反硝化除磷技术
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。
《基于宏基因组的反硝化除磷系统微生物多样性及功能研究》范文
《基于宏基因组的反硝化除磷系统微生物多样性及功能研究》篇一一、引言随着水体富营养化问题的日益严重，氮、磷等营养元素的去除已成为当前水处理领域的重要研究课题。
反硝化除磷技术作为一种新型的生物脱氮除磷技术，具有节能、高效等优点，其核心在于系统内的微生物多样性及功能研究。
本文基于宏基因组技术，对反硝化除磷系统中的微生物多样性及功能进行深入研究，旨在为实际水处理工程提供理论依据和技术支持。
二、材料与方法2.1 研究区域与样本采集本研究选取了多个不同运行阶段的反硝化除磷系统作为研究对象，采集了系统中的活性污泥样本。
2.2 宏基因组技术采用宏基因组技术对样本中的微生物进行测序和分析，包括DNA提取、文库构建、高通量测序等步骤。
2.3 数据分析方法运用生物信息学软件对测序数据进行处理和分析，包括序列质量控制、OTU聚类、物种注释、功能预测等。
三、结果与分析3.1 微生物多样性分析通过对样本的宏基因组测序数据进行分析，得到了系统中的微生物种类和丰度信息。
结果表明，反硝化除磷系统中存在大量的细菌和古菌，主要包括变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门等。
此外，系统中还存在着一些具有特殊功能的微生物群落，如反硝化细菌、聚磷菌等。
3.2 微生物功能分析通过对测序数据进行功能预测，发现系统中存在着多种与氮、磷去除相关的功能基因。
其中，反硝化功能基因和聚磷代谢功能基因是系统中的主要功能基因。
此外，系统中还存在着一些与有机物降解、电子传递等相关的功能基因。
3.3 微生物群落结构与运行阶段的关系通过对不同运行阶段系统中的微生物群落结构进行分析，发现微生物群落结构与系统的运行状态密切相关。
在系统启动阶段，主要以一些适应新环境的微生物为主；在系统稳定运行阶段，微生物群落结构相对稳定，各种功能微生物的丰度也较为均衡。
四、讨论本研究通过宏基因组技术对反硝化除磷系统中的微生物多样性及功能进行了深入研究。
结果表明，系统中存在着丰富的微生物种类和功能基因，这些微生物在氮、磷去除过程中发挥着重要作用。
厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺设计计算
厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺设计计算生物脱氮除磷是一种通过厌氧菌和好氧菌共同作用来去除废水中的氮和磷的处理工艺。
该工艺主要包括厌氧反硝化除磷和好氧硝化除磷两个步骤，可以有效地减少废水中的氮和磷含量，达到环境排放标准。
下面将介绍该工艺的设计计算流程。
1.厌氧反硝化除磷设计计算1.1确定厌氧区域反硝化除磷装置的容积根据出水目标和进水水质参数，确定硝化除磷装置的容积。
厌氧区域反硝化除磷装置通常采用厌氧池或厌氧反应器，其容积可以根据以下公式计算：V_an = Q × HRT_an其中，V_an为厌氧区域反硝化除磷装置的容积（m3），Q为进水流量（m3/d），HRT_an为厌氧区域的停留时间（d）。
1.2确定厌氧菌的氮和磷去除效率根据厌氧反硝化除磷装置的设计目标和进水水质参数，确定厌氧区域的氮和磷去除效率。
根据实际情况，可以选择合适的厌氧菌类型和操作条件来实现预期的去除效果。
2.好氧硝化除磷设计计算2.1确定好氧区域硝化除磷装置的容积根据出水目标和进水水质参数，确定硝化除磷装置的容积。
好氧区域硝化除磷装置通常采用好氧池或好氧反应器，其容积可以根据以下公式计算：V_ao = Q × HRT_ao其中，V_ao为好氧区域硝化除磷装置的容积（m3），HRT_ao为好氧区域的停留时间（d）。
2.2确定好氧菌的氮和磷去除效率根据好氧硝化除磷装置的设计目标和进水水质参数，确定好氧区域的氮和磷去除效率。
根据实际情况，可以选择合适的好氧菌类型和操作条件来实现预期的去除效果。
3.总体设计计算根据上述步骤确定的厌氧区域和好氧区域的容积和停留时间，可以进行总体设计计算。
3.1确定总体反硝化除磷装置的容积厌氧区域和好氧区域的容积和停留时间可以按照一定比例确定，通常根据实践经验选择合适的比例。
