深度脱氮除磷

深度除磷脱氮污水处理工艺摘要：随着社会经济的加速发展，人们日常生活中所知道的环境污染也在日益加剧。

党中央在报告会上明确地指出来金山银山不如青山绿水的口号。

各级政府部门逐渐意识到处理污水对于加强城市环境建设以及加快建设社会主义现代化进城的重要性。

其中，城市污水作为城市环境建设中最为关键也是最难处理的因素之一，正在引起社会多方面的关注。

因此，我们在本篇文章中主要对于当前深度处理污水中氮、磷两种化学成分的工艺研究和阐述，希望能够对于城市污水处理提供一些建设性的意见。

关键词：深度；除磷脱氮；污水处理工艺前言：随着城市化进城的不断推进，对于城市污水处理的要求也在随之发生变化。

污水之前处理过程中只要求出去基本的一些污染物，但是现在污水处理的标准正在不断地升高，现在的污水处理过程中还要将其中的氮磷一并出去，来保证生态环境安全。

城市污水中氮磷的数量只有在经过污水处理操作之后达到一定的标准之后才可以排放，极为地严苛。

在当前的城市污水处理过程中主要考虑两个方敏的问题，第一个是关于污水处理后内含氮磷元素的多少，第二是考虑到污水处理操作的经济效益，一般情况下，污水处理工厂都会选择又经济又实惠的污水处理方法。

一、为什么要除去污水中的氮磷物质城市中的污水主要有两个来源，一个是居民日常生活污水的排放。

另一个主要来源就是工业工厂生产过后所造成的污水排放。

这两种来源的污水中都含有大量的氮、磷两种物质。

之所以城市污水处理操作要出去氮磷，主要是因为氮、磷两种元素若未经处理后排放会造成以下几种危害。

氮磷的主要危害之一就是随着污水进入到广大的江河湖泊，打破原有生态环境中微量元素的平衡，造成水体的富营养化，水体内的鱼类，虾类以及其他生物因为缺氧而死亡，进一步造成了水质的污染。

氮磷物质未经处理后污水进行排放的第二个巨大的害处就是会污染水源和水质。

污水排放的时间和地点不对都会造成对于干净水源或者是水质的严重影响。

这又会进一步地增加水质处理的时间和成本。

科技成果——低碳氮比的污水自养与异养耦合深度脱氮除磷技术所属领域城镇/农村生活污水治理及面源污水深度处理技术技术开发单位北京和众大成环保科技有限公司、中交公路规划设计院有限公司成果简介本次申报的“低碳氮比的污水自养与异养耦合深度脱氮除磷技术”的核心是“CIA-MEC内电解自供电子生物载体”。

（一）CIA-MEC内电解自供电子生物载体简介CIA-MEC内电解自供电子生物载体生物膜形态HZ-AD自养反硝化脱氮除磷反应器内采用CIA-MEC内电解自供电子生物载体为主要填料。

该技术通过“CIA-MEC内电解自供电子生物载体”的放热过程，促进滤床内填料的化学、生物耦合作用，将污水中有机物、氮、磷和重金属悬浮物等污染物有效去除。

其作用机理有：1、络合作用：连续释放的亚铁离子成为络合剂；2、混凝作用：连续释放的亚铁离子成为高效的混凝剂；3、还原作用：产生的新生态氢使一些显色基团脱色；4、氧化作用：产生一定量的新生态氧具有很强的氧化性，可氧化一部分有机物。

（二）HZ-AD型自养反硝化脱氮除磷反应器简介HZ-AD型自养反硝化脱氮除磷反应器系统工艺流程图依托“低碳氮比的污水自养与异养耦合深度脱氮除磷技术”，开发了“HZ-AD型自养反硝化脱氮除磷反应器”等系列化污水深度处理设备。

HZ-AD型自养反硝化脱氮除磷反应器采用CIA-MEC内电解自供电子生物载体对污水进行深度处理技术，其工艺流程图如图2所示：1、来水自A反应器进水口进入A反应器，通过分布器的作用均匀分布，A反应器内填充有CIA-MEC内电解自供电子生物载体等多层填料，污水自下而上流经填料层而得到初步净化；2、初步净化后的污水通过溢流堰自流进入B反应器，通过分水器的作用均匀分布在B反应器的表面，B反应器内填充有CIA-MEC内电解自供电子生物载体等多层填料，污水自上而下流经填料层而得到再次净化；3、B反应器底部的污水通过循环泵回流至A反应器底部，实现AD反应回流；4、净化后的污水通过管道进入B反应器出水口外排；5、B反应器底部设有曝气系统，曝气系统提供微量的氧气，使得附着在B反应器填料表面的硝化菌进行好氧反应，把氨氮转化为硝酸盐，对污水进行彻底的净化。

