污水处理中的脱氮除磷工艺
摘要：阐述城市污水生物脱氮除磷机理，简单分析生物脱氮除磷的处理工艺
关键词：脱氮除磷；SBR工艺；A²/O工艺；立体循环一体化氧化沟；CAST 工艺
1、引言
城市污水中的氮、磷主要来自城市生活污水，来自农业施肥（氮）和喷洒农药（磷等），来自工业废水。氮、磷的主要危害:氮和磷能够使湖泊等缓流封闭或半封闭的水体产生富营养化，而水体富营养化已成为全球的重大环境问题。生物脱氮除磷作为解决水体富营养化的主要手段成为污水处理领域的重中之重。为了达到较好的脱氮除磷效果，环境工作者对一些传统工艺进行了改进或设计出新工艺，本文简单介绍一些脱氮除磷工艺。
2、生物脱氮除磷机理
2.1 脱氮机理
脱氮首先利用设施内好氧段，由亚硝化细菌和硝化细菌的硝化作用，将转化为。再利用缺氧段经反硝化细菌将反硝化还原为氮(),溢出水面释放到大气，参与自然界物质循环。水中含氮物质大量减少，降低出水潜在危险性，从而达到从废水中脱氮的目的。
2.2 除磷原理
在普通废水生物处理过程中，微生物除碳的同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP等，但只去除污水中约19%左右的磷。残留在出水中的磷还相当高。故需用除磷工艺处理。所谓的除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷，达到磷水分离的效果。聚磷菌成为生物除磷过程中最重要的菌群，其是一种高能化合物，水解时能放出能量。在厌氧池中聚磷菌利用这些能量摄取有机物并释放出水解产生的磷酸，造成厌氧池中磷浓度的升高，废水中的有机物减少。到了好氧池，聚磷菌将体内积蓄的有机物通过好氧呼吸氧化分解合成ATP，用这部分能量进行菌体的增殖和聚磷酸的合成，在此过程中不断完成磷的过度累积和最后的奢量吸收从而达到去除污水中磷的目的。反应方程式如下:
( 1) 聚磷菌摄取磷:ADP++能量→ATP+
( 2) 聚磷菌的放磷:ATP+→ADP++能量
3、生物脱氮除磷工艺
3.1 SBR工艺
SBR工艺由于操作灵活，脱氮除磷效果较好成为了新近发展起来的新型处理废水的工艺，得到广泛的应用。
a、脱氮是在适当条件下进行的，即含氮化合物利用氨化菌进行氨化，然后在硝化菌作用下进行硝化，最后利用反硝化菌进行反硝化，将、还原为释放到大气中。
b、除磷是利用聚磷菌能过量地从外部摄取磷并以聚合物形式贮藏于菌体内形成高磷污泥，从而通过定期除泥而去除磷。SBR工艺在去除有机物的同时，可以完成脱氮除磷。SBR工艺流程图：
图1SBR生物脱氮除磷工艺流程
3.2 A²/O工艺
传统A²/O 法即厌氧→缺氧→好氧活性污泥法。污水经过三个不同功能分区的过程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有机物、氮和磷得到去除。污水和从二沉池回流的活性污泥进入首段厌氧池，聚磷菌在厌氧条件下释磷，同时转化易降解COD、VFA为PHB，部分含氮有机物进行氨化。
在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液带入的大量、还原为释放到大气中,浓度降低，浓度降低，磷变化较小。
在好氧池中，混合液中的COD浓度已基本接近排放标准，主要进行氨氮的硝化和磷的吸收，混合液中硝态氮回流至缺氧反应区，污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排除。A²/O工艺可用于处理工业废水比重较大城市污水,也较容易应用于生物法处理的老污水厂的改造。
A²/O工艺流程图：
图2生物脱氮除磷工艺流程
3.3 立体循环一体化氧化沟
氧化沟工艺是一种延时曝气的活性污泥法，由于负荷很低，耐冲击负荷强，出水水质较好，污泥产量少且稳定，构筑物少，特别是用于污水脱氮，氧化沟比其他生物脱氮工艺费用低、TN去除效率高。但是与活性污泥相比较氧化沟存在着占地面积过大的缺点，这使得在土地资源较紧张的地区受到局限。近几年来，国内对各种类型氧化沟工艺的除磷脱氮效果、设计、充氧设备及运行控制等方面进行了大量的研究。对多种氧化沟都进行了一定的革新，成功研究出立体循环一体化氧化沟。其具有以下的优点：
（1）在循环过程中完成降解有机物和脱氮过程，与现有氧化沟相比，占地面积可减少50%。
（2）沉淀区和氧化沟合建，沉淀的污泥可自动回流到氧化沟内，节约投资和能源消耗。
（3）结构更加紧密，运行操作简便。既保留氧化沟设备和运行操作简单的优点，同时节约
了占地面积。
3.4CAST工艺
CAST工艺实际上是SBR工艺的一种变型，是可变容积活性污泥法过程和生物选择器原理的有机集合，整个工艺为一间歇式反应器, 主反应器前端有一个生物选择器, 主反应器中活性污泥进行着不断重复曝气和非曝气过程，生物反应和泥水分离在同一池内完成，CAST方法是一种“充水和排水”活性污泥法系统, 废水按一定的周期和阶段得到处理。
4、结语
随着污水处理事业的发展，已有多种污水处理工艺在我国污水处理厂中得到了应用，除以上几种工艺的介绍，脱氮除磷工艺还包括AB法、MSBR工艺、OCO工艺等。随着环境保护者对脱氮除磷工艺的不断研究和探索，将来还会有更多新工艺的出现为生物脱氮除磷工艺指引方向。但是社会的可持续发展给污水脱氮除磷处理提出了越来越高的要求，污水处理已不仅限于满足排放标准，更要考虑污水的资源化和能源化的问题。综上所述，选择一种好的城市污水处理工艺，无论是对国民经济的发展还是对环境保护、资源再利用都有着不同寻常的意义，好的工艺具有工艺简单、设备可靠、管理方便、投资省、占地少、效率高、运行成本低、污水处理能达标排放并可回用等优点。相信在不久的将来生物学及其技术的发展，能使生物脱氮除磷工艺得到更大的发展。
参考文献
[1] 杨志光污水生物脱氮除磷工艺[J]. 科技论坛,2000,1（2）:49.
[2] 周群英，王士芬环境工程微生物学［M］. 北京：高等教育出版社，2008.
[3] 张洁, 胡卫新, 张雁秋城市污水生物脱磷除氮工艺的新进展[B]. 中国期刊全文数据库,2003.
[4] 蒋文，贾娜，张洪杰生活污水生物脱氮除磷工艺[J]. 科技创新导报，2003，20：106-108.
[5] 高廷耀，顾国维，周琪水污染处理工程［M］.北京:高等教育出版社,2007.
[6]肖文涛污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展[A]. 中国期刊全文数据库,2010.