总体反硝化除磷装置的容积可以根据以下公式计算：V_total = V_an + V_ao其中，V_total为总体反硝化除磷装置的容积（m3）。
反硝化除磷中 氮磷含量
反硝化除磷中氮磷含量1. 简介反硝化除磷是一种将废水中的氮和磷去除的方法。
氮和磷是废水中主要的营养物质，过量的排放会导致水体富营养化，引发水质问题。
反硝化除磷通过利用微生物的作用，将废水中的氮和磷转化为气体形式从而去除。
2. 氮磷含量的意义氮和磷是废水中的主要营养物质，其含量的高低直接影响到废水的处理效果和水体的质量。
过高的氮磷含量会导致水体富营养化，引起藻类大量繁殖，形成赤潮等现象，对水生生物和生态系统造成严重影响。
因此，控制废水中的氮磷含量是保护水体环境的重要任务。
3. 反硝化除磷原理反硝化除磷利用了两种微生物的作用：反硝化菌和聚磷菌。
3.1 反硝化菌反硝化菌是一类能够利用硝酸盐作为电子受体，将废水中的硝酸盐还原为氮气的细菌。
在反硝化除磷过程中，反硝化菌利用废水中的硝酸盐作为电子受体，将其还原为氮气，从而去除废水中的氮。
3.2 聚磷菌聚磷菌是一类能够利用废水中的磷酸盐合成多聚磷酸盐的细菌。
在反硝化除磷过程中，聚磷菌利用废水中的磷酸盐合成多聚磷酸盐，从而将废水中的磷去除。
4. 反硝化除磷工艺反硝化除磷工艺一般包括预处理、反硝化除磷反应器和沉淀池三个部分。
4.1 预处理预处理主要包括调节废水的pH值和温度，以及去除废水中的杂质。
调节pH值和温度可以提供适宜的环境条件，促进反硝化除磷反应的进行。
去除废水中的杂质可以减少反应器的堵塞和污染，提高反应器的效果。
4.2 反硝化除磷反应器反硝化除磷反应器是反硝化除磷工艺的核心部分。
反硝化除磷反应器中有大量的反硝化菌和聚磷菌，它们共同完成氮磷的去除。
在反硝化除磷反应器中，废水经过一系列的处理，包括曝气、混合、沉淀等过程，从而达到去除氮磷的效果。
4.3 沉淀池沉淀池是反硝化除磷工艺的最后一道工序。
在沉淀池中，废水中的悬浮物和絮凝物被沉淀下来，从而使水体变得清澈。
沉淀池还可以起到储存废水的作用，使废水在排放前达到一定的稳定性。
5. 反硝化除磷的应用反硝化除磷广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂以及农村生活污水处理等领域。
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。
废水生物处理新技术
废水生物处理新技术
废水生物处理新技术是指在传统的废水处理方法基础上，采用了一系列更先进的生物处理技术来处理废水。
以下是几种常见的废水生物处理新技术：
1. 反硝化除磷技术：采用特殊的细菌可以同步实现去除废水中的氮和磷，有效降低废水中的营养物质含量。
2. 厌氧氨氧化技术：利用厌氧细菌将废水中的氨氮转化为硝酸盐，从而实现氨氮的去除。
3. 曝气膜生物反应器技术：利用微孔曝气膜将氧气均匀地输送到生物反应器中，提高废水处理的氧气利用效率。
4. 生物高分子吸附剂技术：利用特殊的微生物聚合物吸附剂来吸附和去除废水中的污染物，如重金属离子等。
5. 纳米生物技术：利用纳米材料和生物技术相结合，提高废水处理的效率和降解能力。
这些新技术在提高废水处理效率、降低能耗、减少对环境的污染等方面具有显著的优势，有望在废水处理领域得到广泛应用。
污泥反硝化除磷能力
污泥反硝化除磷能力1 引言在传统生物脱氮除磷工艺中，氮的去除主要是通过好氧硝化和缺氧反硝化两个独立的过程来实现，磷则是通过厌氧释磷和好氧吸磷两步完成.因此，同步脱氮除磷需要硝化菌、反硝化菌和聚磷菌(PAOs)同时参与.由于反硝化过程和释磷过程都需要有机物提供碳源，反硝化细菌和PAOs之间存在竞争，所以当污水中碳源不足时，系统对氮、磷的去除效果将受到影响.反硝化除磷菌(DNPAOs)可以利用同一碳源处理硝酸盐/亚硝酸盐和磷，从而避免了对有机碳源的竞争.DNPAOs能在厌氧条件下将有机物转化为PHA存储在细胞内，而且能利用硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体进行好氧吸磷.DNPAOs产能效率较低，污泥产量可以降低20%~30%.因此，DNPAOs在同步生物脱氮除磷中具有较大优势.