氮磷的去除
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（b）pH：对反硝化反应，最适宜的pH是6.5~7.5。pH高于 8或低于6，反硝化速率将大为下降。
反硝化过程的影响因素：
（c）溶解氧浓度：反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在无分子 氧同时存在硝酸根离子和亚硝酸根离子的条件下，它们能够 利用这些离子中的氧进行呼吸，使硝酸盐还原。另一方面， 反硝化菌体内的某些酶系统组分，只有在有氧条件下，才能 够合成。这样，反硝化反应宜于在缺氧、好氧条件交替的条 件下进行，溶解氧应控制在0.5 mg/L以下。
外加碳源，多用甲醇 内源呼吸碳源——细菌体内的原 生物质及其贮存的有机物
(2) 生物脱氮工艺
（a）三段生物脱氮工艺：
将有机物氧化、硝化以及反硝化段独立开来，每 一部分都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系 统。
（b）Bardenpho生物脱氮工艺：
设立两个缺氧段，第一段利用原水中的有机物 为碳源和第一好氧池中回流的含有硝态氮的混合液 进行反硝化反应。
为进一步提高脱氮效率，废水进入第二段反硝 化反应器，利用内源呼吸碳源进行反硝化。
曝气池用于吹脱废水中的氮气，提高污泥的沉 降性能，防止在二沉池发生污泥上浮现象。
（c）缺氧——好氧生物脱氮工艺： 该工艺将反硝化段设置在系统的前面，又称前
置式反硝化生物脱氮系统。 反硝化反应以水中的有机物为碳源，曝气池中
(3) 离子交换法:
常用天然的离子交换剂，如沸石等。
与合成树脂相比，天然离子交换剂价格便宜且 可用石灰再生。
2. 生物法脱氮
(1) 生物脱氮机理
同化作用去除的氮依运行条件和水质而定，如果 微生物细胞中氮含量以12.5%计算，同化氮去除占原 污水BOD的2%~5%，氮去除率在8%~20%。
生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态 氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和反硝 化两个反应过程。
在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌 的生长繁殖，即菌体合成过程，反应如下：
3NO
3
14CH 3OH
CO
2
3H
3C5H7O2N
19H
2O
式中：C5H7O2N为反硝化微生物的化学组成。 反硝化还原和微生物合成的总反应式为：
NO
3
1.08CH 3OH
H
0.065C
5H7O2N
0.47 N2
聚磷分解形成的无机磷释放回污水中，这就是厌 氧释磷。
好氧环境中：
进入好氧状态后，聚磷菌将储存于体内的PHB 进行好氧分解并释出大量能量供聚磷菌增殖等生理 活动，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷 的形式积聚于体内，这就是好氧吸磷。
剩余污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌，也就是 从污水中去除的含磷物质。
生物强化除磷工艺
利用好氧微生物中聚磷菌在好氧条件下对污水中 溶解性磷酸盐过量吸收作用，然后沉淀分离而除磷。
厌氧环境中：
污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化 为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态 下，将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量一部分 供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸 苷转化为PHB(聚β-羟基丁酸)的形态储藏于体内。
6NO2 3CH3OH 亚硝酸还原菌3N2 3CO2 3H2O 6OH-
总反应式为：
6NO3 5CH3OH 反硝 化菌3N2 5CO2 7H2O 6OH-
反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在有氧存在时，它 会以O2为电子进行呼吸；在无氧而有NO3-或NO2-存在 时，则以NO3-或NO2-为电子受体，以有机碳为电子供 体和营养源进行反硝化反应。
有机磷 有机磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等
