它诞生于20世纪中 叶。 根据除碳（COD去除）与硝化（氨氧化）的关系，硝化工艺 可分为单级处理系统和多级处理系统。 根据反应器内硝化细菌的存在状态，又可分为悬浮生长系统 （活性污泥法）和附着生长系统（生物膜法）。
硝化作用原理
通常，把氨氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的生物反应称为生物硝 化作用，简称为硝化作用（nitrification）;把能够进行硝化作 用的细菌称为硝化细菌（nitrifying bacteria)。从微生物学的 角度看，氨是硝化细菌的营养物质（电子供体），亚硝酸盐 或硝酸盐是硝化细菌的代谢产物，氧（电子受体）是硝化细 菌必需的环境条件。如果营养物质或环境条件不能满足要求， 它们就不能进行正常代谢，也不能生长繁殖，硝化作用也将 随生命的结束而终止。
硝化中微生物的种类及作用
研究证明，在废水处理中进行硝化作用的微生物主要 是自养性细菌；进行有机物氧化作用的微生物则主要 是异养型细菌。前者分别利用氨氮和CO2作为能源和碳 源，同化有机物的能力很弱；而后者以有机物为能源 和碳源，依赖有机物生长。当环境中存在有机物时， 自养型硝化细菌对氧和营养物质的竞争能力明显弱于 异养型细菌，其生长很容易被异养型细菌超过，并因 此而难以在硝化中发挥作用。
单级硝化系统
在单级硝化系统中，有机物的去除与氨的氧化被放置 于同一个反应器内进行。其工艺流程类似于一般废水 好氧生物处理的工艺流程（见下图)。与普通废水好氧 处理相比，单级硝化系统的负荷较低，水力停留时间 较长。
进水
曝气池 除碳+硝化
沉淀池
出水
剩余污泥
多级硝化系统
为了消除有机物带来的不利影响，工程上常将废水的除碳和 硝化分置于两个独立的反应器中进行，采用二级或多级处理 系统（见下图)。在多级处理系统中，由于除碳和硝化被放置 于不同的反应器中进行，因此可分别优化，运行的效率和稳 定性均可提高。
主要内容
氮素污染的危害 氮素污染的控制 生物脱氮理论及其进展 生物脱氮新工艺
氮素污染的最大危害
刺激地表水中植物和藻类的过度生长：植物和藻类 的生长离不开营养物质。在自然水体中，它们的生 长通常受氮和磷的限制。由于水生植物所需的N/P为 4-10（质量比），而寡营养型湖泊的N/P大于10，因 此磷的限制作用更大。但如果城市生活污水排入水 体中，由于污水的N/P为3[氮磷含量分别为30mg/l （以氮计）和10mg/l(以磷计）]，湖泊的N/P降低， 氮和磷的限制作用发生逆转。
氨和亚硝酸盐是低级能源
与硫化氢、甲烷的氧化反应相比，氨和亚硝酸盐氧化所释 放的自由能小。生物细胞不能直接利用化学反应所释放的 自由能，只能利用以ATP等形态保存的能量。在好氧代谢中， ATP主要通过呼吸链的氧化磷酸化作用合成。前两者的标准 电极电位低于呼吸链上大多数电子载体的电极电位，他们 所释放的电子可从前端进入呼吸链，合成ATP的效率较高。 而后两者的标准电极电位高于呼吸链前端的电子载体，它 们所释放的电子只能从中后部进入呼吸链，合成ATP的效率 较低。如果改变基质的利用方式。把氨氧化成氮气，则能 量利用率大幅度提高。而这一反应的标准电极电位低于氨 和亚硝酸盐的，合成ATP的效率也将显著提高。
值得深思的是:
？硝化基质（氨）本身含能不高，一种细菌独有已显欠
缺，他却让两种细菌（亚硝酸菌和硝酸菌）分享；
？？氨氧化成氮气可比氧化成硝酸盐释放更多的自由
能，硝化细菌却偏偏要将氨氧化成硝酸盐。
硝化细菌对能源变化的适应性
在自然界中，氨浓度通常很低，且供应极不稳定。经过长期进 化，亚硝酸盐细菌对氨浓度变化具有很强的适应能力。研究发 现，有些硝化细菌分别可在氨饥饿的条件下存活25周和一年。 在实验室培养中，大多数亚硝酸菌的最适氨浓度为2-10mmol/l, 也有少数亚硝酸菌能够耐受600-800mmol/l的氨浓度。在自然 界，亚硝酸盐浓度超过0.07mmol/l的生境十分罕见，因此大多 数硝酸细菌对高浓度（≥1mmol/l)亚硝酸盐反应敏感。刚从自 然生境中分离出来时，硝酸细菌对亚硝酸盐的耐受能力较弱； 经过实验室传代，耐受能力明显增强。在实验室培养中，大多 数硝酸细菌的最适亚硝酸盐浓度为2-3mmol/l。
氮素污染的物理化学方法控制
因为氮素污染的种种危害，氮素污染控制得到了社会各界 的重视。在废水脱氮技术的研究开发和应用中，涌现了一 大批行之有效的处理工艺，构成了废水脱氮的技术体系。 这些废水脱氮技术可区分为物化法和生物法两大类。物化 法主要有空气吹脱法、选择性离子交换法、折点氯化法、 磷酸铵镁沉淀法等。下面主要介绍一下磷酸铵镁沉淀法， 因其在垃圾渗滤液生化处理中常作为预处理或后续处理， 以使出水达标。
