废水生物脱氮除磷技术概要

第 7 章 污水的深度处理与回用处理对象：残存的有机物、悬浮物，除N ，P ，脱色，除臭，杀菌 处理目标：污水再用—中水，补充地下水、工业冷却水、水源水、农灌 主要处理技术：--- 混凝沉淀、过滤、吸附、氧化、生化、膜分离 污水（生物）除磷脱氮技术一、 脱氮技术1. 概述：污水中氮的存在形式：有机N ，NH 4-N ，NH 3-N ，NO -2 –N ，NO -3-N 二级处理水中氮的存在形式：NH 4-N ，NH 3-N ，NO -2 –N ，NO -3-N 常规二级生物处理工艺对氮的去除率较低：H O H y n CO x n NO H C O z y x n nNH O H nC n z y x ∆--+-+→--+++2227523)4(2)5()()524(如进入曝气池的BOD 为120mg/L ，按微生物的营养平衡式： BOD ：N ：P=100：5：1如果BOD 去除90%，去除量约为 100mg/L ，以除碳质COD 为目的的生化反应过程仅能够去除 5mg/L 的N 。

（一般城市污水的氨氮在20-80mg/L ，一级排放标准要求氨氮小于15mg/L 。

传统活性污泥法氮的去除率位20-40%，磷的去除率5-20%）含氮污水的危害：水体富营养化，对农作物的影响 高浓度含氮废水（ NH 3-N >100mg/L ），采用物理化学方法：如吹脱法，离子交换，不连续氯化等方法。

城市污水处理（NH 3-N <100mg/L ）--生物脱氮法2. 生物脱氮原理1） 氨化与硝化：（1） 氨化反应：（蛋白质，氨基酸，尿素—氨氮） 3222NH CO RCOOH O COOH RCHNH ++→+氨基酸 氨化菌（2） 硝化反应：NH +4+3/2 O 2----（亚硝化菌）--NO -2+H 2O+2H + -∆F NO -2+1/2 O 2--（硝化菌）---NO -3-∆F总反应：NH +4+2 O 2----NO -3+H 2O+2H + -∆F（3） 硝化菌是化能自养细菌（不需要有机性营养物，从CO 2获取碳源，从无机物获取能量）（4） 硝化反应正常进行的环境条件∙充足的溶解氧和保持一定的碱度1g 氮完成硝化需氧 4.57g （由上式）H +释放，降低PH 。

城市污水生物脱氮除磷方法综述摘要：本文归纳了脱氮除磷研究中的关键问题，指出了生物脱氮除磷原理及经典工艺，并说明了脱氮除磷技术的研究进展，同时对今后的脱氮除磷工艺做了展望。

关键词：富营养化脱氮除磷 a/o/a工艺1.生物脱氮除磷机理研究1.1生物脱氮机理1.1.1 传统生物脱氮理论生物脱氮包括氨化、硝化、反硝化三个过程。

水体中的有机氮首先在氨化菌的作用下，转化为氨态氮，这也就是所谓的氨化阶段；之后是硝化阶段，硝化阶段其实由两部分组成，首先水体中的氨态氮在好氧的条件下通过亚硝化菌转化为亚硝酸盐氮，然后硝化菌在好氧的条件下将亚硝酸盐氮转化为硝酸盐氮。

最后是反硝化阶段，该阶段在缺氧的条件下，通过反硝化菌将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮转化为n2。

1.1.2 同时硝化与反硝化（snd）同时硝化与反硝化（snd）指在一定条件下，硝化与反硝化反应发生在同一处理条件及同一处理空间内的现象。

有以下优点：（1）能有效保持反应器中ph稳定，减少或取消碱度的投加。

（2）减少传统反应器的容积，节省基建费用。

（3）对于仅由一个反应池组成的序批式反应器来讲， snd能够降低实现硝化、反硝化所需时间。

（4）曝气量的节省，能够进一步降低能耗。

1.1.3 短程硝化反硝化短程硝化反硝化是将硝化控制在no-2阶段而终止，随后进行反硝化。

实现短程硝化和反硝化的关键在于抑制硝酸菌的增长，从而使亚硝酸盐在硝化过程中得到稳定的积累[1]。

短程硝化反硝化可节省氧供应量约为25%，降低能耗，节省碳源40%，减少污泥生成量可达50%，减少投碱量，缩短反应时间和减少容积。

短程硝化反硝化工艺尤其适用于低碳氮比、高氨氮、高ph 值和高碱度废水的处理。

短程硝化反硝化不仅可节省工程投资，更重要的是可以节省运行费用，适用水质范围较宽。

1.2生物除磷机理1.2.1 传统生物除磷理论在厌氧的条件下，聚磷菌把细胞中的聚磷水解为正磷酸盐释放胞外，并从中获取能量，利用污水中易降解的有机物，合成储能物质聚b一经基丁酸（phb）等储于细胞内，在好氧的条件下，聚磷菌以游离氧为电子受体，氧化细胞内储存的phb，并利用该反应产生的能量，过量从污水中摄取磷酸盐，合成高能atp，其中一部分又转化为聚磷，作为能量储于细胞内，好氧吸磷大于厌氧释磷量，通过排放富磷污泥可以实现高效除磷目的。