污水脱氮除磷的原理及其工艺 一、污水脱氮原理： 污水中的氮主要以无机氮和有机氮两种形式存在，其中无机氮包括氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，有机氮主要包括蛋白质等有机物。 污水脱氮的主要原理是利用硝化反应和反硝化反应。硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐氮，该过程需利用到氨氧化细菌进行氧化作用，产生的硝酸盐氮可以被水中的反硝化细菌进一步还原为氮气释放到大气中。这样就实现了对污水中氨氮的脱氮处理。 反硝化反应是将硝酸盐氮还原为氮气。反硝化作用需要在无氧环境下进行，可通过添加外源电子供体（如甲烷、乙醇等）来提供反硝化细菌进行反硝化作用。反硝化细菌利用硝酸盐氮作为电子受体进行还原，产生大量的氮气释放到大气中，实现了对污水中硝酸盐氮的脱氮处理。 二、污水除磷原理： 污水中的磷主要以无机磷和有机磷两种形式存在，其中无机磷主要包括磷酸盐磷和亚磷酸盐磷，有机磷主要包括有机物中的磷酸酯等。 污水除磷的主要原理是利用化学沉淀法和生物吸附法。化学沉淀法是通过给污水中添加适量的化学沉淀剂（如氯化铝、聚合氯化铝等）来与磷酸盐磷和亚磷酸盐磷反应生成难溶的沉淀物（如磷酸铝等），从而使磷被固定在沉淀物中，从而实现了对污水中无机磷的除磷处理。 生物吸附法是利用在废水生物处理系统中存在的一些微生物对磷进行吸附作用，这些微生物能将磷从废水中吸附到其细胞表面或胞囊中，从而实现了废水中磷的除磷处理。
三、污水脱氮除磷工艺： 污水脱氮除磷工艺主要有一体化生物法、AO法和AB法等多种。其中，一体化生物法比较常用，其工艺流程为：进水→除砂→调节池→好氧生物 反应器（硝化反应）→缺氧生物反应器（反硝化反应）→二沉池（沉淀处理）→出水。 一体化生物法通过将硝化反应和反硝化反应合为一体，利用生物脱氮 除磷技术处理污水。系统中含有好氧区和缺氧区，其中好氧区负责氨氮的 硝化反应，缺氧区则利用添加碳源（如甲醇、乙醇等）提供的外源电子供 体来进行反硝化反应。通过控制好氧区和缺氧区的进水比例，可实现对污 水中的氮和磷的高效去除。 另外，AB法是一种常用的生物脱氮除磷技术，其工艺流程为：进水 →除砂→调节池→好氧生物反应器（硝化反应）→好氧反硝化反应器（反 硝化反应）→二沉池（沉淀处理）→出水。AB法将好氧反硝化单元与硝 化单元分开，利用不同的生物菌群分别进行硝化和反硝化反应，提高了氮 磷去除效果。 总之，污水脱氮除磷工艺是一种非常重要的污水处理技术，它可以有 效地去除污水中的氮和磷，减少对水体环境的污染。通过合理的工艺设计 和运行控制，可实现高效、稳定的污水处理效果。
污水处理中的脱氮除磷工艺 摘要：阐述城市污水生物脱氮除磷机理，简单分析生物脱氮除磷的处理工艺 关键词：脱氮除磷；SBR工艺；A²/O工艺；立体循环一体化氧化沟；CAST 工艺 1、引言 城市污水中的氮、磷主要来自城市生活污水，来自农业施肥（氮）和喷洒农药（磷等），来自工业废水。氮、磷的主要危害:氮和磷能够使湖泊等缓流封闭或半封闭的水体产生富营养化，而水体富营养化已成为全球的重大环境问题。生物脱氮除磷作为解决水体富营养化的主要手段成为污水处理领域的重中之重。为了达到较好的脱氮除磷效果，环境工作者对一些传统工艺进行了改进或设计出新工艺，本文简单介绍一些脱氮除磷工艺。 2、生物脱氮除磷机理 2.1 脱氮机理 脱氮首先利用设施内好氧段，由亚硝化细菌和硝化细菌的硝化作用，将转化为。再利用缺氧段经反硝化细菌将反硝化还原为氮(),溢出水面释放到大气，参与自然界物质循环。水中含氮物质大量减少，降低出水潜在危险性，从而达到从废水中脱氮的目的。 2.2 除磷原理 在普通废水生物处理过程中，微生物除碳的同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP等，但只去除污水中约19%左右的磷。残留在出水中的磷还相当高。故需用除磷工艺处理。所谓的除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷，达到磷水分离的效果。聚磷菌成为生物除磷过程中最重要的菌群，其是一种高能化合物，水解时能放出能量。在厌氧池中聚磷菌利用这些能量摄取有机物并释放出水解产生的磷酸，造成厌氧池中磷浓度的升高，废水中的有机物减少。到了好氧池，聚磷菌将体内积蓄的有机物通过好氧呼吸氧化分解合成ATP，用这部分能量进行菌体的增殖和聚磷酸的合成，在此过程中不断完成磷的过度累积和最后的奢量吸收从而达到去除污水中磷的目的。反应方程式如下: ( 1) 聚磷菌摄取磷:ADP++能量→ATP+ ( 2) 聚磷菌的放磷:ATP+→ADP++能量 3、生物脱氮除磷工艺 3.1 SBR工艺
污水处理生物脱氮除磷基本原理 国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物理处理方法研究，结果认为物理法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步 实现工业化流程。目前，常用的生物脱氮除磷工艺有A2/O法、SBR法、氧化沟法等。 ?生物脱氮原理 生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有机物转化成氨氮，而后在好氧条件下，由硝化菌左右变成硝酸盐氮，这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及碳源，生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行，并且要用充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。 由此可见，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件： 硝化阶段：足够的的溶解氧，DO值在2mg/L以上，合适的温度，最好在20℃，不能低于10℃，，足够长的污泥泥龄，合适的PH条件。 反硝化阶段：硝酸盐的存在，缺氧条件DO值在0.2mg/L左右，充足碳源（能源），合适的PH条件。 生物脱氮过程如图5—1所示。 反硝化细菌 +有机物（氨化作用）（硝化作用）（反硝化作用）