全面解析城市污水的深度处理——氮磷的去除随着城市人口的集中和工农业的发展，水体的富营养化问题日益突出。

目前中国的某些湖泊，如昆明滇池，江苏太湖，安徽巢湖等都已出现不同程度的富营养化现象。

引起富营养化的营养元素有碳、磷、氮、钾、铁等，其中，氮和磷是引起藻类大量繁殖的主要因素。

欲控制富营养化，必须限制氮、磷的排放。

国外一些污水处理厂把氮、磷的排放标准分别设定为15mg／L和0．5mg／L。

1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。

在生活污水中，主要含有有机氮和氨态氮，它们均来源于人们食物中的蛋白质。

新鲜生活污水含氮中有机氮约占总氮的60％，氨氮约占40％。

当污水中的有机物被生物降解氧化时，其中的有机氮被转化为氨氮。

经活性污泥法处理的污水有相当数量的氨氮排入水体，可导致水体富营养化。

水体若为水源，将增加给水处理的难度和成本。

因此二级处理的出水有时需进行脱氮处理。

脱氮的方法有化学法和生物法两大类，现分别加以论述。

1化学法除氮常用于去除氨氮的方法有吹脱法、折点加氯法和离子交换法。

它们主要用于工厂内部的治理，对于城市污水处理厂很少采用。

(1)吹脱法废水的氨氮可以气态吹脱。

废水中，NH3与NH4+以如下的平衡状态共存：NH3+H2O=NH4++OH-这一平衡受pH值的影响，pH为10.5～11.5时，因废水中的氨呈饱和状态而逸出，所以吹脱法常需加石灰。

吹脱过程包括将废水的pH值提高至10.5～11.5，然后曝气，这一过程在吹脱塔中进行城市污水的深度处理---氮磷的去除）。

该过程受温度的影响较大，随温度的降低，为达到同样处理效果所需的空气量迅速增加，由于用石灰调pH值，在吹脱塔中会发生碳酸钙结垢现象，影响运行。

另外，NH3气的释放会造成空气污染。

因此，对该工艺已有多种改进，例如使吹脱塔的气体通过H2SO4溶液以吸收NH3。

(2)折点加氯法在净水工程中，称氯胺为化合余氮，次氯酸为余氯，均有杀菌作用。

废水深度脱氮除磷技术近年来，随着我国经济的快速发展，大量处理不彻底的生化尾水排入河流、湖泊中，使水体中氮磷元素大量积聚，造成水体富营养化。

因此，废水的脱氮除磷深度处理十分必要。

常用的脱氮除磷深度处理技术主要有人工湿地法、吸附法、离子交换法、膜分离法、混凝沉淀法等。

在实际应用中，脱氮和除磷一般分开进行，采用不同的药剂进行混凝去除，导致处理系统的繁复和费用的增加。

沸石是自然界广泛存在的一种呈骨架状结构的多孔性硅铝酸盐晶体，具备较强的阳离子交换能力和物理吸附能力，可有效吸附去除污水中的氨氮和重金属离子。

十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)作为阳离子表面活性剂因其表面疏水长碳链的相互作用，可有效提高沸石对水中有机物和金属离子的去除效率。

此外，研究表明，稀土元素改性剂(如氧化镧、氯化镧)可以提高沸石对水中磷酸盐和氟的去除能力。

本研究选用人造沸石作为基体，利用HDTMA及氯化镧(LaCl3)溶液对其进行改性，使其在优秀的选择吸附作用外增加了同步脱氮除磷功能，为废水的深度脱氮除磷提供一种新方法。

一、实验部分1.1 材料、试剂和仪器人造沸石：国药集团生产，化学纯，20~40目，颗粒度≥70.0%，灼烧失量15.0%~30.0%，可溶性盐类质量分数≤1.5%，钙离子交换能力≥15.0mg/g。

HDTMA，LaCl3，NH4Cl，KH2PO4：分析纯。

实验验用水为去离子水。

梅特勒AL-204型电子天平：梅特勒-托利多公司；SHZ-82型气浴恒温振荡箱：江苏盛蓝仪器制造有限公司；75系列紫外-可见分光光度计：上海光谱仪器有限公司；DSX-18L型手提式高压蒸汽灭菌锅：上海申安公司；7310型pH计：德国WTW公司；S-3400NⅡ型扫描电子显微镜：日本Hitachi公司；miniX型比表面积测定仪：日本麦奇克拜尔公司；NicoletiS10型傅里叶变换红外光谱仪：ThermoScientific公司；X’TRA型X射线衍射仪：瑞士ARL公司；Pyris1型热重分析仪：美国PE公司。