污水脱氮除磷技术介绍污水脱氮除磷技术是指对污水中的氮、磷进行有效去除的技术。

磷和氮是污水中的主要污染物之一，如果不进行有效去除，会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖，影响水体的生态平衡。

因此，对污水中的氮、磷进行去除是保护水体环境的重要措施之一一、污水脱氮技术1.生物脱氮法：生物脱氮法是利用特定微生物将污水中的氨氮转化为氮气排放。

这种方法需要提供好氧和缺氧条件，通过调控曝气和停氧时间，使特定微生物发挥作用。

目前常用的生物脱氮方法有硝化-反硝化法和厌氧氨氧化-硝化法两种。

2.化学脱氮法：化学脱氮法是指通过加入化学药剂使污水中的氮污染物发生化学反应，将氮污染物转化为氮气排放。

常用的化学药剂有硫酸铁、硫酸铝等。

这种方法操作简单，但药剂投入量大，处理成本较高。

3.膜法脱氮：膜法脱氮是利用气液界面上的气流驱动气体分子穿透膜，并利用膜的选择性透过性，选择性去除污水中的氮气。

膜法脱氮技术通常包括反渗透法(RO)、气体渗透法(GO)、气体渗透双极渗透法(GPD)等。

二、污水除磷技术1.化学除磷法：化学除磷法是通过加入化学药剂与污水中的磷形成沉淀物，将磷从污水中去除。

常用的化学药剂有氢氧化钙(Ca(OH)2)、氢氧化铝(Al(OH)3)等。

这种方法操作简单，但药剂投入量大，处理成本较高。

2.生物除磷法：生物除磷法是通过调控好氧-缺氧情况下特定微生物的生长环境，促使其在缺氧条件下吸收和积累磷。

常用的生物除磷方法有反硝化除磷法、AO法、高效耐磷生物工艺等。

3.吸附除磷法：吸附除磷法是通过将特定材料引入污水中，利用材料对磷的吸附性能，将污水中的磷吸附到材料表面。

常用的吸附材料有Fe3O4、氧化铝、活性炭等。

4.膜法除磷:膜法除磷是利用膜的选择性透过性，选择性去除污水中的磷。

常见的膜法除磷技术有微滤膜法(MF)、超滤膜法(UF)、纳滤膜法(NF)、反渗透膜法(RO)等。

需要注意的是，不同的工业场所的污水特性各异，其处理过程、工艺选择也会有所不同。

污水处理厂A-A-O生物脱氮除磷工艺简介
污水处理厂A-A-O生物脱氮除磷工艺简介
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进行有效去除的同时,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.
作者：孟永进作者单位：张家口市鸿泽排水有限公司,河北,张家口,075000 刊名：硅谷英文刊名： SILICON VALLEY 年，卷(期)：2009 ""(15) 分类号： X7 关键词：。

污水生物脱氮除磷的基本原理
污水生物脱氮除磷是一种利用生物的代谢能力来降低污水中氮和磷的浓度的技术。

其基本原理是利用污水中的生物分解形成的氨氮，通过氨氧化、反硝化及硫酸还原这三个生物代谢过程，将氨氮转变成无害物质，并利用磷细菌将磷结合在污泥中，最终将氮和磷从污水中去除。

1、氨氧化过程
氨氧化过程是污水生物处理中脱氮的主要过程，也是把氨氮转变成无害物质的主要过程。

氨氧化的具体过程是把氨氮转变成氮气的过程，真正的氨氧化过程是由被称作氨氧化菌的细菌来承担的。

这些特殊的细菌需要降低水温、提高pH值和添加活性碳等外源物质的供给，才能进行氨氧化反应。

2、反硝化过程
反硝化过程是把亚硝酸氮转变成氮气的过程，它是生物处理中氮的最后一步转变过程，反硝化的最后产物是氮气，也就是说它是将氮从污水中最终去除出去的转变过程。