?生物除磷原理 磷常以磷酸盐（H 2PO 4 -、HPO 4 2-和H 2 PO 4 3-)、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中，生物除 磷就是利用聚磷菌，在厌氧状态释放磷，在好氧状态从外部摄取磷，并将其以聚合形态储藏在体内，形成高磷污泥，排出系统，达到从废水中除磷的效果。 生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的，因此，剩余污泥多少将对除磷效果产生影响，一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多，可以取得较高的除磷效果。有报道称，当泥龄为30d时，除磷率为40%，泥龄为17d时，除磷率为50%，而当泥龄降至5d时，除磷率达到87%。 大量的试验观测资料已经完全证实，再说横无除磷工艺中，经过厌氧释放磷酸盐的活性污泥，在好氧状态下有很强的吸磷能力，也就是说，磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提，但并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧吸磷，磷的厌氧释放可以分为两部分：有效释放和无效释放，有效释放是指磷被释放的同时，有机物被吸收到细胞内，并在细胞内储存，即磷的释放是有机物吸收转化这一耗能过程的偶联过程。无效释放则不伴随有机物的吸收和储存，内源损耗，PH变化，毒物作用引起的磷的释放均属无效释放。 在除磷系统的厌氧区中，含聚磷菌的会留污泥与污水混合后，在初始阶段出现磷的有效释放，随着时间的延长，污水中的易降解有机物被耗完以后，虽然吸收和储存有机物的过程基本上已经停止，但微生物为了维持基础生命活动，仍将不断分解聚磷，并把分解产物（磷）释放出来，虽然此时释磷总量不断提高，但单位释磷量所产生吸磷能力随无效释放量的加大而降低。一般来说，污水污泥混合液经过2小时厌氧后，磷的释放已经甚微，在有效释放过程中，磷的释放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性，磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高，每厌氧释放1mgP，在好氧条件下可吸收2.0~2.24mgP，厌氧时间加长，无效释放逐渐增加，平均厌氧释放1mgP，所产生的好氧吸磷能力降至1mgP以下，甚至达到0.5mgP。因此，生物除磷并非厌氧时间越长越好，同时在运行管理中要尽量避免PH的冲击，否则除磷能
污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析污水处理是保护环境、维护人类健康和可持续发展的重要措施之一、 污水处理需要对其中的有害物质进行去除，其中包括氮和磷等营养物质。 脱氮除磷是其中一项重要的工艺，下面将对其进行介绍及比较分析。 脱氮工艺主要有生物脱氮工艺和物理化学脱氮工艺两种。 1.生物脱氮工艺：生物脱氮是利用污水处理系统中的微生物来将氨氮 转化为氮气释放到大气中的过程。其中常用的生物脱氮工艺包括硝化-反 硝化法和硝化亚硝化法。 -硝化-反硝化法：该方法分为两个阶段，第一步是将氨氮通过硝化菌 转化为亚硝酸盐，然后在缺氧条件下使用反硝化菌将亚硝酸盐转化为氮气。该工艺具有能耗较低和无需额外药剂的优点，同时还可以降低化学消耗物。 -硝化亚硝化法：该方法将硝化菌和亚硝化菌结合在同一反应器中， 通过控制氧气浓度和反应温度来实现硝化和亚硝化的联合作用。该工艺节 省了处理污水的时间，同时也减少了系统的占地面积。 2.物理化学脱氮工艺：物理化学脱氮工艺主要包括空气氧化剂法和化 学沉淀法。 -空气氧化剂法：该方法是利用氧气或臭氧等氧化剂来氧化污水中的 氨氮，使其转化为氮气释放。该工艺适用于处理高氨氮浓度的废水，并且 不需要添加额外的化学品。 -化学沉淀法：该方法通过添加化学药剂来使污水中的氨氮与其结合，形成不溶性的沉淀物进行去除。常用的药剂包括氢氧化钙、氯化铁和磷酸 铁等。该工艺适用于处理低氨氮浓度的废水，但需要使用额外的化学药剂。
除磷工艺主要有生物除磷工艺和化学除磷工艺两种。 1.生物除磷工艺：生物除磷工艺主要是通过利用污水处理系统中的一 些微生物来将废水中的磷元素转化为不溶性的磷酸钙沉淀物进行去除。该 工艺包括聚磷酸盐法、硝化反硝化除磷法和反硝化聚磷酸盐除磷法等。 -聚磷酸盐法：该方法通过添加一定剂量的磷源来诱导有利微生物的 适应和繁殖，使其在系统中大量积累。随后，在缺氧条件下，这些微生物 将磷元素从水中去除，形成不溶性的磷酸钙沉淀物。该工艺操作简单、不 需要额外药剂，但容易受到外界环境的影响。 -硝化反硝化除磷法：该方法通过在硝化反硝化系统中添加适宜的剂 量和比例的磷源，诱导反硝化菌对磷元素进行吸收和积累，从而实现除磷。该工艺具有反应速度快、除磷效果好的优点，但操作相对复杂。 2.化学除磷工艺：化学除磷工艺主要是通过添加化学药剂来与废水中 的磷结合形成不溶性的沉淀物进行去除。常用的药剂包括硫酸和氯化铝等。该工艺操作简单、去除效果较好，但需要额外添加化学药剂。 综上所述，脱氮工艺主要包括生物脱氮工艺和物理化学脱氮工艺，而 除磷工艺主要包括生物除磷工艺和化学除磷工艺。选择适当的工艺需要考 虑废水水质、出水标准、投资成本、运营成本和可行性等因素。每种工艺 都有其适用的特定场景和优缺点，通过合理的比较分析，可以选择出最适 合的工艺方案，实现高效、经济和可持续的污水处理过程。
脱氮除磷工艺汇总 MBR工艺脱氮除磷 MBR是一种结合膜分离和微生物降解技术的高效污水处理工艺。在反应器内，一方面，膜组件将泥水高效分离，促使出水水质改善；另一方面，污泥停留时间（SRT）与水力停留时（HRT）在反应器内相互独立，可提高污泥浓度；此外，反应器内较长的SRT可使增殖缓慢的某些特殊菌（如自养硝化菌等）在活性污泥中出现，而膜组件又能将这些菌持留，从而使MBR处理效果得以改善。 MBR工艺具有一定局限性，对于生活污水，其仅依靠MBR本身其脱氮除磷能力只能达到40%至60%左右的去除率；对于工业废水，其对难降解有机物的去除率并没有得到太大改善。所以MBR工艺一般和SBR系列/AAO等工艺组合使用。五种常见组合工艺： SBR-MBR工艺 A2O-MBR工艺 3A-MBR工艺 A2O/A-MBR工艺 A(2A)O-MBR工艺 SBR-MBR工艺： 将SBR与MBR相结合形成的SBR-MBR工艺，除了具有一般MBR的优点外，对于膜组件本身和SBR工艺两种程序运行都互有帮助。由于膜组件的截留过滤作用，反应中的微生物能最大限度地增长，利于世代时间较长的硝化及亚硝化细菌的生长繁殖，因此，污泥的生物活性高，吸附和降解有机物的能力较强，同时也具有较好的硝化能力。此外，SBR式的工作方式为除磷菌的生长创造了条件，同时也满足了脱氮的需要，使得单一反应器内实现同时高效去除氮磷及有机物成为可能。与传统SBR系统相比，SBR-MBR在反应阶段利用膜分离排水，可以减少传统SBR的循环时间；同时，序批式的运行方式可以延缓膜污染。
