生物脱氮除磷的原理与工艺设计.ppt

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废水生物脱氮除磷技术148页PPT

概述
废水生物脱氮利用自然界氮素循环的原理，在水处理构筑物中营造出适宜于不同微生物种群生长的环境，通过人工措施，提高生物硝化反硝化速率，达到废水中氮素去除的目的。废水生物脱氮一般由三种作用组成：氨化作用、硝化作用和反硝化作用。
氨化作用
在未经处理的原废水中，含氮化合物主要以
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，此外还含有部分氨态氮如NH3和NH+4-N。在细菌的作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮。以氨基酸为例，反应式为：
亚硝酸菌
H4+ +H2CO3 + HCO3- + O2 NO3- +
H2O + 硝酸菌
（13-3）
总反应：
NH4+ + O2 + HCO3微生物细胞
生物脱氮的基本原理及影响因素
一、生物脱氮的基本原理二、生物脱氮的影响因素
生物脱氮的基本原理
概述 1、氨化作用（Nitrogen） 2、硝化作用（Nitrification） 3、反硝化作用（Denitrification） 4、生物脱氮的新发现
概述
废水生物脱氮技术是70年代中期美国和南非等国的水处理专家们在对化学、催化和生物处理方法研究的基础上，提出的一种经济有效的处理技术。废水生物脱氮有同化脱氮与异化脱氮。同化脱氮是指微生物的合成代谢利用水体中的氮素合成自身物质，从而将水体中的氮转化为细胞成分而使之从废水中分离。通常所说的废水生物脱氮是指异化脱氮。
氮、磷污染的环境效应及现状
我国水体富营养化问题已越来越突出，成为近几年我国水体污染中非常严峻的问题。 “富营养化”（Eutrophication）是湖泊分类方面的概念。湖泊学家认为天然富营养化是水体衰老的一种表现。而过量的植物性营养元素氮、磷进入水体则是人为加速了水体的富营养化过程。

生物脱氮除磷工艺共183页PPT

含有机氮的农药有：氢基甲酸酯类、酰胺类、脲类等。在土壤里，会随雨水冲淋、农业排水和地表径流排入水体中。
此外农村的家畜养殖场、牧场中的家畜废弃物、排泄物也是农业污水中氮的来源。
生物脱氮除磷工艺
本章目录
第1节水体中的氮、磷
二．水体中的磷 1. 水体中磷的形态
主要以游离磷和磷酸盐形式存在于污水中。 2．水体中磷的危害
3．水体中氮的来源
水体中的氮其来源是多方面的，主要由城市生活污水、工业废水和农溉污水三方面。此外自然界的天然固氮也是一个方面，通过雷电固定大气中的氮就占天然固氮的15％。大气中的氮通过下雨会降解到水体，水体本身尚有许多能固氮的微生物，如某些固氮菌和蓝绿藻，在光照充足的情况下能将大气中的氮固定下来并进人水体。
足量氯气将废水中的有机物及其它易氧化的物质氧化后，氯与氨离子产生反应最终形成氮气。
N 4 H O N 2 C C H H l lH 2 O
2 N 2 C H H l O N 2 3 C C H 2 l O l3 H
每mgNH4+-N被氧化为氮气，至少需要7.5mg的氯，实际上为保证反应的完全进行，加氯应略过量，折点的 CL2与NH4+-N的重量比在8:1～10:1。由于加氯略过量，所以常用SO2或活性炭来脱除余氯：
氨氮的吹脱过程包括将废水的PH调整到10.5～11.5，然
后再提供足够的空气并使气水接触从溶液中将氨气吹出，
通常利用苛性碱或石灰来调整PH。
进水
石灰或石灰乳
调节pH值
沉淀池排泥
吹
脱
出水
塔
吹脱法脱氨处理流程
生物脱氮除磷工艺
本章目录
第2节氮磷的物化处理法
2、折点加氯法去除氨氮通过投加足量氯气于废水中使氨氮氧化成氮气。在投加