反硝化过程受反硝化菌的影响较大，反硝化菌属于好氧细菌，反硝化条件包括高氧化性、低温度、较高的pH值等。

3、硫酸还原过程
硫酸还原过程是通过硫酸还原菌将污水中的亚硝酸氮还原成氨氮的过程，它是把水中的氮含量降低的重要手段。

硫酸还原过程还可以与氨氧化过程相结合，从而提高去除氮的效率。

废水脱氮除磷工艺
废水脱氮除磷工艺是一种用于处理含有高浓度氮和磷的废水的技术，旨在减少这些有害污染物的排放，以满足环保标准。

以下是常见的废水脱氮除磷工艺：
1.生物脱氮除磷工艺：
生物脱氮（BNR）：生物脱氮是通过在废水处理系统中引入一些特定的微生物，将废水中的氮转化为氮气的过程。

这通常包括硝化和反硝化两个阶段，其中氨氮首先被氧化成亚硝酸盐，然后转化为氮气。

生物除磷（BPR）：生物除磷是通过引入能够吸附磷的微生物，将废水中的磷物质吸附并沉淀出来的过程。

2.化学脱氮除磷工艺：
化学沉淀：添加化学药剂，如氧化铁、氧化铝等，与废水中的磷形成沉淀物，从而实现除磷的效果。

这一过程通常被称为磷酸盐的化学沉淀。

硝化-脱硝：使用化学方法将废水中的氨氮氧化成硝酸盐，然后再还原成氮气。

3.物理化学脱氮除磷工艺：
生物物理化学一体化工艺：将生物处理、物理处理和化学处理结合在一起，以提高脱氮除磷效果。

膜分离技术：利用膜过滤技术，如超滤、反渗透等，从废水中去除氮和磷。

4.湿地处理：
人工湿地：利用植物和微生物的协同作用，通过湿地过程去除废水中的氮和磷。

自然湿地模拟：模仿自然湿地的生态系统，利用湿地中的植物和微生物去除废水中的有机和无机污染物。

第八章废水的微生物脱氮除磷第一节概述氮、磷是藻类生长的限制因子，水体中氮、磷浓度增高会导致水体的富营养化。

事实上，现在水体富营养化问题越来越严重，据报道，1991年我国共发生赤潮38次，1992年增加至50次，造成鱼类和其他生物大量死亡，对海洋渔业资源造成极大的破坏。

氨态氮排入水体还会因硝化作用而耗去水体中大量的氧造成水体溶解氧下降。

此外，饮用水中硝态氮超过10mg／L会引起婴儿的高铁血红蛋白症。

为此，对于水体中氮、磷的去除已越来越受到重视，许多国家对废水处理厂出水氮、磷都制订了严格的排放标准。

常规的活性污泥法主要去除废水中含碳化合物，而对氮、磷的去除率很低。

鉴于此情况，废水的脱氮除磷技术近年来得到迅速发展。

微生物脱氮除磷技术由于具有处理效果好，处理过程稳定可靠、处理成本低、操作管理方便等优点而得到广泛运用，为水体中氮、磷的去除提供了有效手段。

今后，微生物脱氮除磷技术的发展方向就目前看主要有以下几个方面：1．开发、研制和采用成本低廉，效果稳定的新工艺。

2．微生物除磷工艺如果同时具有脱氮能力将比单纯的除磷工艺具有更大的市场。

脱氮需要较长的停留时间，使系统达到硝化，但系统中NO3－的存在将影响积磷菌的厌氧放磷，泥龄长也会降低除磷效果，所以在一个系统中如何兼顾脱氮除磷，使系统同时达到较好的脱氮除磷效果是一个值得研究的问题。

3．利用微生物技术强化脱氮除磷过程，提高处理效果。

生物脱氮系统中由于硝化细菌世代时间长，容易从系统中流失，受低温等不利的环境条件影响较大，所以常常达不到良好的硝化效果而影响系统的脱氮效率，除了使用生物膜系统外，在活性污泥系统中使用投菌法，即在需要时或定期向系统投加硝化细菌也是一条有效途径。

目前已有研究者在研究硝化菌的大量培养技术。

在生物除磷系统中也可以通过投加积磷菌制剂来提高或保持系统的除磷效果。

第二节微生物脱氮一、发展历程1930年Wuhrmann首先发现，在生物滤池的深处，氮的浓度减小，他还通过试验证明，在生物滤池和曝气池中均可存在硝化作用和反硝化作用，并提出以微生物细胞内物质作为脱氮菌还原硝酸盐的供氢体的微生物脱氮法。

生物脱氮除磷工艺简介1、生物脱氮除磷工艺的进展从20世纪60年代开始，美国曾系统地进行了脱氮除磷物化方法研究，结果认为该法的主要缺点是药耗量大，产生的污泥多，特别对处理大量城市污水时，处理成本高。