生物脱氮工艺及其变法
由于物理化学脱氮法存在着成本高，对环境有影响以及 再生方法还未完善等问题，而生物脱氮技术相对来讲避 免了这些问题，因此后者是目前应用最广的废水脱氮技 术。 生物法通常是由硝化工艺（nitrification process)和反硝化 工艺(denitrification process)组成。
藻类过度生长的具体危害
①水生植物和藻类大量繁殖，覆盖水面，影响景观； ②藻类密度过高，阻塞鱼腮和贝类水孔，影响呼吸作用； ③藻类产生毒素，可引起鱼、贝中毒； ④藻类产生气味物质，使水体散发异常气味，如土腥味、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 腐味、鱼腥味等。 ⑤如果以富营养化水体为水源，藻类可堵塞滤池而影响水厂 生产；所含的毒素和气味物质则影响饮用水的质量。进入水 体，可引起水体富营养化,造成水生植物和藻类过度生长，并 由此衍生出一系列不良的后果。
氮素污染的其他危害（1）
通过硝化作用引起水体缺氧：氨是硝化细菌的能源，硝化作用 会消耗大量氧气。由于氨氮的理论需氧量为4.6mg/mg (O2/NH4+),在二级处理出水中，氮需氧量（nitrogenous oxygen demand, NOD)占总需氧量（total oxygen demand, TOD)的比例可 高达71.3%。假如水体没有足够的稀释能力，二级处理出水排入 水体后，氨氮将耗尽溶解氧。
磷酸铵镁沉淀
磷酸铵镁沉淀法（magnesium ammonium phosphate precipitation）是向废水中投加磷酸盐和氧化镁，使氨 形成MgNH4PO4沉淀而被去除的废水脱氮技术。形成磷酸 铵镁的化学反应为：
6H Mg2++PO43-+NH4+ → MgNH4PO4· 20 ↓
磷酸铵镁（MAP）为碱式盐，在酸性条件下易溶解，沉淀 反应最好在较高的pH下进行。但若pH超过9.5，产生的 MAP会释放 刺鼻的氨味。在氨沉淀中，理想的投加比例是 Mg:P:N=1.3:1:1
除碳、硝化和反硝化
③组合除碳、硝化、反硝化工艺
硝化作用
长期以来，认为亚硝酸细菌和硝酸细菌的亲缘关系很近；在分 子生物学上，把它们归入硝化细菌科。近年来，引进分子生物 学技术，以16SrRNA序列为基础，对硝化细菌进行了全面的谱 系分析，发现两个菌群的亲缘关系相距很远；并重建了硝化细 菌的分类系统，为两者的鉴定铺平了道路。一般认为，在亚硝 酸细菌的自养代谢中，氧分子直接参与氨的氧化。但最近研究 发现，氨的直接氧化剂并不是氧而是N2O4，后者与氨反应形成 羟胺并释放出NO,氧参与了NO到NO2的转化。进一步研究发现， 只要存在NO2,亚硝酸细菌即能进行氨氧化作用，不论是好氧 氨氧化，还是厌氧氨氧化。
硝化细菌的营养物质
硝化细菌的营养物质：硝化细菌是由多种化学元素组 成，含有这些元素的所有物质就是它们的营养物质 （nutrient)。硝化细菌的营养物质可区分为能源、碳 源、无机盐（大量元素和微量元素）等。以下重点讲 一下硝化细菌的能源。 能源是微生物的重要营养物质，也是微生物营养类型的 主要划分依据，微生物被划分为光能营养型 （phototroph,利用光能）和化能营养型（chemotroph,利 用化学能）。硝化细菌是化能营养型细菌，其能源是氨 和亚硝酸盐。
硝化工艺与反硝化工艺的联合
硝化工艺虽能把氨转化为硝酸盐，消除氨的不良影响。 反之，反硝化工艺虽能根除氮素对环境的污染，但不能 直接去除氨氮。因此在环境工程上，硝化工艺与反硝化 工艺常常联合应用。三种常用的生物脱氮工艺流程为
除碳
硝化
反硝化
①分级除碳、硝化、反硝化
除碳和硝化 反硝化
②组合除碳和硝化，分级反硝化工艺
氮素污染的其他危害（3）
硝酸盐影响人类健康：硝酸盐和亚硝酸盐之所以受到 公共卫生的高度关注，是因为它们能诱发高铁血红蛋 白血症和胃癌。高铁血红蛋白血证主要发生与婴儿人 群中，患者皮肤呈淡蓝色，因此被称为“蓝儿（blue babies)症”。婴儿吸入含有硝酸盐的饮品后，会在胃 和唾液中还原成亚硝酸盐，并与血红蛋白反应生成高 铁血红蛋白。见下式：
反硝化中微生物类型及作用
从微生物学角度看，一方面，反硝化细菌多为兼性厌氧 细菌，只有在氧受限制时才能进行脱氮作用，要使反硝 化过程顺利进行，必须防止氧的干扰；另一方面，反硝 化细菌主要是异养型细菌，有机物是它们不可缺少的能 源和碳源，要使反硝化反应顺利进行，必须为反硝化细 菌提供合适的电子供体。根据有机物的来源，反硝化工 艺还可区分为内碳源反硝化和外碳源反硝化系统。前者 利用废水中的有机物作为碳源进行反硝化作用；后者则 通过外加有机物（如甲醇）进行反硝化作用。
表一
硝化处理对二级出水总需氧量的影响