脱氮除磷污水处理工艺ppt课件

合成
降解
溶解质 ATP
ADP PHB PHB ADP
ATP 无机物
厌氧段
好氧段
聚磷菌的作用机理
.
8
短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、
反硝化除磷理论的工艺： SHARON工艺、ANAMMOX工艺、
CANON工艺、 SHARON与 ANAMMOX联合工艺、
PHOREDOX工艺、BCFS工艺
.
9
中温亚硝化(SHARON)
.
13
.
14
除磷脱氮 DOKHAVEN污水处理厂在它1987年投入运行后已升级多次。除经济利益的驱动外，主要是因为环境标准的不断提
高。出水对磷的限制早在1995年便已非常严格，要求出水磷的浓度最高标准为1 mgP/L。这意味着原始设计不能满足排放要求，处理工艺必须升级。因受场地限制，一种精心设计的化学方法被选择在 A段曝气池进行除磷，这是因为若在B段曝气池实施化学除磷会影响硝化过程。一种铁盐、一种混凝剂、一种絮凝剂被结合在一起用于化学除磷，这种方法称为“三药剂”方法。这种特殊的方法比传统化学方法能节省40%的运行费用。因此，可做到环境与经济效益上的双赢。[KG)]
脱氮除磷污水处理工艺
.
1
.
2
.
3
.
4
.
5
生物法脱氮的理论基础:
废水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐
氮等四种形态存在。其中有机氮占生活污水含氮量的 40%~60%，氨氮占50%~60%，亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅占0%~5%。因此在传统的生物处理中将
氨化菌硝化菌
↓
↓
有机氮—→氨氮—→亚硝态氮、硝态氮
↓ ←反硝化菌
氮气

污水生物脱氮除磷新工艺(共41张PPT)

响厌氧产物PHB的合成，进而影响到后续除磷效果。
▪ 一般而言，要同时达到氮磷的去除目的，城市污水中碳氮比(COD/TKN）至少为 9。当城市污水中碳源低于此要求时，由于大多数处理工艺流程都把缺氧反硝化置于厌氧释磷之后，反硝化效果受到碳源量的限制，大量的未被反硝化的硝酸盐随回流污泥进入厌氧区，干扰厌氧释磷的正常进行，最终影响到整个营养盐去除系统的稳定运行。
▪ 一、脱氮除磷的传统工艺
▪ 1、脱氮的传统工艺 ▪ 2 、除磷的传统工艺
▪ 1、脱氮的传统工艺 ▪ 自然界中氮一般有四种形态：
▪ 有机氮、
▪ 氨氮、 ▪ 亚硝酸盐氮 ▪ 硝酸盐氮
▪ 生活污水中的氮主要形态是有机氮和氨氮。
▪ 有机氮占生活污水含氮量的40-60%， ▪ 氨氮占50-60%，
▪ 亚硝酸盐和硝酸盐氮仅占0-5%。
▪ 总反应
▪ NH4+ + O2 + HCO3- →
▪
NO3- + H2O + H2CO3 + 微生物细胞
▪ 反硝化反应如下：
▪
▪ NO3- + CH3OH + H2CO3 → ▪ N2↑+H2O + HCO3-+微生物细胞 ▪
生物脱氮工艺
▪ 传统生物脱氮存在问题?
▪ 首先，需要充分地氧化氨氮到硝酸氮，要消
内回流
污泥回流
图3 MUCT工艺
▪ MUCT工艺有两个缺氧池，前一个接受二沉池回流污泥，后一个接受好氧区硝化混合液，使污泥的脱氮与混合液的脱氮分开，进一步减少硝酸盐进入厌氧区的可能。
OWASA工艺
进水
初沉池污泥
混合液内回流
厌氧
缺氧