因此，转入研究生物脱氮除磷工艺。

从20世纪70年代开始，在活性污泥法脱氮工艺（A/0工艺）逐步实现工业化，并在此基础上研究开发出了生物脱氮除磷工艺（如A2/0工艺等）。

以后，随着微生物学和细胞学在污水生化处理上的新应用，又不断出现了多种变形的生物脱氮除磷工艺，如MSBR等。

我国从20世纪80年代初开始生物脱氮除磷研究，80年代后期实现了工业化流程。

污水脱氮除磷可供选择的工艺通常有生物处理和物理化学处理两大类。

后者由于需要投加相当数量的化学药剂，存在运行费用高，残渣量大和运行管理难度大等缺陷，因此，城市污水处理中一般不推荐采用。

而一般生物处理又分为活性污泥和生物膜法两种。

目前对城市污水的生物脱氮除磷工艺，指的是活性污泥生物脱氮除磷工艺。

目前已实用的几种生物脱氮除磷工艺有：A2/O、氧化沟、SBR工艺以及以上三种工艺的系列改良工艺。

2、生物脱氮除磷的工艺原理简述（1）生物脱氮首先，污水中的蛋白质和尿素等在水解酶和尿素酶的作用下转化为氨氮，而后在有氧条件下和在硝化菌的作用下，氨氮被氧化为硝酸盐，这阶段称为硝化（即氨氮转化为硝酸盐）。

再以后，在缺氮条件和反硝化菌的参与作用，并有外加碳源提供能量，硝酸盐还原成气态氮（N2）逸出，这阶段称为反硝化（即硝酸盐的氮转化为氮气）。

整个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。

在脱氮过程中，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在缺氧条件下进行，还要有充裕的碳源提供能量，才可能使反硝化作用顺利进行。

除上述条件以外，影响脱氮效率的因素还有溶解氧，温度和PH 值等。

硝化阶段，应有足够的溶解氧，其值一般应大于2g/L。

反硝化阶段为缺氧条件，溶解氧值宜为0.4mg/L左右。

污水处理脱氮除磷技术现行城市污水处理工艺有传统活性污泥法、SBR工艺、AB工艺、A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟等，都能达到较好的处理效果，有机物污染得到了遏制，但氮、磷超标排放使中国66.2%的主要水体污染很严重，导致富营养化问题日益严重、更加普遍。

脱氮除磷已成为当今城市污水处理厂亟待解决的问题。

本文在分析了国内生物脱氮除磷工艺的研究进展及存在的问题，介绍了一种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。

1、生物脱氮除磷机理氮磷可依靠微生物的新陈代谢作用在适宜的环境条件下被脱除。

传统生物脱氮主要通过氨化、硝化和反硝化过程，使氮素最终以N2形式排入大气。

在厌氧或好氧条件下，细菌、真菌和放线菌将有机氮化合物转化为氨氮的过程为氨化；好氧条件下氨氮在氨氧化细菌（AOB）作用下氧化为亚硝酸盐，然后进一步被亚硝酸氧化菌（NOB）氧化为硝酸盐的过程为硝化。

硝化细菌均是化能自养型，生长极其缓慢，平均世代时间在10h以上，且易受pH、温度等外界条件的影响。

参与污水硝化过程的细菌主要为亚硝化单胞菌（Nitrosomonas）和硝化菌属（Nitrobacter），完整的硝化氮素过程为NH4+-N→NH2OH→NO2--N→NO3--N；缺氧条件下硝酸盐在反硝化细菌的作用下转变为N2，完整的反硝化氮素反应包括以下几个过程：NO3--N→NO2--N→NO→N2O→N2，反硝化细菌分属于假单胞菌属（Pseudomonaceae）、产碱杆菌属（Caicaiigenes）、芽孢杆菌属（Bacillus）等50多个属。

氨化、硝化和反硝化氮代谢的过程需要多种酶系参与，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所占比例最高，达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深入，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，特征和影响，这些丰富了生物脱氮理论和生物脱氮工艺的发展。