颗粒污泥具有结构致密、沉降性能好、生物密度大、微生物种类多、污泥活性高、抗冲击能力强等优点.研究表明，颗粒污泥内部由于氧气渗透深度有限可以同时存在好氧/缺氧/厌氧环境，有利于同步脱氮除磷.在SBR反应器中，通过搅拌、曝气等选择压能够得到反硝化除磷颗粒污泥，这种颗粒污泥兼具反硝化除磷技术和颗粒污泥的优势.反硝化除磷颗粒污泥技术作为一种新型的污水处理技术，目前尚处于实验室小试阶段，尚未得到广泛应用，关于颗粒化过程的报道及颗粒污泥特性等的文章也不多见.为此我们进行本试验的探究，拟为反硝化除磷颗粒污泥的颗粒化过程及其特性提供一定的实践参考和理论依据.试验采用三套完全相同的SBR反应器R1、R2和R3，以A/O/A运行模式，接种普通絮状污泥，分别以普通人工配水、加Ca2+人工配水和实际生活污水为进水水源，进行反硝化除磷颗粒污泥的培养，并研究反硝化除磷颗粒污泥的相关特性及其除污性能.2 材料与方法2.1 试验装置本试验采用的3套SBR反应器R1、R2、R3形态结构完全相同，试验装置如图 1所示.反应器由有机玻璃加工制成，内径120 mm，外径220 mm，高800 mm，高径比H/D为6.7，有效容积7 L.SBR反应器的运行采用时间程序控制器进行自动控制，反应器全程不控温，均在室温(23~28 ℃)条件下运行.人工配水和实际生活污水由计量泵从反应器上部引入，厌氧和缺氧过程由搅拌仪实现，转速为300 r · min-1，好氧过程利用气泵从底部曝气实现.试验所用污泥取自武汉市沙湖污水处理厂二沉池，经初步处理后投加到反应器中，初始污泥浓度约为5000 mg · L-1.图1 SBR反应器示意图2.2 系统运行模式3套反应器均采用A/O/A模式，反应周期为8 h，每日运行3个周期，每周期排水比为50%.好氧段DO值控制在5.0 mg · L-1左右，缺氧段低于0.50 mg · L-1，厌氧段低于0.25mg · L-1.具体运行模式如表 1所示.表1 A/O/A模式不同阶段运行时间2.3 试验用水与水质本实验进行人工配水和实际生活污水的对比分析，其中，R1采用人工配水，R2采用加10 mg · L-1 Ca2+人工配水(Ca2+由CaCl2提供)，R3采用取自武汉大学茶港小区的实际生活污水.污水水质如表 2所示.同时人工配水中加入微生物生命活动所需的各种微量元素，微量元素组成如表 3所示.表2 人工配水和实际生活污水水质表3 微量元素液成分2.4 分析方法采用国家标准方法测定COD、NH4+-N、NO3--N、NO2--N、TN和TP，采用pHS-25型酸度计测量pH值，采用YSI5000型溶解氧测定仪测定DO.颗粒污泥外观形态及生物相采用电子显微镜进行观察，含水率和比重的测定采用重量法，比耗氧速率的测定采用污泥呼吸测量法.3 结果与分析3.1 颗粒污泥培养及特征接种污泥为浅黄褐色絮状，无明显丝状菌，活性较低.在SBR中不同进水培养过程中，絮状污泥由细小的不规则颗粒变成个体较大较饱满的颗粒，最终长成形状呈球形或椭球形，颜色为黄褐色或黑褐色，结构致密，边缘较清晰的颗粒污泥.研究发现，反硝化除磷颗粒污泥颜色较深，原因是缺氧段颗粒污泥内部pH较低，使部分金属盐沉积.R1~R3中颗粒污泥特性如表 4所示.从表 4可知，R1~R3间相比，R1、R2较R3中颗粒污泥平均粒径和比重偏高，含水率和比耗氧速率偏低.说明R1和R2中颗粒污泥孔隙率较小，生物密度较大，但微生物活性较R3低.造成这些区别的主要原因有二：一是R1和R2中污水负荷较R3中偏高，二是R3中生活污水成分较R1和R2中配水更为复杂.与活性污泥相比，R1~R3中颗粒污泥粒径和比重明显增加，含水率明显降低，比耗氧速率也有很大提高;与已有的关于反硝化除磷颗粒污泥报道相比，粒径、含水率和比重处于中等水平区间，但比耗氧速率偏小，分析主要是COD 负荷过低所致.表4 颗粒污泥特性对比3.2 启动期除污性能3.2.1 COD去除启动期R1~R3中COD去除情况如图 2所示.