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。

第 47 卷第 3期2021 年给水排水WATER WASTEWATER ENGINEERING Vol. 47 No. 3 2021SBR-PBR串联体系对城镇生活污水的深度脱氮除磷黄睿1李绚1刘志泉U2闫博引1王鹏1崔福义3(1哈尔滨工业大学环境学院，哈尔滨150090; 2广州大学大湾区研究院，广州510006;3重庆大学环境与生态学院，重庆400044)摘要:提出一种序批式活性污泥反应器（S B R)与微藻反应器（P B R)串联的工艺，利用SBR- P B R串联体系进行生活污水的深度脱氮除磷。

试验结果表明，当S B R在模式B(厌氧程序120 m in;好氧程序170 m in;缺氧程序120 m in)下运行，P B R的水力停留时间为2 d时，S B R-P B R串联体系能 达到最优的工况，其出水中的化学需氧量（C O D)、总磷（T P)、氨氮（N H3-N)以及总氮（T N)均能 满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)—级A标准，且较稳定。

关键词：生活污水；序批式活性污泥反应器；微藻反应器；脱氮除磷中图分类号：TU992 文献标识码：A 文章编号：1002 — 8471(2021)03 —0055 — 06D O I：10. 13789/j. cnki. wwel964. 2021. 03. 009引用本文：黄睿，李绚，刘志泉，等.S B R-P B R串联体系对城镇生活污水的深度脱氮除磷[J].给水排水，2021，47(3) :55-60. HUANG R，LI X，LIU Z Q，et al. Sequencing batch reactor andphotobioreactor series system for nutrient removal from dom estic sewage [J].W ater &W astew ater E ngineering,2021,47(3) ：55-60.Sequencing batch reactor and photobioreactor series systemfor nutrient removal from domestic sewageHUANG Rui1, LI Xuan1, LIU Zhiquan1'2, Y A N Boyin1, W ANG Peng1, CUI Fuyi3(1. School o f Environment, Harbin Institute o f Technology , Harbin 150090 , China;2. Institute o f Environmental Research at Greater B a y, Guangzhou University ^Guangzhou 510006 , China ; 3. School o f Environment and Ecology ,Chongqing University , Chongqing 400044, China )Abstract：T his paper proposed a sequencing batch reactor (SB R) and photobioreactor (P B R) series system to deeply remove nutrient from dom estic sewage. T he results show that when SBR w ork with mode B and the hydraulic retention tim e of PBR is 2 h, the series system can achieve the best performance. T he COD, T P, N H3-N and TN of the effluent can meet the class A of Dis­charge standard o f pollutants for municpaL wastewater treatment plant.B esides, the SBR-PBR series system can w ork stably in at least 10 days. T he study proves the feasibility of the SBR-PBR series system.Keywords：Dom estic sew age；Sequencing batch reactor (S B R)；Photobioreactor (P B R)；N utrient removal基金项目：国家自然科学基金（560 51508130)。

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。

污水处理中对氮和磷的深度去除技术研究随着城市化进程的加速，污水处理成为现代城市建设的重要组成部分。

而在污水中，氮和磷是主要的污染物，对水体生态环境和人类健康带来威胁，因此深度去除氮和磷成为污水处理的重要环节。

1. 氮和磷的生态作用与处理需求氮和磷是生命存在留下的基本元素，但它们过量的排放会在自然水环境中引发一系列问题。

氮污染会引起水体富营养化，促进藻类生长，使水质恶化；而磷污染则会增加水中有害氮素成分的含量，造成水中生命体吸收过多的磷，导致水质变质，水生生物群落作用过程发生不良变化。

由于氮和磷的生态风险，目前已有相关法律作为污染物的管理标准。

要求污水处理厂对氮和磷做到深度去除，确保处理后的污水达到指定的排放标准。

2. 常见的氮磷去除技术目前，氮和磷的去除技术主要包括生化法、化学法等。

生化法主要是指通过菌群的代谢过程去除氮和磷，包括厌氧处理、好氧处理、反硝化和硝化除磷等；而化学法则是先将污水处理成具有一定特性的水质，然后按照所需求去除氮和磷的特性进行针对性的处理，包括化学沉淀法、结晶法、离子交换法、高级氧化法等。