污水处理中的高效氮磷回收技术随着城市化的快速发展，厂矿企业的增多以及人口的增加，污水处理已经成为了一个重要的环境问题。

除去水中的有害物质，特别是氮和磷是一项具有挑战性的任务。

氮和磷是污水中主要的营养元素，然而它们的排放会导致水体的富营养化，引发藻类过度生长等问题。

因此，高效的氮磷回收技术变得至关重要。

本文将介绍一些目前应用广泛的污水处理中的高效氮磷回收技术。

一、生物脱氮除磷技术生物脱氮除磷技术是一种利用微生物完成氮和磷去除的生物工艺方法。

其中，生物脱氮主要是通过硝化和反硝化作用将氨氮转化为氮气释放到大气中，而生物除磷则是利用聚磷菌将有机磷物质转化为多磷酸盐后沉淀。

此技术具有投资和操作成本低、能源消耗少等优点。

二、化学沉淀技术化学沉淀技术是一种利用化学反应将氮和磷沉淀出水的方法。

常用的化学沉淀剂有氢氧化铁、氢氧化铝等。

这些沉淀剂会与污水中的氮和磷形成不溶于水的沉淀物，在适当的条件下沉降到污水底部，从而实现氮磷的回收。

这种技术具有处理效果好、操作简单等优点，但是化学药剂消耗量大，处理成本较高。

三、镁铝贵金属复合沉淀技术镁铝贵金属复合沉淀技术是一种结合化学反应和物理沉淀的方法。

该技术利用添加的复合物与污水中的氮和磷形成不溶于水的化合物，同时将污水中的重金属沉淀下来。

通过对混合沉淀物进行分离和处理，可以实现对氮和磷的回收。

这种技术具有处理效果好、沉淀物含量低等优点。

四、膜分离技术膜分离技术是一种利用特定的膜材料将水中的氮和磷分离出来的方法。

膜分离技术可以分为微滤、超滤、反渗透等多个阶段，不同阶段的膜孔径分离范围也不同。

通过调节膜孔径的大小，可以实现对不同粒径的氮和磷的分离和回收。

膜分离技术具有高效、节能等优点，但是膜的成本和维护较高。

综上所述，污水处理中的高效氮磷回收技术有多种选择。

每种技术都有其适用的场景和优缺点，选择合适的技术需要综合考虑技术成熟度、投资成本、操作维护等因素。

未来，随着科技的进步和环保意识的提升，相信会有更多更高效的氮磷回收技术被开发出来，更好地解决污水处理中的氮磷污染问题。

污废水生物脱氮除磷技术随着工业的快速发展，城市污废水越来越多，给城市污水处理厂的处理工作带来了较大的难度。

我国城市污水处理厂主要是处理污水中的磷源污染物，脱氮率和处理效率均远远达不到标准。

文章分析了生物脱氮除磷技术的工作原理，并针对污废水生物脱氮除磷的工艺类型和污废水生物脱氮除磷技术的发展趋势开展了研究。

伴随着我国经济的飞速增长，我国水资源污染问题越来越严重，地球环境劣化及水体富营养化问题，导致污水处理难度增加。

为了改善污水处理问题，需要解决传统处理工艺中去除氮、磷效率差的问题，而且传统处理工艺还存在成本高的问题，因此污水处理厂需要加强对污废水生物脱氮除磷技术的研究，以期实现我国污废水处理的高效性、经济性、节能性，从而促进我国环境保护更进一步发展。

1 生物脱氮除磷技术的工作原理1.1 生物脱氮机理在开展生物脱氮研究时可以发现，过去认为生物脱氮是利用厌氧区设置或控制过程的方式，实现厌氧环境的形成，从而以硝化反硝化作用起到脱氮的作用。

而随着科技的进步，如今最新研究却发现厌氧反应器存在废水氨氮含量指标减少问题，好氧条件下出现同时硝化反硝化作用等，这些现象都是传统生物脱氮理论无法解释的现象。

从微环境角度分析，微生物絮体表层溶解氧浓度高，其传递受阻，加上微生物消耗溶解氧，导致微生物絮体内形成厌氧环境和兼氧环境，随后由于搅动使微环境出现变换，最终进入微生物厌氧、兼氧、好氧等不断交替，产生硝化反硝化作用。

另外，异氧硝化菌和好氧反硝化菌可以在不用厌氧、兼氧、好氧等不断交替下，单纯在厌氧条件下发生硝化作用。

根据相关研究可知，在亚硝化菌作用下可以实现将氨转化为氮。

1.2 生物除磷机理生物除磷由聚磷菌完成，是指利用在厌氧环境下，聚磷菌会释放磷，聚磷菌把细胞内聚磷水解为正酸盐，并从中获得能量，吸收污水中易降解的化学需氧量。

而在有氧环境下，其则会摄取磷，即在好氧或缺氧条件下，聚磷菌以分子氧或化合态氧作为电子受体，氧化代谢内贮物质PHB或PHV等，过量地从无水中摄取磷酸盐，其中一部分转化为聚磷，作为能量贮于胞内，并开展富磷污泥的排除，从而起到除磷的作用。