含磷化合物 无机磷
磷酸盐：正磷酸盐(PO43-)、磷酸氢盐(HPO42-) 、 磷酸二氢盐H2PO4-、偏磷酸盐(PO3-)
聚合磷酸盐：焦磷酸盐(P2O74－) 、三磷酸盐(P3O105-)、 三磷酸氢盐(HP3O92-)
一般城市污水水质与排放要求
项目
CODcr BOD5
（e）除有毒有害物质及重金属外，对硝化反应产生抑制作 用的物质还有高浓度的NH4-N、高浓度的NOx-N、高浓度的有 机基质、部分有机物以及络合阳离子等。
反硝化反应：
反硝化反应是指在无氧的条件下，反硝化菌将硝 酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)还原为氮气的过程。
6NO3 2CH3OH 硝酸还原菌6NO2 2CO2 4H2O
（c）硝化反应的适宜温度是20~30℃，15℃以下时，硝化 反应速度下降，5℃时完全停止。
硝化过程的影响因素：
（d）硝化菌在反应器内的停留时间，即生物固体平均停留 时间（污泥龄）SRTn，必须大于其最小的世代时间，否则将 使硝化菌从系统中流失殆尽，一般认为硝化菌最小世代时间在 适宜的温度条件下为3d。SRTn值与温度密切相关，温度低， SRTn取值应相应明显提高。
硝化பைடு நூலகம்应：
硝化反应是在好氧条件下，将NH4+转化为NO2和NO3-的过程。
2NH
4
3O 2
亚硝酸菌 2NO
2
4H
2H
2O
2NO2 2O2 硝酸菌2NO3
总反应式为：
NH4 2O2 硝化细菌NO3 2H H2O
NH
4
2e
NH 2OH
羟胺
2e NOH
硝酰酰
2e
NO
2
2e
NO
3
含有大量的硝酸盐的回流混合液，在缺氧池中进行 反硝化脱氮。
缺氧-好氧生物脱氮工艺
二、污水中磷的去除
磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生 长的重要元素。
磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及 含磷工业废水。
危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧 平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源。
生物除磷影响因素：
（3）污泥龄：污泥龄影响着污泥排放量及污泥含 磷量，污泥龄越长，污泥含磷量越低，去除单位质量 的磷须同时耗用更多的BOD。
Rensink和Ermel研究了污泥龄对除磷的影响，结 果表明：SRT=30d时，除磷效果40%；SRT=17d时，除 磷效果50%；SRT=5d天时，除磷效果87%。
2、生物脱氮
有机氮
（蛋白质、尿素）
细菌分解和水解
氨氮 同化
有机氮
（NH3-N）
（细菌细胞）
O2 硝化
自溶和自身氧化
亚硝态氮
反硝化
（NO2-）
O2 硝化
有机碳
硝态氮
反硝化
（NO3-）
有机碳
有机氮
（净增长）
氮气
（N2）
氨化反应：
新鲜污水中，含氮化合物主要是以有机氮，如蛋白 质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氨基酸等形式 存在的，此外也含有少数的氨态氮如NH3及NH4+等。
同时脱氮除磷系统应处理好泥龄的矛盾。
生物除磷影响因素：
（4）pH：与常规生物处理相同，生物除磷系统 合适的pH为中性和微碱性，不合适时应调节。
SS TKN(NH3-N)
TP
进水水质/（mg·L-1）
250~300 100~150 150~200 35（25）
5~6
国家排放标准/（mg·L-1）
一级A
一级B
50
60
10
20
10
20
5（8）
8（15）
1
1.5
如何去除以达到排放标准？
常规活性污泥法的微生物同化和吸附；
生物强化除磷；
投加化学药剂除磷。
（d）温度：反硝化反应的最适宜温度是20~40℃，低于 15℃反硝化反应速率最低。为了保持一定的反硝化速率，在 冬季低温季节，可采用如下措施：提高生物固体平均停留时 间；降低负荷率；提高污水的水力停留时间。
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。
碳源
原水中含有的有机碳
微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化作 用，很多细菌、真菌和放线菌都能分解蛋白质及其含氮 衍生物，其中分解能力强并释放出氨的微生物称为氨化 微生物，在氨化微生物的作用下，有机氮化合物分解、 转化为氨态氮，以氨基酸为例：