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》课件

有机物浓度和泥龄对生物除磷的影响也较大，适宜的有机物浓度和泥龄需要针对不同的工艺进行优化。
溶解氧浓度对生物除磷的影响较大，适宜的溶解氧浓度范围为0.5-3mg/L。
温度对生物除磷的影响较大，适宜的温度范围为10-30℃。
pH值对生物除磷的影响也较大，适宜的 pH值范围为6.5-8.5。
04 生物脱氮除磷技术案例分析
温度
温度对生物脱氮效率有显著影响，适宜的温度范围是20-30℃
。
pH值
pH值对硝化细菌和反硝化细菌的生长和活性有重要影响，适宜的pH值范围是7.0-8.0。
溶解氧
溶解氧对硝化反应和反硝化反应均有影响，适宜的溶解氧浓度是2-4mg/L。
碳源
碳源的种类和浓度对反硝化反应有重要影响，常用的碳源有
某污水处理厂生物脱氮除磷运行管理
运行管理要点
为确保生物脱氮除磷工艺的稳定运行，需要定期对工艺参数进行监测与调整，如溶解氧、 pH值、温度等。同时，需要加强设备维护与保养，确保设备的正常运行。
应急处理措施
针对可能出现的异常情况，如污泥膨胀、污泥流失等，制定相应的应急处理措施，确保工艺的可靠性。
人员培训与安全管理
某污水处理厂生物脱氮除磷效果分析
1 2 3
脱氮效果
通过合理的工艺控制，该污水处理厂的生物脱氮效率较高，总氮去除率达到85%以上，满足国家排放标微生物的聚磷作用，有效去除磷元素，总磷去除率达到90%以上，显著降低水体富营养化的风险。
经济效益与社会效益
该工艺的运行不仅提高了污水处理效果，减少了污染物排放，同时也为污水处理厂带来了经济效益和社会效益。
原理
生物脱氮基于硝化反硝化原理，通过好氧硝化和缺氧反硝化过程实现氮的去除；生物除磷则通过聚磷菌在厌氧和好氧环境下的代谢作用实现磷的去除。

2019年最新生物脱氮除磷工艺课件(基本原理及参数)共27页word资料

生物脱氮除磷工艺常规生物法能满足CODCr 、BOD5、SS的去除率，但对氮、磷的去除率是有一定限度的，仅从剩余污泥中排除氮、磷，其去除率氮约10～25%，磷约12～20%，达不到排放要求，因此污水处理必须采用脱氮除磷工艺。

一、生物脱氮除磷工艺的历史：从60年代开始，美国曾系统地进行了氮磷物化处理方法研究，结果认为用物化法的缺点是耗药量大，污泥多，处理大量城市污水经济上不合算，因此着手研究生物法脱氮除磷。

从70年代开始，采用活性污泥法脱氮已逐步实现工业化流程，1977年正式命名为A/O法。

A2/O法是在其基础上进一步研究开发而成的生物脱氮除磷工艺流程。

我国从70年代后期开始开展生物脱氮除磷研究，在80年代后期实现工业化流程，目前常用的生物脱氮除磷处理工艺有A2/O法、SBR法及MSBR法、氧化沟法等，均取得较好效果。

二、生物脱氮除磷原理：1、生物脱氮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，污水中有机氮、蛋白氮等在好氧条件下转化成氨氮，由硝化菌变成硝酸盐氮，这个阶段称为好氧硝化。

随后在缺氧条件下，有反硝化菌作用，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。

在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源等。

生物脱氮系统中，硝化菌增长速度缓慢，所以，要有足够的污泥龄。

反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有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：足够的溶解氧(DO)值在2mg/L以上，合适的温度，最好20℃,不低于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0.5mg/L左右，充足的碳源(能源)，合适的pH条件。

通过上述原理，可组成缺氧与好氧池，即所谓A/O系统。

[教学]生物脱氮除磷课件(1)

Nitrosospira 严格自养； Nitrosovibrio 自养、混养； Nitrosolobus 自养、混养；
以氨为唯一能源，自养生长时，以CO2为唯一碳源；混养时，可同化有机物。
11
（二）对硝化细菌的新认识
2.1.2 硝化反应与微生物
✓ 硝酸细菌：自养型，有些可混养生长，某些菌株能异养生长。 Nitrobacter 自养、可异养，自养快于异养 Nitrococcus 严格自养 Nitrospina 严格自养 Nitrospira 自养、混养
• 第二步 1.00NO2-＋ 0.50O2＋ 0.031CO2＋ 0.00619NH4＋＋0. 124H2O
→1.00NO3-+0.00619C5H7NO2＋0.00619H+
细胞物质： C5H7NO2
19
硝化生物合成总反应式： NH4＋＋1.89O2＋0.0805CO2→
0.984NO3-＋ 0.0161C5H7NO2＋0.952H2O＋
• 硝化反应中，亚硝酸菌的增值速度控制硝化的总反应速度。
• 一、亚硝酸菌增值速率
• 二、 NH4+-N氧化反应速率Monod 动力学关系
• 三、亚硝酸菌的净增值速度
• 四、硝化的最小污泥龄
33
一、亚硝酸菌增值速度
（1）亚硝酸菌比增值速度———莫诺特关系式
• 式中 NX 1(d dX )tTNmaK xSN N N
10
2.1.2 硝化反应与微生物
（二）对硝化细菌的新认识
• 硝化细菌属自养型细菌，碳源是CO2。 ✓ 有些自养型硝化细菌能混养（混合营养）生长
（以CO2、有机物为碳源）, 少数可异养生长。 ✓ 亚硝酸细菌（五个属）