A2O-MBR工艺： 由A2O工艺与MBR膜分离技术结合而成的具有同步脱氮除磷功能的A2O-MBR工艺，可进一步拓展MBR的应用范畴。在该工艺中设置有两段回流，一段是膜池的混合液回流至缺氧池实现反硝化脱氮，另一段是缺氧池的混合液回流至厌氧池，实现厌氧释磷。A2O-MBR工艺中高浓度的MLSS、独立控制的水力停留时间和污泥停留时间、回流比及污泥负荷率等都会产生与传统A2O工艺不同的影响，具有较好的脱氮除磷效率。 3A-MBR工艺： 3A-MBR是依据生物脱氮除磷机理，结合膜生物反应器技术特点而形成的具有高效脱氮除磷性能的新型污水处理工艺。其基本原理是，膜生物反应器内的高浓度硝化液和高浓度活性污泥经过回流系统形成良好的缺氧、厌氧条件，实现系统的高效脱氮除磷。该工艺的内部流程依次是第一缺氧池、厌氧池、第二缺氧池、好氧池和膜池，膜池混合液分别回流至第一缺氧池和第二缺氧池。第一缺氧池利用进水碳源和回流硝化液进行快速反硝化，接着混合液进入厌氧池进行厌氧释磷，减少了硝酸盐对释磷的影响，第二缺氧池再利用污水中剩余的碳源和回流的硝化液进一步反硝化脱氮，好氧池内同步发生有机物降解、好氧释磷和好氧硝化等多种反应，彻底去除污水中的污染物，混合液再a经膜过滤出水，实现了对污水中有机物和氮磷的去除。3A-MBR工艺合理地组合了有机物降解和脱氮除磷等各处理单元，协调了各种生物降解功能的发挥，达到了同步去除各污染指标的目的，具有较高的推广应用价值。 A2O/A-MBR工艺： A2O/A-MBR工艺是一种强化内源反硝化的新型工艺，该工艺利用MBR内高浓度活性污泥和生物多样性来强化脱氮除磷效果，工艺流程依次为厌氧、缺氧、好氧、缺氧和膜池。该工艺在普通A2O工艺后再设一级缺氧池，在利用进水快速碳源完成生物除磷和脱氮后，再利用第二缺氧池进行内源反硝化，进一步去除TN，之后，再利用膜池的好氧曝气作用保障出水。A2O/A-MBR工艺是针对进水碳源不足，而同时又有较高脱氮要求的污水处理项目所开发，也是强化脱氮的MBR脱氮处磷
污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析 2020年9月6日星期日
目录 一、生物脱氮 (3) 1、硝化过程 (3) 2、反硝化过程 (4) 3、生物脱氮的基本条件 (5) 4、废水生物脱氮处理方法 (6) 二、化学脱氮 (7) 1、吹脱法 (7) 2、化学沉淀法（磷酸铵镁沉淀法） (8) 3、低浓度氨氮工业废水处理技术 (9) 4、不同浓度工业含氨氮废水的处理方法比较 (11) 三、化学法除磷 (11) 1、石灰除磷 (12) 2、铝盐除磷 (12) 3、铁盐除磷 (13) 四、生物除磷 (13) 1、生物除磷的原理 (13) 2、生物除磷的影响因素： (14) 3、废水生物除磷的方法有哪些 (15) 4、除磷设施运行管理的注意事项 (15)
一、生物脱氮 脱氮技术包括化学法和生物法，由于化学法会产生二次污染，而且成本高，所以一般使用生物脱氮技术。 污水生物处理脱氮主要是靠一些专性细菌实现氮形式的转化。 含氮有机化合物在微生物的作用下首先分解转化为氨态氮NH4+或NH3，这一过程称为“氨化反应”。 硝化菌把氨氮转化为硝酸盐，这一过程称为“硝化反应”； 反硝化菌把硝酸盐转化为氮气，这一反应称为“反硝化反应”。 含氮有机化合物最终转化为氮气，从污水中去除。 1、硝化过程 硝化菌把氨氮转化为硝酸盐的过程称为硝化过程，硝化是一个两步过程，分别利用了两类微生物——亚硝酸盐菌和硝酸盐菌。这两类细菌统称为硝化菌，这 些细菌所利用的碳源是CO 32-、HCO 3 -和CO 2 等无机碳。 第一步由亚硝酸盐菌把氨氮转化为亚硝酸盐，第二步由硝酸盐菌把亚硝酸盐转化为硝酸盐。 这两个过程释放能量，硝化菌就是利用这些能量合成新细胞和维持正常的生命活动，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少了它的需氧量。 氧化1g氨氮大约需要消耗4.3gO 2和8.64gHCO 3 -（相当于7.14gCaCO 3 碱度）。 硝化过程的影响因素： 1）温度：硝化反应最适宜的温度范围是30~35℃，温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且会影响硝化菌的活性。 2）溶解氧：硝化反应必须在好氧条件下进行，溶解氧浓度为0.5~0.7mg/L 是硝化菌可以容忍的极限，溶解氧低于2mg/L条件下，氮有可能被完全硝化，但需要较长的污泥停留时间，因此一般应维持混合液的溶解氧浓度在2mg/L以上。 3）pH和碱度：硝化菌对pH特别敏感，硝化反应的最佳pH是在7.2~8之间。每硝化1g氨氮大约需要消耗7.14gCaCO 3 碱度，如果污水没有足够的碱度进行缓冲，硝化反应将导致pH值下降、反应速率减慢。 4）有毒物质：过高的氨氮、重金属、有毒物质及某些有机物质对硝化反应
常见污水处理脱氮除磷技术介绍 随着污水排放标准的提高，污水脱氮除磷技术越来越受重视，本文介绍了目前生产生活中常见的污水脱氮除磷技术原理及特点，以供相关城镇污水处理厂在选择污水处理时作为参考。 随着世界经济的发展，以及人们环保意识的增强，世界各国对污水的排放标准均做出了更高的要求，通过常规的污水处理技术不能保证污水中氮磷的去除可以达标，因此污水处理厂对所处理排放污水的脱氮除磷技术越来越重视。众所周知，水体中氮、磷含量超标是导致水体富营养化的罪魁祸首，不光导致大量的经济损失，还带来了难以估量的环境破坏，大量鱼类死亡，水体发臭，需要很长的时间才能恢复甚至不可恢复。随着城市规模的扩大，城市污水的排放量也在逐年增加，必须对现有的生物处理系统开展改造，以满足其对脱氮除磷的要求。目前在我国的污水处理技术中常用的仍为生物技术。 一、生物脱氮原理 氮元素在新鲜污水中的存在形式主要有以下两类，一是有机氮，例如蛋白质、尿素、氨基酸、胺类化合物等；另一类是氨态氮，或，一般以前者为主。含氮化合物在污水中微生物的作用下会发生三大类反应，一，氨化反应；二，硝化反应；三，反硝化反应。 氨化反应是指有机氮化合物在氨化菌的作用下，被分解成为氨态氮。硝化反应是指氨态氮首先在亚硝化菌的作用下变为亚硝酸盐氮，然后在硝酸菌的作用下转变为硝酸氮。硝化反应的开展对环境变化极为敏感，所以硝化反应的开展必须满足一定的外部条件。1,必须满足一定的溶解氧即DO含量大于2.0mg∕1.,,2,硝化反应中回释放出，导致混合液中PH下降，因此混合液中必须保持足