RCHNH 2COOH H2O RCOHCOOH NH 3
RCHNH 2COOH O2 RCOCOOH CO 2 NH3
0.76CO
2
2.44H
2O
从以上的过程可知，约96％的NO3-N经异化过 程还原，4％经同化过程合成微生物。
反硝化过程的影响因素：
（a）碳源：能为反硝化菌所利用的碳源较多，从污水生物 脱氮考虑，可有下列三类：一是原污水中所含碳源，对于城 市污水，当原污水BOD5/TKN>3~5时,即可认为碳源充足；二 是外加碳源，多采用甲醇（CH3OH），因为甲醇被分解后的 产物为CO2和H2O，不留任何难降解的中间产物；三是利用微 生物组织进行内源反硝化。
硝化细菌是化能自养菌，生长率低，对环境条件
变化较为敏感。温度、溶解氧、污泥龄、pH、有机 负荷等都会对它产生影响。
硝化过程的影响因素：
（a）好氧环境条件，并保持一定的碱度：硝化菌为了获得 足够的能量用于生长，必须氧化大量的NH3和NO2-，氧是硝化 反应的电子受体，反应器内溶解氧含量的高低，必将影响硝化 反应的进程，在硝化反应的曝气池内，溶解氧含量不得低于 1mg/L，多数学者建议溶解氧应保持在1.2~2.0mg/L。
生物除磷影响因素：
（2）有机物浓度及可利用性：碳源的性质对吸放 磷及其速率影响极大，传统水质指标很难反映有机物 组成和性质，ASM模型对其进一步划分为：
（a）1987年发展的ASM1:
CODtot=SS+SI+XS+XI （b）1995年发展的ASM2:
溶解性与颗粒性：SA+SF+SI+XS＋XI S表示溶解性组分，X表示颗粒性组分；下标S溶解 性，I惰性，A发酵产物，F可发酵的易生物降解的。
在硝化反应过程中，释放H+，使pH下降，硝化菌对pH的 变化十分敏感，为保持适宜的pH，应当在污水中保持足够的碱 度，以调节pH的变化，lg氨态氮（以N计）完全硝化，需碱度 （以CaCO3计）7.14g。对硝化菌的适宜的pH为8.0~8.4。
硝化过程的影响因素：
（b）混合液中有机物含量不应过高：硝化菌是自养菌，有 机基质浓度并不是它的增殖限制因素，若BOD值过高，将使增 殖速度较快的异养型细菌迅速增殖，从而使硝化菌不能成为优 势种属。
(1) 吹脱法:
废水中，NH3与NH4+以如下的平衡状态共存：
NH 3
H2O
NH
4
OH
这一平衡受pH的影响，pH为10.5~11.5时，因废水 中的氮呈饱和状态而逸出，所以吹脱法常需加石灰。
吹脱过程包括将废水的pH提高至10.5~11.5，然后曝 气，这一过程在吹脱塔中进行。
(2) 折点加氯法: 含氨氮的水加氯时，有下列反应：
城市污水的深度处理-氮磷的去除
城市污水经传统的二级处理以后，虽然 绝大部分悬浮固体和有机物被去除了，但还 残留微量的悬浮固体和溶解的有害物，如氮 和磷等的化合物。氮、磷为植物营养物质， 能助长藻类和水生生物，引起水体的富营养 化，影响饮用水水源。
太湖的富营养化
氮、磷的去除
一、氮的去除
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。 1. 化学法除氮
常规活性污泥法的微生物同化和吸附
普通活性污泥法剩余污泥中磷含量约占微生物干 重的1.5%~2.0%，通过同化作用可去除磷12%~20%。
dTP dBOD
0.015
yobserve
生物强化除磷工艺
生物强化除磷工艺可以使得系统排除的剩余污泥 中磷含量占到干重5%~6%。
如果还不能满足排放标准，就必须借助化学法除 磷。
普通活性污泥法通过同化作用除磷率可以达到 12%~20%。而具生物除磷功能的处理系统排放的剩 余污泥中含磷量可以占到干重5%~6%，去除率基本 可满足排放要求。
生物除磷机理
厌氧环境 有机基质
产酸菌
乙酸 P
聚P
聚磷菌
PHB
聚磷菌
好氧环境
P
PHB
聚磷菌
聚P
聚P 聚P
聚磷菌
生物除磷影响因素：
（1）厌氧环境条件：
（a）氧化还原电位：Barnard、Shapiro等人研究 发现，在批式试验中，反硝化完成后，ORP突然下 降，随后开始放磷，放磷时ORP一般小于100mV；
（b）溶解氧浓度：厌氧区如存在溶解氧，兼性 厌氧菌就不会启动其发酵代谢，不会产生脂肪酸， 也不会诱导放磷，好氧呼吸会消耗易降解有机质；
（c）NOx-浓度：产酸菌利用NOx- 作为电子受体， 抑制厌氧发酵过程，反硝化时消耗易生物降解有机 质。
Cl 2 H2O HOCl H Cl
NH
4
HOCl
NH 2Cl
H
H2O
NH
4
2HOCl
NHCl 2 H
2H 2O
NH
4
3HOCl
NCl 3 H 3H 2O
2NH
4
3HOCl
N2
5H
3Cl
3H 2O