由图 2可以看出，R1、R2中COD去除率均较高，但R2平均出水COD较R1低，原因可能是Ca2+有助于颗粒污泥的形成，R2中反硝化除磷颗粒污泥成长速度较快.R3初期对COD有一定的去除能力，但当进水浓度变化时，这种能力不稳定，说明抗冲击负荷能力不强;后期，R3系统的处理能力逐渐增强并稳定，不随进水浓度的变化出现大的波动，此时系统内颗粒污泥已经逐渐成熟起来，具有较强的去污能力和抗冲击负荷能力.R3平均去除率低于R1、R2，主要是因为R3初期进水COD变化太大，抗冲击负荷能力弱，同时水中含有较多的惰性有机质难被微生物利用;后期去除率稳定在90%左右，说明R3具备了稳定高效的处理能力，同时具有较强的抗冲击负荷能力.图2 R1~R3中COD去除情况由此可见，反硝化除磷颗粒污泥启动阶段对COD的去除是很高效的，这主要是因为生物除磷过程是一个需能反应过程，必须供给足够的能量才能合成PHAs供微生物使用.本文结果与以往试验结果一致.3.2.2 氮的去除图 3为R1、R2和R3对NH4+-N的去除情况.从图 3中可以看出，R1和R2对NH4+-N的去除情况呈现与COD类似的规律，即R2的处理能力和处理效果较R1强且稳定.后期系统对NH4+-N的去除率都稳定在95%以上.R3前期对NH4+-N的处理能力比较强，这是因为系统中本来就存在一定数量的硝化细菌.当进水NH4+-N浓度从18.44 mg · L-1骤升到111.98 mg · L-1时，系统出水NH4+-N浓度也随之升高，去除率下降，这主要是由于系统硝化菌数量有限，未完全进行硝化反应;但系统抗冲击负荷能力很强，迅速恢复了高效去除NH4+-N能力，去除率上升并稳定在90%以上.+去除情况图3 R1~R3中NH4根据Kishida等的研究发现，反硝化除磷颗粒污泥启动过程中硝氮的去除率一般较高，基本可达95%以上，而普通SBR工艺去除率一般为90%左右.这说明反硝化除磷颗粒污泥工艺具有良好的同步脱氮除磷效果，主要原因是在颗粒污泥内部存在一个“缺氧区”，在此区域内能进行好氧条件下的反硝化作用，增加了氨氮的去除效果.图 4为R1、R2、R3对TN的去除情况.从图 4可以看出，R1和R2中前期TN去除效果波动较大，后期趋于平稳，主要是因为随着系统内絮状污泥逐渐转化为颗粒污泥，DNPAOs得到有效富集，提高了反硝化能力，使硝酸氮和亚硝酸氮彻底反硝化去除.与R1和R2相比，R3对TN的去除效果波动较大，并呈现出与NH4+-N去除效果类似的趋势.从图 4中还可以看出，在运行第30 d时，进水TN浓度骤升至114.16 mg · L-1，TN去除效果下降，但经过4 d的短时运行后，系统对TN 的去处效果又恢复了稳定，说明R3系统已经具备了很强的抗冲击负荷能力.图4 系统对TN的去除情况综合来看，R3系统对氨氮的去除效果与对总氮的去除效果并不同步，在对氨氮去除效果良好的基础上，系统只有具有良好的反硝化能力，才可以实现高效生物脱氮.3.2.3 磷的去除R1、R2和R3系统对TP的去除情况如图 5所示.从图 5中可见，R1、R2系统前期的除磷能力较差，出水浓度较高;中后期R1和R2系统除磷能力逐渐提高并保持稳定，最终TP去除率均可保持在90%左右;并且运行前期R1对TP去除能力较R2稍强，后期却稍弱于R2.分析原因可能是运行前期两系统中投泥量稍有差异，R1污泥浓度稍高于R2;运行后期R2中反硝化除磷颗粒污泥生长速度快于R1，致使R2中DNPAOs逐渐呈现优势.R3前期除磷效果较差，主要是因为系统中DNPAOs浓度较低，进水COD负荷不足;后期系统除磷效果逐步提高并趋于稳定，最终TP出水浓度稳定在1 mg · L-1以下，去除率高于90%.与R1、R2相比，R3出水平均TP浓度更低，因为R3进水平均TP浓度远低于R1、R2;R3平均去除率低于R1、R2系统，这是由于R3采用的生活污水中有机物浓度较低，可供DNPAOs吸收利用的短链脂肪酸较少，不利于DNPAOs的增长繁殖，系统除磷效率的提高较人工配水系统缓慢.图5 系统对TP的去除情况总体来看，与普通SBR工艺及颗粒污泥工艺相比，反硝化除磷颗粒污泥工艺对TP的去除是很高效的.这主要是由于氧气渗透深度的限制在颗粒污泥内部形成了好氧状态下的“好氧-缺氧-厌氧”分区，促进了同步反硝化除磷效能.在系统运行的第22 d，供电系统断电故障，导致R1~R3中去除情况波动.当系统供电恢复后，R1~R3也得以恢复正常.综合看来，R1、R2和R3系统出水COD、NH4+-N、TN均达到一级A排放标准，出水TP达到一级B标准，出水TP多维持在0.02~0.70 mg · L-1范围内.3.3 典型周期除污性能反硝化除磷颗粒污泥系统稳定后对COD、NH4+-N、TN和TP的去除效果较培养阶段有所提高，图 6为一典型周期内R1、R2和R3中污染物浓度变化情况.