生物脱氮除磷原理及工艺 ppt课件

磷的形式
正磷酸盐（PO4）聚磷酸盐（焦磷酸盐(P2O74-)<三磷酸盐(P3O105- ) <偏磷酸盐(PO3-)）（去除难易程度）原水中Ca2+的浓度
（3）石灰混凝沉淀除磷处理流程由以下三部分组成：快速搅拌池缓慢搅拌池沉淀池
三、生物除磷原理霍米尔（Holmers）提出活性污泥的化学式 C118H170O51N17P 或C：N：P=46：8：1
生化反应类型
微生物能源氧源(H）
好氧菌和兼性菌（异养型细菌）有机物 O2 1—2mg/l以上没有变化分解1mg有机物 (BOD5)需氧2mg 6—8
硝化
亚硝化 Nitrosomonas 自养型细菌化学能 O2 2mg/l以上氧化1mg NH4+-N 需要7.14mg的碱度氧化1mg NH4+- N 需氧3.43mg 7—8.5 硝化 Nitrobacter 自养型细菌兼性菌化学能 O2 2mg/l以上没有变化氧化1mgNO2--N 需氧1.14mg 6—7.5
（2）影响因素与主要工艺参数水力停留时间：3 ：1；循环比：200%； MLSS值：大于3000mg/l; 污泥龄：30d; N/MLSS负荷率：0.03gN/gMLSS.d 进水总氮浓度：小于30mg/l。
N2
内循环（硝化液循环）
碱
沉淀池
原污水
反硝化反应器（缺氧）
BOD去除,硝化反应反应器（好氧）
（1）流程说明 “一级”曝气池：去除 COD、BOD，BOD<15-20mg/l 有机氮转化为 NH3 NH4+ ； “二级”硝化曝气池，NH3 、NH4+生成NO3—N，碱度下降； “三级”反硝化池—— 厌氧、好氧交替运行。投甲醇时，

环境工程学生物除氮除磷流程PPT课件

排泥泵
搅拌器
MSBR池平面图混合液回流
序批池Ⅰ 1#
进水 Q
缺氧池一泥水分离池厌氧池
3#
2#
4#
缺氧池二 5#
出水 Q
序批池Ⅱ 7#
内循环回流
混合液回流主曝气池 6# 上清液
出流混合液 Q
M
MSBR单元工作状态
时段
单元1
时段1
搅拌
时段2
曝气
时段3
预沉
RCHNH2COOH H2O RCOHCOOH NH3
RCHNH2COOH O2 RCOCOOH CO2 NH3
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硝化反应：
硝化反应是在好氧条件下，将NH4+转化为NO2和NO3-的过程。
2NH4 3O2 亚硝酸菌2NO2 4H 2H2O
2NO2 2O2 硝酸菌2NO3
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。
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(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%。
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(2) 折点加氯法: 含氨氮的水加氯时，有下列反应：
Cl2 H2O HOCl H Cl NH4 HOCl NH2Cl H H2O
NH4 2HOCl NHCl2 H 2H2O NH4 3HOCl NCl3 H 3H2O

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氨化菌
有机氮
NH4+-N
(氨化作用)
氨化作用无论在好氧还是厌氧，中性、酸性还是碱性环境中都能进行，只是作用的微生物种类不同、作用的强弱不一。
生物脱氮基本原理
硝化作用(Nitrification)
氨氮和亚硝酸盐氮的生物转化和细胞合成的反应式：
55NH4++76O2+109HCO3- C5H7NO2+54NO2+57H2O+104H2CO3 400NO2-+NH4++4H2CO3+HCO3-+195O2 C5H7NO2+3H2O+400NO3-