通过适当的控制，可完全去除水中的氨氮。
为减少氯的投加量，常与生物硝化联用，先硝 化再除微量的残留氨氮。
反硝化过程的影响因素：
（c）溶解氧浓度：反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在无分子 氧同时存在硝酸根离子和亚硝酸根离子的条件下，它们能够 利用这些离子中的氧进行呼吸，使硝酸盐还原。另一方面， 反硝化菌体内的某些酶系统组分，只有在有氧条件下，才能 够合成。这样，反硝化反应宜于在缺氧、好氧条件交替的条 件下进行，溶解氧应控制在0.5 mg/L以下。
外加碳源，多用甲醇 内源呼吸碳源——细菌体内的原 生物质及其贮存的有机物
(2) 生物脱氮工艺
（a）三段生物脱氮工艺：
将有机物氧化、硝化以及反硝化段独立开来，每 一部分都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系 统。
（b）Bardenpho生物脱氮工艺：
设立两个缺氧段，第一段利用原水中的有机物 为碳源和第一好氧池中回流的含有硝态氮的混合液 进行反硝化反应。
为进一步提高脱氮效率，废水进入第二段反硝 化反应器，利用内源呼吸碳源进行反硝化。
曝气池用于吹脱废水中的氮气，提高污泥的沉 降性能，防止在二沉池发生污泥上浮现象。
（c）缺氧——好氧生物脱氮工艺： 该工艺将反硝化段设置在系统的前面，又称前
置式反硝化生物脱氮系统。 反硝化反应以水中的有机物为碳源，曝气池中
(3) 离子交换法:
常用天然的离子交换剂，如沸石等。
与合成树脂相比，天然离子交换剂价格便宜且 可用石灰再生。
2. 生物法脱氮
(1) 生物脱氮机理
同化作用去除的氮依运行条件和水质而定，如果 微生物细胞中氮含量以12.5%计算，同化氮去除占原 污水BOD的2%~5%，氮去除率在8%~20%。
生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态 氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和反硝 化两个反应过程。
在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌 的生长繁殖，即菌体合成过程，反应如下：
3NO
3
14CH 3OH
CO
2
3H
3C5H7O2N
19H
2O
式中：C5H7O2N为反硝化微生物的化学组成。 反硝化还原和微生物合成的总反应式为：
NO
3
1.08CH 3OH
H
0.065C
5H7O2N
0.47 N2
聚磷分解形成的无机磷释放回污水中，这就是厌 氧释磷。
好氧环境中：
进入好氧状态后，聚磷菌将储存于体内的PHB 进行好氧分解并释出大量能量供聚磷菌增殖等生理 活动，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷 的形式积聚于体内，这就是好氧吸磷。
剩余污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌，也就是 从污水中去除的含磷物质。
生物强化除磷工艺
利用好氧微生物中聚磷菌在好氧条件下对污水中 溶解性磷酸盐过量吸收作用，然后沉淀分离而除磷。
厌氧环境中：
污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化 为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态 下，将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量一部分 供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸 苷转化为PHB(聚β-羟基丁酸)的形态储藏于体内。
6NO2 3CH3OH 亚硝酸还原菌3N2 3CO2 3H2O 6OH-
总反应式为：
6NO3 5CH3OH 反硝 化菌3N2 5CO2 7H2O 6OH-
反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在有氧存在时，它 会以O2为电子进行呼吸；在无氧而有NO3-或NO2-存在 时，则以NO3-或NO2-为电子受体，以有机碳为电子供 体和营养源进行反硝化反应。
有机磷 有机磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等
含磷化合物 无机磷
磷酸盐：正磷酸盐(PO43-)、磷酸氢盐(HPO42-) 、 磷酸二氢盐H2PO4-、偏磷酸盐(PO3-)