从图 6中可见，三系统对COD、NH4+-N、TN和TP的去除率都在90%左右，系统对污染物的去除稳定且高效.从图 6可以看出，一个周期内R1~R3中NH4+-N分别减少了143.66、160.91、41.87 g，对应的NO3--N增加量则仅为75.85、84.04、15.01 g.因此，根据的化学计量方程计算出通过好氧反硝化去除的NO3--N量分别为64.85、73.56、26.00 g.图6 典型周期营养物变化情况根据和)的报道，DNPAOs的反硝化吸磷率分别为2.10、1.97 g · g-1(以每克NO3--N吸收的P量(g)计)，本实验中均值为2.0 g · g-1.反硝化除磷分析及对比如表 5所示.由表 5可知，R1、R2中经DNPAOs去除的磷含量比例分别为42.01%、60.95%，与报道的50%较接近;与活性污泥和已有的反硝化除磷颗粒污泥报道数据相比，本实验中R1~R3的最大比释磷速率(SPRR)偏小，而最大比吸磷速率(SPUR)则偏大，主要是由于颗粒污泥内部存在扩散阻力，同时在好氧段中颗粒污泥内部PAOs由于氧气不足无法正常发挥作用吸磷，而DNPAOs厌氧比吸磷速率较好氧时.需要特别提出的是，已有报道中提出的DNPAOs去除的磷含量比例(1.97、2.10 g · g-1)均不适用于R3系统，已有数值偏大，具体系数有待进一步研究.分析原因是因为上述系数都是在人工配水条件下得到的，而生活污水系统组分复杂，影响因素更多.表5 反硝化除磷分析及对比4 颗粒化机制探析在好氧颗粒污泥的形成过程中，选择压假说是最受认可的，选择压可以分为水力选择压和生物选择压.通过控制反应器的结构特性(主要是H/D)和水力条件等将性能差的污泥淘汰，同时通过改变混合液中有机负荷选择适宜的微生物种类和数量.本试验通过逐步降低沉降时间、曝气提供水力剪切力、A/O/A交替运行等水力选择压来促进反硝化除磷颗粒污泥的形成;通过逐步缩短好氧段运行时间，延长缺氧段运行时间来强化反硝化除磷能力.具体表现为：①逐步缩短反应器沉降时间(由起始的20 min逐步降低至2 min)，在此过程中排出沉降性能差的污泥，富集沉降性能优良的菌胶团.②通过曝气为反应器提供连续、均匀水力剪切力，同时提供充分混合的好氧条件(好氧段DO值约5 mg · L-1)，以促进细胞之间的自凝聚.③A/O/A交替运行模式为具有反硝化除磷功能的细菌提供理想的生长环境，使其在同丝状细菌的竞争中处于优势地位，提供较大的传质动力.同时，一些学者提出了好氧颗粒污泥形成的晶核假说，无机晶核在反应前期提供细胞凝聚的晶核，促进颗粒污泥的快速形成.本试验R2系统中加入10 mg · L-1 Ca2+使反应器颗粒污泥形成速度较快，也可以佐证这种观点。
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。
反硝化除磷中 氮磷含量
反硝化除磷中氮磷含量在水处理领域中，反硝化除磷技术是一种非常重要的处理方式。
该技术通过细菌的作用，将废水中的硝酸盐还原为氮气，同时减少废水中的磷含量，达到净化水体的目的。
反硝化除磷过程中，氮磷含量是一个关键指标。
合理控制废水中的氮磷含量，有助于提高处理效果。
首先，我们需要了解废水中氮磷含量的来源。
废水中的主要氮源包括氨氮、硝酸盐氮和有机氮，而磷源主要来自废水中的无机磷和有机磷。
明确了废水中氮磷的来源后，我们就能有针对性地采取措施来降低废水中的氮磷含量。
针对废水中的氮源，我们可以通过调节废水的C/N比，控制处理过程中的供碳量，以达到降低氮磷含量的目的。
此外，我们还可以通过氨氮氧化还原、硝酸盐还原等方式来实现废水中氮磷含量的降低。
对于废水中的磷源，我们可以采取一系列措施来减少磷的排放。
首先，我们可以通过调节废水的pH值，将废水中的无机磷转化为难溶于水的磷酸盐沉淀物，从而实现磷的去除。
其次，我们还可以采用化学沉淀、吸附等方法，将废水中的磷含量降低到一定的范围。
此外，有机磷的去除也是非常重要的一环，我们可以通过增加有机磷的降解速度，将有机磷转化为无机磷，进而去除废水中的磷含量。
在实际操作中，我们还需要注意一些问题。