够的碱度起缓冲作用。一般来说，Ig氨态氮需要碱度(以碳酸钙计)7.14g。3,BOD值不宜过高，一般控制在15-10mg∕1.以下。反硝化反应是指硝态氮在反硝化菌的作用下被复原为或NO等的过程。反应开展时的DO应控制在0.5mg∕1.以下,PH为7.0-7.5. 通过一系列反应最终使污水中的氮元素得以一定程度去除。 二、生物除磷原理 磷元素在污水中主要以有机磷和无机磷两种存在形式。生物除磷是指利用聚磷菌等微生物在好氧条件下对磷元素过量摄取，在厌氧条件下释放出来，使磷元素的含量得以降低。 三、脱氮技术 (1)硝化-反硝化技术 硝化-反硝化技术可以分为一段硝化和两端硝化。其中，一段硝化法是指在同一反应池中开展硝化-反硝化，硝化细菌比好氧异养菌的世代周期长，所以一般要控制污泥停留时间在3d以上，另外，硝化反应所需的BOD值较低只有有机负荷降低到一定程度才能反应。现一般在曝气池内添加某种填料载体以固定硝化细菌使反应周期缩短。两段硝化法是指有机物的降解和脱氮反应分别在两个池中开展。首先利用活性污泥法去除水中的BOD然后在其后面放置供脱氮反应的反应池。开展脱氮反应的区域一般都由两部分构成，一部分好氧区，一部分厌氧区。分别开展硝化和反硝化反应以去除多余的氮元素。 (2)缺氧-好氧活性污泥法 在活性污泥工蓼主体内设置两座反应池，前面为反硝化反应池，后为主体反应池，在主体反应池内开展BoD的去除和硝化反
污水深度处理与脱氮除磷 污水深度处理与脱氮除磷 污水处理是一项非常重要的环境保护工作，特别是在城市化进程加快的今天，城市生活污水的排放成为了一个不可忽视的问题。为了保护水环境，我们需要对污水进行深度处理，并进行脱氮除磷等工艺，以减少对水体的污染。 污水深度处理的一种常见工艺是生物处理技术。生物处理是利用生物体的代谢活动将有机物、氮、磷等污染物转化为稳定、无毒的物质的过程。其中，脱氮除磷是生物处理的重要组成部分，主要是利用与污水中的氮、磷有亲和力的细菌来进行处理。 脱氮是指将污水中的氨氮转化为氮气，并释放到大气中。常见的脱氮工艺有硝化反硝化法和膜生物反应器法。硝化反硝化法主要是利用硝化细菌和反硝化细菌的代谢活动来完成。首先，硝化细菌将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐，然后反硝化细菌将亚硝酸盐还原为氮气释放到大气中。膜生物反应器法则是利用特殊的膜分离技术，将硝化细菌和反硝化细菌固定在膜上，使其能够同时进行硝化和反硝化反应，高效地实现脱氮处理。 除磷是指将污水中的磷转化为难溶的物质，以实现去除。常用的除磷工艺有化学除磷法和生物除磷法。化学除磷法主要是通过加入化学药剂，如聚合氯化铝、硫酸铝等，将污水中的磷转化为难溶的磷酸盐沉淀物，然后通过混凝沉淀和固液分离等工艺将其去除。生物除磷法则是通过培养和利用具有生物磷去除能力的细菌，将污水中的磷转化为多聚磷酸盐等可沉淀物质，
然后进行混凝沉淀和固液分离，最终完成除磷处理。 污水深度处理与脱氮除磷不仅可以减少对水环境的污染，还可以有效地保护水资源。首先，通过深度处理，可以将污水中的有机物、氮、磷等污染物转化为无毒的物质，减少对水体生物的危害。其次，脱氮除磷可以减少水体中养分的浓度，防止营养过剩导致的水体富营养化，维护水体的生态平衡。此外，污水深度处理还可以回收利用污水中的水资源，减少对自然水源的依赖。 在进行污水深度处理与脱氮除磷过程中，我们还需要注意一些问题。首先，需要控制处理过程的温度、pH值等，以提供最 适宜的环境条件，促进细菌的正常生长和代谢。其次，还需要注重细菌种群的平衡，防止过度增殖或衰竭导致处理效果下降。此外，污水深度处理还需要考虑投资、运行与维护成本等因素，选择合适的工艺和设备。 总之，污水深度处理与脱氮除磷是保护水环境、维护水资源的重要手段。通过合理选择工艺和设备，并注重处理过程的控制和管理，我们可以实现对污水的高效处理，减少对水体的污染，促进水环境的可持续发展。污水深度处理与脱氮除磷是保护水环境、维护水资源的重要手段，其意义与重要性不可低估。在现代社会中，随着工业化和城市化的快速发展，污水排放量不断增加，对水环境造成了严重的污染和破坏，给人类的生存环境和健康带来了严重的威胁。因此，进行污水深度处理和脱氮除磷工艺的研究和应用具有重要的现实意义和深远的影响。
污水处理生物脱氮除磷工艺 污水处理生物脱氮除磷工艺 在城市生活污水处理厂，传统活性污泥工艺能有效去除污水中的BOD5和SS，但不能有效地去除污水中的氮和磷。如果含氮、磷较多的污水排放到湖泊或海湾等相对封闭的水体，则会产生富营养化导致水体水质恶化或湖泊退化，影响其使用功能。因此，在对污水中的BOD5和SS开展有效去除的同时，还应根据需要，考虑污水的脱氮除磷。其中A-A-O （厌氧-缺氧-好氧）为同步生物脱氮除磷工艺的一种。 一、工艺原理及过程 A-A-O生物脱氮除磷工艺是活性污泥工艺，在开展去除BOD、COD、SS的同时可生物脱氮除磷。 在好氧段，硝化细菌将入流污水中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐;在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入大气中，从而到达脱氮的目的;在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷去除。以上三类细菌均具有去除BOD5的作用，但BOD5的去除实际上以反硝化细菌为主。污水进入曝气池以后，随着聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段的好氧生物分解，BOD5浓度逐渐降低。在厌氧段，由于聚磷菌释放磷，TP浓度逐渐升高，至缺氧段升至最高。在缺氧段，一般认为聚磷菌既不吸收磷，也不释放磷，TP保持稳定。在好氧段，由于聚磷菌