聚合磷酸盐：焦磷酸盐(P2O74－) 、三磷酸盐(P3O105-)、 三磷酸氢盐(HP3O92-)
一般城市污水水质与排放要求
项目
CODcr BOD5
（e）除有毒有害物质及重金属外，对硝化反应产生抑制作 用的物质还有高浓度的NH4-N、高浓度的NOx-N、高浓度的有 机基质、部分有机物以及络合阳离子等。
反硝化反应：
反硝化反应是指在无氧的条件下，反硝化菌将硝 酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)还原为氮气的过程。
6NO3 2CH3OH 硝酸还原菌6NO2 2CO2 4H2O
（c）硝化反应的适宜温度是20~30℃，15℃以下时，硝化 反应速度下降，5℃时完全停止。
硝化过程的影响因素：
（d）硝化菌在反应器内的停留时间，即生物固体平均停留 时间（污泥龄）SRTn，必须大于其最小的世代时间，否则将 使硝化菌从系统中流失殆尽，一般认为硝化菌最小世代时间在 适宜的温度条件下为3d。SRTn值与温度密切相关，温度低， SRTn取值应相应明显提高。
硝化பைடு நூலகம்应：
硝化反应是在好氧条件下，将NH4+转化为NO2和NO3-的过程。
2NH
4
3O 2
亚硝酸菌 2NO
2
4H
2H
2O
2NO2 2O2 硝酸菌2NO3
总反应式为：
NH4 2O2 硝化细菌NO3 2H H2O
NH
4
2e
NH 2OH
羟胺
2e NOH
硝酰酰
2e
NO
2
2e
NO
3
含有大量的硝酸盐的回流混合液，在缺氧池中进行 反硝化脱氮。
缺氧-好氧生物脱氮工艺
二、污水中磷的去除
磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生 长的重要元素。
磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及 含磷工业废水。
危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧 平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源。
生物除磷影响因素：
（3）污泥龄：污泥龄影响着污泥排放量及污泥含 磷量，污泥龄越长，污泥含磷量越低，去除单位质量 的磷须同时耗用更多的BOD。
Rensink和Ermel研究了污泥龄对除磷的影响，结 果表明：SRT=30d时，除磷效果40%；SRT=17d时，除 磷效果50%；SRT=5d天时，除磷效果87%。
2、生物脱氮
有机氮
（蛋白质、尿素）
细菌分解和水解
氨氮 同化
有机氮
（NH3-N）
（细菌细胞）
O2 硝化
自溶和自身氧化
亚硝态氮
反硝化
（NO2-）
O2 硝化
有机碳
硝态氮
反硝化
（NO3-）
有机碳
有机氮
（净增长）
氮气
（N2）
氨化反应：
新鲜污水中，含氮化合物主要是以有机氮，如蛋白 质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氨基酸等形式 存在的，此外也含有少数的氨态氮如NH3及NH4+等。
同时脱氮除磷系统应处理好泥龄的矛盾。
生物除磷影响因素：
（4）pH：与常规生物处理相同，生物除磷系统 合适的pH为中性和微碱性，不合适时应调节。
SS TKN(NH3-N)
TP
进水水质/（mg·L-1）
250~300 100~150 150~200 35（25）
5~6
国家排放标准/（mg·L-1）
一级A
一级B
50
60
10
20
10
20
5（8）
8（15）
1
1.5
如何去除以达到排放标准？
常规活性污泥法的微生物同化和吸附；
生物强化除磷；
投加化学药剂除磷。
（d）温度：反硝化反应的最适宜温度是20~40℃，低于 15℃反硝化反应速率最低。为了保持一定的反硝化速率，在 冬季低温季节，可采用如下措施：提高生物固体平均停留时 间；降低负荷率；提高污水的水力停留时间。
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。
碳源
原水中含有的有机碳
微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化作 用，很多细菌、真菌和放线菌都能分解蛋白质及其含氮 衍生物，其中分解能力强并释放出氨的微生物称为氨化 微生物，在氨化微生物的作用下，有机氮化合物分解、 转化为氨态氮，以氨基酸为例：
RCHNH 2COOH H2O RCOHCOOH NH 3
RCHNH 2COOH O2 RCOCOOH CO 2 NH3