2O2
硝化细菌
NO3 NO3 2H H 2O
1.每氧化1gNH4+-N为NO3−-N需要消耗碱度7.14g(以CaCO3计) (100/14=7.14)
注：每氧化14gNH4+-N为NO3−-N，产生2molH+，需要1mol 的CaCO3(分子量为100)来中和。
2.不计细菌增值，每氧化1gNH4+-N为NO3--N，共需氧4.57g。
》碱度是指水中能够接受H+离子的物质含量，即CO32-、 HCO3-、OH-及弱酸盐类的总和。
项目细胞形状细胞尺寸革兰氏染色世代周期(h) 自养性需氧性最大比生长速率
μm(h-1) 产率系数Y (mg细胞/mg基质) 饱和常数KS(mg/L)
亚硝酸菌和硝酸菌
亚硝酸菌椭球或棒状 1.0~1.5μm
160～400
污泥回流比 (%)
R
曝气时间 (d)
t
0.25～0.50 4～8
0.25～0.75 0.25～1.0 0.75～1.50 0.25～1.0
3～5
吸附池 0.5～1.0 再生池 3～6.0 20～36～
48
——
0.05～0.15 1.5～3.0
有硝化功能的活性污泥法
硝化反应动力学
生物硝化反应的动力学模型可用Monod公式表示:
PHB－聚β-羟基丁酸盐；ATP－三磷酸腺苷；NADH2－烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(辅酶)
生物除磷就是利用PAOs，过量地、超出其生理需要地从外部摄取磷(luxury uptake)，并将其以聚合形态贮存在体内，形成高磷污泥而排出系统，以达到污水除磷的效果。
有硝化功能的活性污泥法
2NH3 3O2 2HNO2 2H2O 619 kJ (1)
如果不考虑硝化过程中硝化细菌的增殖，硝化过程的氧化反应式为：
NH
4
1.5O2
亚硝酸菌
NO2 0.5O2 硝酸菌
总反应式为：
NH
4