首先，要保证反硝化除磷过程中充足的供碳量，以维持菌群的正常生长。
其次，要控制好废水中的溶解氧含量，防止氮磷的氧化作用。
最后，要严格监测废水中的氮磷含量，及时调整处理工艺，以保证处理效果的稳定。
总而言之，反硝化除磷技术是一种有效的水处理方式。
在实施过程中，合理控制废水中的氮磷含量是至关重要的。
通过调节废水的C/N 比、控制供碳量、调节pH值等方式，我们可以达到降低废水中氮磷含量的目的。
同时，要注意废水处理过程中的各项操作，以保证处理效果的稳定和可靠。
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。
反硝化除磷技术研究进展
第7期高峰，等:反硝化除磷技术研究进展-79-反硝化除磷技术研究进展高峰'，李明？（1.山东省德州生态环境监测中心，山东德州253000；2.德州市生态环境监控中心，山东德州253000）摘要:主要简述了反硝化除磷技术的原理及其工艺运行的主要影响因素，分析了运用反硝化除磷工艺的单污泥系统（A/O、UCT、MUCT、BCFS、SBR）和双污泥系统（A?N、Dephanox、A?N/SBR）的运行特点。
关键词：反硝化除磷；原理；影响因素；工艺中图分类号：X703文献标识码:A文章编号：1008-021X（2021）07-0079-02Application Status and Research Progress of Denitrifying Phosphorus Removal TechnologyGao Feng',Li Ming1(1.Dezhou Ecological Environment Monitoring Center of Shandong Province,Dezhou253000China；2.Dezhou City Ecological Environment Monitoring Center，Dezhou253000，China)Abstract:In this paper,the principle of denitrifying phosphorus removal technology and the main influencing factors of its operation are described,and the operating characteristics of single sludge system(A?/O,UCT,MUCT,BCFS,SBR)and double sludge system(A N,Dephanox,A?N/SBR)using denitrifying phosphorus removal process are analyzed.Key words:denitrifying phosphorus removal；principle；influencing factors；process反硝化除磷是指反硝化除磷菌在缺氧的条件下，以硝酸盐代替氧为电子受体，同步完成反硝化脱氮和过量吸磷过程。
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
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。
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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反硝化除磷技术
综述了反硝化除磷技术的原理、主要影响因素和实现反硝化除磷的新途径。
国内外对碳氮质量比,亚硝酸盐对硝化除究结果存在争议;对硝酸盐投加方式和SRT如何影响系统内微生物的研究还尚未深进。
重点对有争议和有待于深进研作了总结。
目前,关于在工艺中如何实现反硝化除磷的研究有了突破性进展,这些新途径有:AOA-SBR工艺、好氧颗粒环气升式SBBR。
提出了为使反硝化除磷工艺的运转和控制更加稳定需要将反硝化除磷系统的微生物学与工程紧密联系操纵参数如何影响系统中微生物。
除磷技术是由反硝化聚磷菌(DPB)在厌氧/缺氧(A/A)交替环境中,通过它们独特的新陈代谢功能同时完成过量吸磷和重目的。