的吸收，TP迅速降低。在厌氧段和缺氧段，NH3-N浓度稳中有降，至好氧段，随着硝化的开展，NH3-N逐渐降低。在缺氧段，由于内回流带入大量NO3-N，NO3-N瞬间升高，但随着反硝化的开展，NO3-N浓度迅速降低。在好氧段，随着硝化的开展，NO3-N浓度逐渐升高。 二、A-A-O脱氮除磷系统的工艺参数及控制 A-A-O生物脱氮除磷的功能是有机物去除、脱氮、除磷三种功能的综合，因而其工艺参数应同时满足各种功能的要求。如能有效地脱氮或除磷，一般也能同时高效地去除BOD5。但除磷和脱氮往往是相互矛盾的，具体表达的某些参数上，使这些参数只能局限在某一狭窄的范围内，这也是A-A-O 系统工艺系统控制较复杂的主要原因。 1.F/M和SRT。完全生物硝化，是高效生物脱氮的前提。因而，F/M（污泥负荷）越低，SRT（污泥龄）越高。脱氮效率越高，而生物除磷则要求高F/M低SRT。A-A-O生物脱氮除磷是运行较灵活的一种工艺，可以以脱氮为重点，也可以以除磷为重点，当然也可以二者兼顾。如果既要求一定的脱氮效果，也要求一定的除磷效果，F/M一般应控制在0.1-0.18㎏BOD5/（kgMLVSS·d），SRT一般应控制在8-15d。 2.水力停留时间。水力停留时间与进水浓度、温度等因素有关。厌氧段水力停留时间一般在1-2h范围内，缺氧段水力停留时间1.5-2.0h，好氧段水力停留时间一般应在6h。 3.内回流与外回流。内回流比r一般在200-500%之间，具体取决于进水TKN浓度，以及所要求的脱氮效率。一般
同步脱氮除磷工艺 同步脱氮除磷工艺 什么是同步脱氮除磷工艺？ •同步脱氮除磷工艺是一种用于处理废水中的氮和磷的技术。 •它是一种同时去除废水中的氮和磷的方法，可以有效地减少废水对环境的污染。 同步脱氮除磷工艺的原理 •通过添加特定的化学药剂，使废水中的氮和磷形成不溶性化合物。•这些不溶性化合物可以沉淀下来，从而将氮和磷从废水中去除。 同步脱氮除磷工艺的优点 •高效: 同步脱氮除磷工艺能够同时去除废水中的氮和磷，提高处理效率。 •简单: 该工艺相对简单易行，操作方便。 •环保: 应用同步脱氮除磷工艺可以减少废水对水体的污染，保护环境。
同步脱氮除磷工艺的应用领域 •市政污水处理厂: 同步脱氮除磷工艺可以在市政污水处理厂中应用，减少废水对自然水体的污染。 •工业废水处理: 同步脱氮除磷工艺也可以应用于各种工业废水处理，如制药、电镀等。 同步脱氮除磷工艺的发展趋势 •新型药剂研发: 目前，研究人员正在不断开发新型的化学药剂，以提高同步脱氮除磷工艺的效率和稳定性。 •技术改进: 同步脱氮除磷工艺的技术也在不断改进，以适应不同废水处理的需求。 结论 同步脱氮除磷工艺是一种高效、简单且环保的废水处理技术。随 着新型药剂的开发和技术的不断改进，同步脱氮除磷工艺将在更广泛 的领域得到应用，为保护环境和水资源做出更大的贡献。 注意事项和挑战 •选择适当的药剂: 不同废水含有不同的氮磷化合物，选择适合的药剂可以提高工艺的效果。 •控制pH值和温度: 同步脱氮除磷工艺对pH值和温度的要求较高，需要精确控制。
•降低成本: 应用同步脱氮除磷工艺需要考虑成本因素，包括药剂成本和工艺运行成本。 案例分析 1.上海市某污水处理厂的同步脱氮除磷工艺应用 –该污水处理厂采用同步脱氮除磷工艺，减少废水中的氮和磷含量。 –通过严格的药剂投加计量和pH值调节，成功降低废水对环境的污染。 –工艺运行稳定，处理效果好。 2.XX制药厂的工业废水处理 –XX制药厂采用同步脱氮除磷工艺处理工业废水，有效去除废水中的氮和磷。 –该工艺能够将废水处理达标，符合环保要求，且运营成本较低。 结语 同步脱氮除磷工艺作为一种重要的废水处理技术，具有广泛的应用前景。通过不断的研究和改进，我们可以进一步提高工艺的效率和稳定性，实现更可持续的废水处理。在保护环境和水资源方面，同步脱氮除磷工艺将发挥越来越重要的作用。
废水生物脱氮除磷工艺 目前水污染问题已引起了社会各界人士的广泛关注。水体污染的主要源头有城市生活废水、工业废水、农业污染源。污水中氮、磷含量过高会使水体富养分化，导致水质恶化，甚至影响人类健康，所以讨论开发经济、高效的脱氮除磷新工艺是解决水体污染问题的关键。脱氮除磷方法主要有物理、化学、生物方法，但是物化法投入大，简单造成二次污染，而生物法投入小，成本低，无二次污染。故生物法将是今后污水处理的主流方法。 1、生物脱氮除磷原理 一般来说，生物脱氮过程分为三步：第一步是有机氮在氨化菌的作用下，分解、转化为氨氮。其次步是氨氮在硝化细菌的作用下，进一步分解、氧化为硝态氮。第三步是在缺氧状态下，反硝化菌将硝化过程中产生的硝态氮还原成气态氮，排放到大气中。有讨论表明:在硝化和反硝化的过程中，有些细菌能利用亚硝酸根或硝酸根作为电子受体直接将氨态氮氧化为气态氮。这一发觉将为新型脱氮工艺的研发奠定理论基础。 生物除磷是指聚磷菌在厌氧条件下汲取磷，在好氧条件下过量释放磷的一种生理变化现象，这一现象被称为luxuryuptake现象。有讨论发觉：有一种兼性反硝化细菌能将硝酸根做为电子受体，将硝酸根转化为气态氮，并产生生物除磷作用。总而言之，生物脱氮除磷就是利用微生物的代谢活动将有机氮及有机磷分解、转化。 2、传统生物脱氮除磷典型工艺
传统生物脱氮除磷工艺大体上可以分为2大类，一是按时间挨次分布的，如SBR工艺;二是按空间挨次分布的，如A2/0工艺。而氧化沟工艺既是按时间挨次分布的工艺，也是按空间挨次分布的工艺。这些工艺已被广泛讨论并应用，同时取得了较好效果。 2.1 SBR工艺 SBR是序批式活性污泥法的简称。其流程图如图1，是一种以间歇曝气的方式来运行的水处理技术。该工艺SBR反应器反应过程分为进水、反应、沉淀、排放、闲置5个阶段，周而复始，从而达到脱氮除磷效果。 郭海燕等讨论表明,进水C/N在2.2～3.5及曝气强度为48～50L/h条件下脱氮除磷效果好。TP、TN的去除率分别达到89.4%及84.5%。有讨论表明，在碳源相宜的状况下，采纳SBR工艺TP、TN去除率分别达到96%及78.3%。但是该反应器容积利用率低，曝气量大，增大了成本，且不能连续运行。