2O2
硝化细菌
NO2 H 2O 2H NO3
NO3 2H H 2O
NO2 0.5O2 硝酸菌
总反应式为：
NH
4
污水生物脱氮除磷的原理与工艺设计
Biological nutrient removal from wastewater: principles and techniques
2011.5
生物脱氮基本原理
氮在水体中的存在形态
有机氮
蛋白质 (C, O, N, H, N=15~18%)
多肽
H
氨基酸尿素[CO(NH2)2]
R C COOH NH2
其他(硝基、胺及铵类化合物)
无机氮
氨氮(NH3-N, NH4+-N) 亚硝态氮(NO2- -N) 硝态氮(NO3--N)
生物脱氮基本原理
氮在水体中的存在形态
水污染控制中经常提到的几个术语
总氮 (TN)
有机氮无机氮
氨氮(NH3-N, NH4+-N) 硝态氮(NO3--N)
阴性 8~36 专性严格好氧 0.04~0.08
硝酸菌椭球或棒状 0.5~1.0μm
阴性 12~59 专性严格好氧 0.02~0.06
0.04~0.13
0.02~0.07
0.6~3.6
0.3~1.7
异养菌
2.31~8.69 异养
0.08~0.3 0.4~0.8 25~100
生物脱氮基本原理
亚硝态氮(NO2- -N)
凯氏氮 (TKN) = 有机氮 + 氨氮
TN = TKN + NOx-N
生物脱氮基本原理
氨化菌
亚硝酸菌+O2
硝酸菌+O2
有机氮
NH4+-N
NO2--N
NO3--N
(氨化作用) (亚硝化作用)
(硝化作用)
反硝化菌+ 有机碳 (反硝化作用)
N2
生物脱氮基本原理
氨化作用(Ammonification)
有硝化功能的活性污泥法
由于硝化反应释能少，为了合成细胞物质，细菌不得不大量氧化氨，试验测得的异化反应消耗的N与同化合成的N之比约为460:1。正是由于这个原因，硝化菌的增殖与其它细菌相比是非常缓慢的，需要较长的污泥龄。
C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 2876 kJ
有硝化功能的活性污泥法
2NH3 3O2 2HNO2 2H2O 619 kJ (1)
2HNO2 O2 2HNO3 201kJ
(2)
由于NH4+-N氧化为NO2−-N时产生的能量，大约为NO2−N氧化为NO3−-N时所产生能量的4~5倍。因此要想获得相同的能量，所氧化的NO2−-N也必须相当于氧化NH4+N的4~5倍。所以，在稳态条件下，生物处理系统内不会产生NO2−-N的积累。由于亚硝化反应和硝化反应 Monod方程中的饱和常数KN都小于1mg/L(温度<20℃)，所以硝化反应中的速度限制步骤是亚硝化菌将NH4+-N 氧化为NO2−-N的过程。
生物除磷基本原理
聚磷菌(polyphosphate accumulation organisms，PAOs)
——是指具有聚磷能力的一类细菌
厌氧条件下，因废水中没有DO和缺乏硝态氮，一般无聚磷能力的好氧菌及反硝化细菌不能产生ATP，故这类细菌不能摄取细胞外的有机物合成菌体。
有试验资料表明，厌氧状态下每释放1mg磷，进入好氧状态后就可吸收2.0一2.4mg磷。细胞内吸收了大量磷的高磷污泥最后以剩余污泥的形式排出系统，从而完成除磷过程。
2019年12月3日
生物脱氮基本原理
2H+OH2O
缺氧反硝化过程
1molH=0.5molO(以BOD表示)
生物反硝化的总反应式如下：
NO2- + 3H (电子供体有机物) 0.5N2 + H2O + OHNO3- + 5H (电子供体有机物) 0.5N2 + H2O + OH-
由第一式计算，转化1g NO2−-N为N2时，需要有机物(以 BOD表示)1.71g [3×16/(2×14)=1.71]。由第二式计算，转化1g NO3−-N为N2时，需要有机物(以 BOD表示)2.86g [5×16/(2×14)=2.86]。还原1gNO2−-N或NO3−-N均可产生3.57g碱度(以CaCO3计) (50/14)，硝化过程中消耗的碱度有近50%得到回收。
有硝化功能的活性污泥法
硝化反应动力学
环境因素对动力学的影响 (1)温度： 1970s，Downing提出：
n

nm
Na Kn Na
nm(T ) 0.47e0.098(T15)
K 10 n(T )
0.051T 1.158
0.47—15℃时，亚硝酸菌最大比生长速率（d-1）
有硝化功能的活性污泥法
污泥浓度(mg/L)
MLSS
MLVSS
1500～3000
1200～2400
2000～3500
吸附池 1000～ 3000
再生池 4000～ 10000
3000～6000
1600～2800
吸附池 800～2400
再生池 3200～8000
2400～4800
3000～6000
2400～4800
200～500
好氧微生物每氧化分解1mol 葡萄糖分子可生成 38molATP，共有38×31.4=1193kJ的能量转变为ATP。好氧微生物能量的利用率为：1193/2876=41.5%
有硝化功能的活性污泥法
硝化过程一般出现在泥龄较长的活性污泥系统中，硝酸盐是这类活性污泥系统出水中的主要形式。
曝气池类型
NH4++1.83O2+1.98HCO3- 0.02C5H7NO2+0.98NO3-+1.04H2O+1.88H2CO3
生物脱氮基本原理
硝化作用(Nitrification)
氨氮和亚硝酸盐氮的生物转化和细胞合成的反应式：
NH4++1.83O2+1.98HCO3- 0.02C5H7NO2+0.98NO3-+1.04H2O+1.88H2CO3
生物除磷基本原理
HAc
Glycogen Poly-P
NADH2 PHB
ATP
Gly PHB
PP
增长
Glycogen
Poly-P ATP
PHB NADH2
PO43−
PO43−
H2O/N2
氧)条件(吸磷)
Hac－乙酸(COD)；Glycogen或Gly－糖原；Poly-P或PP－多聚磷酸盐；
硝化作用(Nitrification)
需要氧4.57g
1gNH4+-N
1gNO3−-N