反硝化除磷技术作为一种新型高效低能耗的技术成为近年来水处理领域的热门。
反硝化除磷作用可以在缺情况下进行,不仅实现同时除磷脱氮,还克服了生活污水中基质缺乏的题目,尤其适用于高氮磷废水及产生挥发性脂肪城市污水。
目前,国内外对于此项技术的研究还处在低级阶段。
在影响因素方面,像碳氮浓度比、亚硝酸盐等因素的,象硝酸盐投加方式等因素的研究甚少。
本文总结了反硝化除磷技术除磷的最新途径。
硝化除磷机理
在厌氧条件下分解大分子有机物为低分子脂肪酸,DPB则在厌氧条件下分解体内的多聚磷酸盐产生能量ATP,以主动运肪酸并合成聚β-羟基丁酸盐(PHB),与此同时开释出PO43-。
积累了大量PHB的DPB进进缺氧状态后,以NO3-作为氧受体,利用降解PHB以产生能量并提供还原力尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH),并以NADH+H+作为电子运输链的载体以从而形成质子推动力,质子推动力将体外PO43-输送到体内,在ATP酶作用下合成ATP,将过剩的PO43-聚合成多聚磷酸条件下通过电子传递链产生的ATP超过在厌氧条件下通过分解体内聚磷酸盐产生的ATP,所以缺氧摄取的磷多于厌氧此DPB具有过量摄取废水中磷的作用。
硝化除磷的主要影响因素
氮质量比
统的除磷理论,碳源存在于缺氧段或者硝酸盐存在于厌氧段都会导致反硝化菌与DPB对电子受体硝态氮或对碳源的竞DPB的选择性上风,影响除磷效果,这就要求进水的碳氮质量比达到一个合适的范围。
但Ahn J.等的研究表明在厌氧条件下,碳源和少量硝酸盐一起进进厌氧段的长期驯化结果是促进DPB的富集,而且DPB在A/O条件下可以保持其缺氧从微生物学角度有两种解释,一是DPB通过三羧酸循环(TCA)直接利用碳源在厌氧段生长;二是DPB在厌氧期通过TCA 得到还原力和能源来积累聚羟基烷酸,并在好氧期生存。
关于DPB这方面的生理特性还没有其他报道。
酸盐投加方式
段投加硝酸盐有瞬间投加和持续投加两种方式,以持续投加效果稍好,且持续投加也会避免亚硝酸盐的积累。
对于持吸磷率的影响,邹华等研究表明,持续投加时间为2h比3.5 h时的吸磷率要大。
但目前还没有关于投加速率和吸磷率的报道。
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T
A/A条件下生长,比A/O条件下生长的聚磷菌生长速率要慢。
SRT太短会使反应器中的DPB被淘汰,过长则会使污泥老。
Merzouki M.报道:SBR反硝化除磷系统的SRT为15 d时比7.5 d时除磷效率高1.8倍。
对于除磷脱氮颗粒污泥法,更加丰富且处于一体中,污泥结构复杂,如何通过泥龄来平衡DPB、聚磷菌、硝化菌还没有确切报道。
硝酸盐
于亚硝酸盐对吸磷是否有抑制作用存在两种说法,而这两种说法存在的条件是研究对象不一致。
以没有经过反硝化除为研究对象,结果均表明亚硝酸盐超过临界浓度则抑制吸磷。
王亚宜等试验表明当亚硝氮的质量浓度超过15 mg/L时到抑制,Meinhold J.等验表明临界亚硝氮的质量浓度是5～8 mg/L。
利用经过反硝化除磷驯化的污泥做研究对象,结况不同。
Hu J.Y.的试验表明除了被广泛认可的聚磷菌和DPB还存在第三族聚磷菌,它可以利用亚硝酸根做电子受体吸明当亚硝氮起始质量浓度小于115 mg/L时没有明显的吸磷抑制作用,而在生活污水处理厂的亚硝酸根浓度显然远远度,所以不会对生物除磷产生不利影响。
影响反硝化除磷的因素还有很多,如温度(DPB对温度特别是低温比较敏感)、
和K+)等,目前对这几方面的研究很少,且各种因素间的相互作用加深了研究的难度。
现反硝化除磷新途径
型反硝化除磷工艺有以下几种:
/缺氧和硝化(简称A2N)工艺。
此工艺是一种双泥反硝化除磷工艺,硝化菌和DPB在不同的污泥系统分别进行培养,使完全分离。
A2N工艺最适合碳氮比较低的情形。
②DEPHANOX工艺。
当进水碳氮比较高时,需要在A2N工艺的缺氧池后这就形成了DEPHANOX工艺。
工艺。
此工艺是一种变型的UCT工艺,UCT工艺设计原理是基于对聚磷菌所需环境条件的工程强化,而BCFS的开发是度创造DPB的富集条件。
近来,关于反硝化除磷技术应用的研究又有了突破性的进展。