污水厂脱氮除磷三种方法 传统A²/O 工艺是一项具有脱氮除磷功能的典型污水处理技术，这个工艺结构简单、水力停留时间（HRT）短且易于控制，多数污水厂都是采用传统A²/O 工艺进行污水处理。然而，生物脱氮除磷的过程中涉及硝化、反硝化、摄磷和释磷等多个生化过程，而每个过程对微生物组成、基质类型及环境条件的要求存在许多差异。在传统A²/O 工艺的单泥系统中高效地完成脱氮和除磷两个过程，就会发生各种矛盾冲突，比如泥龄的矛盾、碳源竞争、硝酸盐及溶解氧（DO）残余干扰等。 传统A²/O 工艺是一项具有脱氮除磷功能的典型污水处理技术，这个工艺结构简单、水力停留时间（HRT）短且易于控制，多数污水厂都是采用传统A²/O 工艺进行污水处理。 然而，生物脱氮除磷的过程中涉及硝化、反硝化、摄磷和释磷等多个生化过程，而每个过程对微生物组成、基质类型及环境条件的要求存在许多差异。 在传统A²/O 工艺的单泥系统中高效地完成脱氮和除磷两个过程，就会发生各种矛盾冲突，比如泥龄的矛盾、碳源竞争、硝酸盐及溶解氧（DO）残余干扰等。 传统A²O工艺存在的矛盾 01 污泥龄矛盾 传统A²/O 工艺属于单泥系统，聚磷菌（PAOs）、反硝化菌和硝化菌等功能微生物混合生长于同一系统中，而各类微生物实现其功能最大化所需的泥龄不同： 1）自养硝化菌与普通异养好氧菌和反硝化菌相比，硝化菌的世代周期较长，欲使其成为优势菌群，需控制系统在长泥龄状态下运行。冬季系统具有良好硝化效果时的污泥龄（SRT）需控制在30d 以上；即使夏季，若SRT＜5 d，系统的硝化效果将显得极其微弱。 2）PAOs 属短世代周期微生物，甚至其最大世代周期（Gmax）都小于硝化菌的最小世代周期（Gmin）。
几种脱氮除磷污水处理工艺简介之化学文 章 摘要：简单介绍了目前在城市污水处理几种常用的污水脱氮除磷处理工艺及其发展改进的工艺。 关键字：脱氮除磷文章，氧化沟，A/A/O，SBR，BAF，VertiCel-BNR工艺 污水处理的生物脱氮除磷工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环。按照构筑物的组成形式、运行性能以及运行操作方式的不同，又分为悬浮性活性污泥法和固着性生物膜法两大类文章 应用于城市污水厂的悬浮性活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列：（1）氧化沟系列；（2）A/O系列；（3）序批式反应器（SBR）系列。各个系列不断的发展、改进，形成了目前比较典型的工艺有：A/A/O工艺、改良A/A/O工艺、UCT工艺、改良UCT工艺、CARROUSEL-2000氧化沟工艺、双沟式DE氧化沟工艺、三沟式T型氧化沟工艺、VIP工艺、CASS工艺、MSBR工艺、Unitank工艺等。应用于城市污水处理厂的固着性生物膜法工艺主要有生物滤池工艺。 1、氧化沟工艺文章 目前在国内外较为流行的氧化沟有：卡罗塞尔氧化沟、奥伯尔氧化沟、双沟式氧化沟、三沟式氧化沟。 氧化沟是活性污泥法的一种改进型，具有除磷脱氮功能，其曝气池为封闭的沟渠，废水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动，因此氧化沟又名“连续循环曝气法”。 （1）卡罗塞尔氧化沟是荷兰DHV公司开发的。该工艺在曝气渠道端部装有低速表面曝气机。在曝气渠内用隔板分格，构成连续渠道。为了保证沟中流速，曝气渠的几何尺寸和表曝机的设计是至关重要的。 （2）双沟式（DE型）氧化沟和三沟式（T型）氧化沟是丹麦克鲁格公司开发的。DE型氧化沟为双沟组成，氧化沟与二沉池分建，有独立的污泥回流系统，DE型氧化沟可按除磷脱氮等多种工艺运行。双沟式氧化沟是由两个容积
污水处理中的脱氮除磷工艺 摘要：在陈述城市污水生物脱氮除磷机理的基础下，简单分析生物脱氮除磷的处理工艺。 关键词：脱氮除磷；机理；工艺 1 前言 城市污水中的氮、磷主要来自生活污水和部分工业废水。氮、磷的主要危害:一是使受纳水体富营养化;二是影响水源水质, 增加给水处理成本;三是对人和生物产生毒害。上述 危害严重制约了城市水环境正常功能的发挥, 并使城市缺水状况加剧，而且随着人民生 活水体的提高和环境的恶化，对水质的要求也越来越高。为了达到较好的脱氮除磷效果，环境工作者对一些传统工艺进行了改进或设计出新工艺，本文简单介绍一些脱氮除磷工艺。 2 生物脱氮原理【1】 一般来说, 生物脱氮过程可分为三步: 第一步是氨化作用, 即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。在普通活性污泥法中, 氨化作用进行得很快, 无需采取特殊的措施。第二步是硝化作用, 即在供氧充足的条件下, 水中的氨氮首先在亚硝酸菌的作用下被氧化成亚硝酸盐, 然后再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。为防止生长缓慢的亚硝酸细菌和硝酸细菌从活性污泥系统中流失, 要求很长的污泥龄。第三步是反硝化作用, 即硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。这一步速率也比较快, 但由于反硝化细菌是兼性厌氧菌, 只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化, 因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境( 好氧池的混合液回流到缺氧池) 。反应方程式如下: ( 1) 硝化反应: 硝化反应总反应式为: ( 2) 反硝化反应:
另外, 由荷兰Delft 大学Kluyver 生物技术实验室试验确认了一种新途径, 称为厌氧氨( 氮) 氧化。即在厌氧条件下,以亚硝酸盐作为电子受体,由自养菌直接将氨转化为氮, 因而不必额外投加有机底物。反应式为:NH4+NO2→N2+2H2O 3 生物除磷原理【1】 所谓生物除磷, 是利用聚磷菌一类的微生物, 在厌氧条件下释放磷。而在好氧条件下, 能够过量地从外部环境摄取磷, 在数量上超过其生理需要, 并将磷以聚合的形态储藏在菌体内, 形成高磷污泥排出系统, 达到从污水中除磷的效果。 生物除磷过程可分为3 个阶段,即细菌的压抑放磷、过渡积累和奢量吸收。首先将活性污泥处于短时间的厌氧状态时,储磷菌把储存的聚磷酸盐进行分解,提供能量,并大量吸收污水中的BOD、释放磷( 聚磷酸盐水解为正磷酸盐) ,使污水中BOD 下降,磷含量升高。然后在好氧阶段,微生物利用被氧化分解所获得的能量,大量吸收在厌氧阶段释放的磷和原污水中的磷,完成磷的过渡积累和最后的奢量吸收,在细胞体内合成聚磷酸盐而储存起来,从而达到去除BOD 和磷的目的。反应方程式如下: ( 1) 聚磷菌摄取磷: ADP+H3PO4+能量→ATP+H2O ( 2) 聚磷菌的放磷: ATP+H2O→ADP+H3PO4+能量 4.脱氮除磷工艺 4.1 AB法【2】 AB法污水处理工艺是一种新型两段生物处理工艺，是吸附生物降解法的简称。该工艺将高负荷法和两段活性污泥法充分结合起来，不设初沉池，A、B两段严格分开，形成各自的特征菌群，这样既充分利用了上述两种工艺的优点，同时也克服了两者的缺点。所以