0.76CO
2
2.44H
2O
从以上的过程可知，约96％的NO3-N经异化过 程还原，4％经同化过程合成微生物。
反硝化过程的影响因素：
（a）碳源：能为反硝化菌所利用的碳源较多，从污水生物 脱氮考虑，可有下列三类：一是原污水中所含碳源，对于城 市污水，当原污水BOD5/TKN>3~5时,即可认为碳源充足；二 是外加碳源，多采用甲醇（CH3OH），因为甲醇被分解后的 产物为CO2和H2O，不留任何难降解的中间产物；三是利用微 生物组织进行内源反硝化。
硝化细菌是化能自养菌，生长率低，对环境条件
变化较为敏感。温度、溶解氧、污泥龄、pH、有机 负荷等都会对它产生影响。
硝化过程的影响因素：
（a）好氧环境条件，并保持一定的碱度：硝化菌为了获得 足够的能量用于生长，必须氧化大量的NH3和NO2-，氧是硝化 反应的电子受体，反应器内溶解氧含量的高低，必将影响硝化 反应的进程，在硝化反应的曝气池内，溶解氧含量不得低于 1mg/L，多数学者建议溶解氧应保持在1.2~2.0mg/L。
生物除磷影响因素：
（2）有机物浓度及可利用性：碳源的性质对吸放 磷及其速率影响极大，传统水质指标很难反映有机物 组成和性质，ASM模型对其进一步划分为：
（a）1987年发展的ASM1:
CODtot=SS+SI+XS+XI （b）1995年发展的ASM2:
溶解性与颗粒性：SA+SF+SI+XS＋XI S表示溶解性组分，X表示颗粒性组分；下标S溶解 性，I惰性，A发酵产物，F可发酵的易生物降解的。
在硝化反应过程中，释放H+，使pH下降，硝化菌对pH的 变化十分敏感，为保持适宜的pH，应当在污水中保持足够的碱 度，以调节pH的变化，lg氨态氮（以N计）完全硝化，需碱度 （以CaCO3计）7.14g。对硝化菌的适宜的pH为8.0~8.4。
硝化过程的影响因素：
（b）混合液中有机物含量不应过高：硝化菌是自养菌，有 机基质浓度并不是它的增殖限制因素，若BOD值过高，将使增 殖速度较快的异养型细菌迅速增殖，从而使硝化菌不能成为优 势种属。
(1) 吹脱法:
废水中，NH3与NH4+以如下的平衡状态共存：
NH 3
H2O
NH
4
OH
这一平衡受pH的影响，pH为10.5~11.5时，因废水 中的氮呈饱和状态而逸出，所以吹脱法常需加石灰。
吹脱过程包括将废水的pH提高至10.5~11.5，然后曝 气，这一过程在吹脱塔中进行。
(2) 折点加氯法: 含氨氮的水加氯时，有下列反应：
城市污水的深度处理-氮磷的去除
城市污水经传统的二级处理以后，虽然 绝大部分悬浮固体和有机物被去除了，但还 残留微量的悬浮固体和溶解的有害物，如氮 和磷等的化合物。氮、磷为植物营养物质， 能助长藻类和水生生物，引起水体的富营养 化，影响饮用水水源。
太湖的富营养化
氮、磷的去除
一、氮的去除
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。 1. 化学法除氮
常规活性污泥法的微生物同化和吸附
普通活性污泥法剩余污泥中磷含量约占微生物干 重的1.5%~2.0%，通过同化作用可去除磷12%~20%。
dTP dBOD
0.015
yobserve
生物强化除磷工艺
生物强化除磷工艺可以使得系统排除的剩余污泥 中磷含量占到干重5%~6%。
如果还不能满足排放标准，就必须借助化学法除 磷。
普通活性污泥法通过同化作用除磷率可以达到 12%~20%。而具生物除磷功能的处理系统排放的剩 余污泥中含磷量可以占到干重5%~6%，去除率基本 可满足排放要求。
生物除磷机理
厌氧环境 有机基质
产酸菌
乙酸 P
聚P
聚磷菌
PHB
聚磷菌
好氧环境
P
PHB
聚磷菌
聚P
聚P 聚P
聚磷菌
生物除磷影响因素：
（1）厌氧环境条件：
（a）氧化还原电位：Barnard、Shapiro等人研究 发现，在批式试验中，反硝化完成后，ORP突然下 降，随后开始放磷，放磷时ORP一般小于100mV；
（b）溶解氧浓度：厌氧区如存在溶解氧，兼性 厌氧菌就不会启动其发酵代谢，不会产生脂肪酸， 也不会诱导放磷，好氧呼吸会消耗易降解有机质；
（c）NOx-浓度：产酸菌利用NOx- 作为电子受体， 抑制厌氧发酵过程，反硝化时消耗易生物降解有机 质。
Cl 2 H2O HOCl H Cl
NH
4
HOCl
NH 2Cl
H
H2O
NH
4
2HOCl
NHCl 2 H
2H 2O
NH
4
3HOCl
NCl 3 H 3H 2O
2NH
4
3HOCl
N2
5H
3Cl
3H 2O
通过适当的控制，可完全去除水中的氨氮。
为减少氯的投加量，常与生物硝化联用，先硝 化再除微量的残留氨氮。