有废水需要处理的单位，也可目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
A-SBR法
缺氧/好氧(简称A2O)工艺是脱氮除磷的常用形式,它主要通过聚磷菌、硝化菌、反硝化菌的代谢来运转,那么含有硝酸的液体在此工艺中循环是必须的。
Tsuneda S.等]提出了SBR中采用厌氧/好氧/缺氧(简称AOA)工艺,充分利用了DPB 碳源的条件下能同时进行脱氮除磷的特性,使反硝化过程在没有碳源的缺氧段进行,不需要好氧池和缺氧池之间的循在单一的SBR中同时往除的目的。
而且试验也证实采用此工艺处理碳氮质量比低于10的合成废水可以得到良好的,均匀氮磷往除率分别为83%、92%。
此工艺不仅可富集DPB,而且使DPB在除磷脱氮过程中起主要作用。
试验结果显R工艺中DPB占总聚磷菌的比例是44%,远比常规工艺A/O-SBR(13%)和A2O工艺(21%)要高。
R工艺有两个特点:
氧期开始时加进适量碳源以抑制好氧吸磷,此试验中好氧期加进最佳碳源量是40 mg/L。
工艺中,亚硝酸盐可以做吸磷的电子受体。
粒污泥法
泥脱氮除磷目前还处在研究阶段。
与普通污泥法相比,好氧颗粒污泥沉降性能较好,生物浓度高,污泥含水率低。
随着
用,存在于普通污泥中的(诸如污泥膨胀、处理构筑物占地面积大、澄清池二次释磷等)题目都可以被克服。
Dulekgu 表明颗粒污泥具有稳定的生物量,COD、磷、氮的往除率分别为95%、99.6%、71%。
国内研究结果与其一致,而且好氧硝化除磷能力,由于颗粒污泥独特的结构以及氧扩散梯度的存在为聚磷菌、硝化菌、DPB提供了共存的环境,大量DPB 粒污泥中富集,杨国靖等试验表明在颗粒污泥中DPB占全部聚磷菌的73.1%。
颗粒污泥的培养比普通污泥难度大,影响杂。
有普通污泥反硝化除磷脱氮的影响因素外,颗粒污泥有它独特的影响因素:
度和颗粒粒度的相互作用对于反硝化除磷效果影响很大,假如颗粒粒径过小,那么氧气的穿透力相对较强,影响缺氧区致反硝化除磷和脱氮不能实现。
适当的氮磷质量比对于污泥的颗粒化和除磷能力非常重要,当氮磷质量比由2.36上升至4.0时,除磷率由85.0%下降。
Y-M等试验表明颗粒与磷碳质量比关系密切,高磷碳质量比可以使颗粒小而结构更致密,SVI也随之降低,而且有助于。
循环气升式序批式生物膜法
气升式序批式生物膜法(内循环气升式SBBR)主要是为除磷脱氮一体化而设计的。
ZhangZ.Y.等研究表明内循环气升式SBBR得到了稳定的OD、N、P在最佳填料密度和有机负荷下的往除率分别为95.3%±3.3%、94.6%±4.1%、73.1%±8.3%。
反应器被隔板分为2个区——流区,硝化菌和好氧聚磷菌主要存在于好氧区,DPB存在于回流区。
厌氧期,处于回流区的DPB和好氧区的聚磷菌吸收有机基质;好氧/缺氧的硝化菌产生NO3-、NO2-以提供DPB吸磷的电子受体,这样氮磷就被往除了。
排泥是影响磷往除的重要因素,这点可以通过调节纤维填。
常规SBBR脱氮除磷效果不佳,主要是由于硝化菌和异氧菌在生物膜中彼此竞争氧气和营养物质。
比起常规SBBR,内循环气升式SBBR 和异氧菌的竞争;比起常规活性污泥法,此反应器节省了能源和投资4、展看
对反硝化除磷技术的研究已取得了初步成果,反硝化除磷技术也已从基础性研究发展到工程应用阶段。
目前,我们对反硝化除磷系统中微和功能方面的知识还了解甚少。
微生物种群结构在不同系统中变化明显,同一系统中微生物相也很复杂。
利用分子生物学技术可以进行
和功能群种鉴定,揭示菌群结构和功能的关系,从而更好的控制生物处理工程。
研究生物除磷的分子生物学技术有:聚合酶链反应(PCR)技断长度多态性技术、寡核苷酸探针技术。
研究普遍以为聚磷菌是β-Proteobacteria中的Rhodocyclus组和Dechlorimonas组菌,SatoshiT.术研究DPB特性,结果表明DPB是Rhodocyclus组中的Thauera mechrnichensis和Azoarcus tolulyticus。
我们需要将反硝化除磷系统的微紧密联系,通过对微生物检测和生态学研究,来分析和确定系统中DPB的数目和群体结构,了解工程中操纵参数是怎样影响聚磷菌、硝化群特性、种群密度分布及空间分布,从而实现人工强化反硝化除磷系统,优化处理过程,加强新工艺的开发和应用。