污水处理脱氮除磷技术 现行城市污水处理工艺主要有传统的活性污泥法、最先进的SBR 工艺、适应性广的AB工艺、先进的A/O工艺、能够高效去除有机物的A2/O工艺、还有革命性的氧化沟工艺等，所有这些处理工艺都能够达到极好的污水处理效果，实现有机物污染的有效遏制。然而，正是由于这些工艺所采用的氮、磷含量过高，导致了66.2%的中国主要水体污染问题极其严重，加剧了富营养化现象的普遍程度，使得该问题日益严重。当前，去除氮、磷，防止水体富营养化已成为城市污水处理厂亟需解决的重要问题。本文将深入分析国内生物脱氮除磷工艺的研究进展，并详尽阐述该领域存在的关键性问题。同时，也将介绍一种正在国内逐渐推广的新型污水生物处理技术——微压内循环多生物相工艺的研究进展，以期对业内人士有所裨益。 1、生物脱氮除磷机理 在适宜的生态条件下，氮和磷的化学性质可被微生物群体通过新陈代谢活动进行调整和消解。传统的生物脱氮方法通过氨化、硝化和反硝化步骤，将氮化合物转化为氮气，从而排放至大气环境。在厌氧或好氧环境中，细菌、真菌和放线菌将有机氮化合物转化为氨氮，这个过程被称为氨化。在好氧条件下，氨氮在氨氧化细菌（AOB）的作用下转化为亚硝酸盐，然后进一步被亚硝酸氧化菌（NOB）氧化为硝酸盐，这个过程被称为硝化。硝化细菌是自养型生物，生长速度缓慢，平均世代周期超过10小时，并受到pH值和温度等环境因素的影响。参与污水硝化过程的主要细菌是亚硝化单胞菌（Nitrosomonas）和硝
化菌属（Nitrobacter），其完整的硝化氮素过程是NH4+-N→NH2OH→NO2--N→NO3--N；在缺氧条件下，硝酸盐在反硝化细菌的作用下转化为氮气，完整的反硝化氮素过程包括以下几个步骤：NO3--N→NO2--N →NO→N2O→N2，反硝化细菌主要属于假单胞菌属（Pseudomonaceae）、产碱杆菌属（Caicaiigenes）、芽孢杆菌属（Bacillus）等约50个属。氨化、硝化和反硝化过程需要多种酶系的参与，编码这些酶的基因可作为相应的功能基因，其中反硝化相关基因占比最高，为80.81%，其次是氨化（12.78%）和硝化（4.38%）〔10〕。随着对微生物脱氮认识的加深，又发现了自养反硝化、异养硝化、好氧反硝化和聚磷菌反硝化等现象，丰富了生物脱氮理论和生物脱氮工艺的发展。 2、污水处理脱氮除磷工艺的研究进展 2.1 脱氮的依据 将有机氮化物转化为氨氮并使其从污水中脱除的方式，我们称之为氨化法；通过生物过程把含氮化合物转换为气态并在缺氧环境下进行的过程，则称为反硝化法。硝化法的实现，是借助于硝化细菌，把产生的含氮化合物转化为了气态。对含氮化合物的处理，在生物脱氮法中，除了这三种常见的方式外，还有一种是把含氮化合物转变为微生物的组成部分，也即同化方式。这四种生物脱氮法，在污水处理过程中，被经常地、广泛地应用，作为一种重要的脱氮技术。而化学脱氮法，虽然也可以进行脱氮，但由于其成本相对较高，且工艺过程相对复杂，因此，在污水处理的过程中，很少被应用。 2.2 氧化沟工艺
废水处理生物脱氮除磷技术 氮和磷是生物的重要营养源，在废水中含量高，是引发水体富营养化的根本原因。废水中氮元素主要有无机形态如硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐及有机氨氮等形态存在。随着各国对环境保护的重视，治理废水也取得了长足的进展，目前脱氮除磷的主流方法还是化学法和物理法，化学法脱氮除磷优点是效果稳定且效率高，但产生的污泥会对环境造成二次污染是其主要缺陷。物理法脱氮除磷对于基础投入高，机械的技术高构造复杂，适用于大型的废水处理。生物脱氮除磷技术因为涉及到微生物，微生物对所处的环境要求更加苛刻，往往在实验室条件下理论值较好，但是实际应用到工程效果不佳且处理成本较前两种更高，这严重制约了该技术的推广与应用。然而生物脱氮除磷是环保、副作用小的，发展生物脱氮除磷方法从长远来看，将成为解决水体富营养化问题的主流方案。 1、生物脱氮除磷原理 污水生物脱氮通过硝化作用和反硝化作用。硝化作用的细菌为好氧细菌，主要包括硝酸螺菌属、亚硝酸杆菌属、硝酸球菌属等。硝化作用是在好氧条件下，利用硝化菌经历复杂的生化反应，将氨氮化成亚硝酸盐氮，然后再氧化成硝酸盐氮。反硝化作用的反硝化菌在缺氧状态下将亚硝氮和硝氮还原成氮气，主要为兼性厌氧细菌。自然界具反硝化能力的细菌较多，如变形菌门的多个纲的细菌。 生物除磷是聚磷菌在厌氧环境中水解聚磷和糖原产生ATP，同时吸收污水中的挥发性脂肪酸。ATP是生物的能量载体，磷元素是ATP的组成之一，ATP储 存于体内用于供能微生物生长代谢，从而使聚磷菌成为优势菌种，因此污水中的磷酸盐被微生物大量吸收，最终通过排放剩余污泥达到除磷的目的。 2、废水处理生物脱氮除磷工艺
现行主流的废水生物脱氮除磷工艺主要可以按时间和空间分为2大类，其一是属于按时间顺序分布的间歇式活性污泥法工艺，典型代表是序批式反应器。其二是属于按空间分布的典型代表有厌氧/缺氧/好氧工艺、南非开普敦大学UCT 同步脱氮除磷工艺等。 (1)序批式反应器（SBR） 序批式反应器是一种运行按间歇曝气方式的活性污泥污水处理工艺技术，序批式反应器工艺技术的核心结构为集生物降解池、初沉池等多种功能于一体的反应池，通过曝气和搅拌交替运行，无污泥回流系统，在反应池生成缺氧/好氧/厌氧环境，在氧浓度变化的交替过程中，细菌完成富集氮、磷，释放氮气及储能的过程。此类装置具有占地面积小、结构简单和运行成本低等优点。实际使用能达到较好的脱氮除磷效果，目前已在国内外广泛应用。 (2)厌氧/缺氧/好氧工艺（A2/O） 厌氧/缺氧/好氧（A2/O）工艺的流程是：污水依次进入厌氧池、缺氧池和好氧池。微生物在厌氧池中经三羧酸循环和乙醛酸循环代谢途径将易吸收的有机质转化为挥发性脂肪酸，回流污泥带入的聚磷菌将水解体内ATP释放能量，一部分供自身维持生存，另一部分供微生物吸收污水中的挥发性脂肪酸，并在NADH 作用下合成聚β-羟基丁酸酯储存于体内。缺氧池中，反硝化菌利用硝化回流液中的硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物作为电子供体。到最后环节的好氧池中，聚磷菌主要依靠分解体内储存的聚β-羟基丁酸酯供能，以维持生长繁殖。