3. 新型去除技术的研究尽管传统的氮和磷去除技术已经相对成熟，但仍然存在着很多问题，例如投入成本较高、效益不稳定、反应速率较低等问题。

因此，研究新型的氮和磷去除技术，是当前污水处理工程需要面对的挑战。

3.1. 生物电化学技术生物电化学技术是一种新型的氮和磷去除技术，通过生物与电子的接口作用，加速污染物的降解。

这种技术的优势在于设备简单、工艺稳定、投入成本低，而且具有更加环保的特性。

目前，在生物电化学技术中，节能、高效的微生物贡献最大。

当微生物附着在电极表面时，它们能够利用媒质中的电子将化学反应加速。

3.2. 细菌自聚集（Bacterial Self-aggregation）细菌自聚集是一种高效的氮和磷去除技术。

在这个技术中，加入细菌自同种聚集，它们在整个处理生命周期内都能够维持其良好的营养状态。

城镇生活污水脱氮除磷深度处理技术中pH值的控制与优化近年来，随着城市化进程的加快，城镇生活污水的处理成为一项重要的环境保护任务。

其中，脱氮除磷是城镇生活污水处理过程中的关键环节。

在脱氮除磷过程中，pH值的控制与优化对于提高污水处理效果以及降低运营成本至关重要。

本文将重点探讨城镇生活污水脱氮除磷深度处理技术中pH值的控制与优化的方法。

首先，了解脱氮除磷过程中pH值的作用对于控制和优化工艺至关重要。

在生活污水处理过程中，污水中的氮和磷是主要的污染物。

脱氮除磷工艺通过生物和化学的方法将氮和磷从污水中去除。

在这个过程中，污水中的氨氮（NH3-N）需要转化为硝态氮（NO3-N）、亚硝态氮（NO2-N）再进一步转化为氮气（N2）。

而磷则主要以化学物质的形式被去除。

pH值的控制会影响到这些化学反应的进行。

其次，pH值的控制与优化可以通过适当的添加化学药剂来实现。

在脱氮过程中，污水处理系统中通常会添加碳源，如乙酸钠、乙醇等，以增加污水中的有机物含量。

适量添加碳源可以提供充分的有机物质来供给污水处理系统中的脱氮微生物，促进硝化和反硝化过程的发生。

此外，碳源还能提供氢离子（H+）来调节pH值。

提高pH值可以促进氨氮的氨化过程，从而加速氮的转化。

除此之外，还可以使用矾石、石灰等碱性药剂来提高pH值。

碱性药剂可以中和污水中的酸性物质，使pH值升高至适宜的范围。

另外，pH值的控制与优化还要考虑到工艺条件的调节。

污水处理系统中的生物反应器通常是脱氮除磷过程的重要环节。

在生物反应器中，微生物通过吸附、降解和转化等作用将氮、磷去除。

为了获得良好的污水处理效果，合理的通气和搅拌条件是必要的。

通过调节通气量和搅拌强度可以改善反应器中氧气的传输以及微生物的分布情况，从而优化整个脱氮除磷过程的进行。

此外，还可以根据具体情况，调整反应器中底部的液位，以保证脱氮除磷微生物的最佳生长环境。

此外，了解污水的具体特性也对pH值的控制和优化具有重要意义。

脱氮除磷原理及过程脱氮除磷是指将水中的氮和磷等营养盐去除，以达到净化水体的目的。

其原理和过程如下：脱氮原理：脱氮主要是通过微生物的作用来实现的。

在水体中，氮主要以氨氮、硝态氮和有机氮的形式存在。

在底泥和有机物的分解过程中，产生的氨氮（NH3）被硝化细菌氧化成亚硝酸盐（NO2-），然后再被另一类硝化细菌氧化成硝酸盐（NO3-）。

硝酸盐是稳定的氮化合物，不易向大气中释放。

但通过特定条件下的反硝化作用，脱氮可以发生。

反硝化是一种厌氧细菌作用，将水中的硝酸盐还原成氮气（N2），释放到大气中，从而实现去除氮的目的。

脱磷原理：脱磷主要是通过化学沉淀和吸附等方式来实现的。

在水体中，磷主要以无机磷（溶解态磷）和有机磷（悬浮态磷、溶解态磷）的形式存在。

添加化学物质如铝盐、铁盐等能与磷发生反应生成固体沉淀，从而将磷从水中去除。

此外，还可以使用一些吸附性材料，如活性炭等，将水中的磷物质吸附到材料表面，实现去除磷的目的。

脱氮过程：脱氮过程通常涉及两个主要步骤：硝化和反硝化。

在硝化过程中，氨氮被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通过微生物的作用完成。

然后，在反硝化过程中，硝酸盐被厌氧细菌还原成氮气，从而从水体中去除氮。

脱磷过程：脱磷过程通常包括化学沉淀和吸附等步骤。

在化学沉淀中，将适当的化学物质添加到水体中，与磷发生反应生成固体沉淀，从而将磷从水中去除。

而在吸附过程中，将具有较强吸附性的材料，如活性炭，放入水体中，吸附水中的磷，实现脱磷的目的。

总的来说，脱氮除磷是通过微生物的作用（硝化和反硝化）和化学物质的处理（化学沉淀和吸附）来实现的。

这些过程能有效去除水体中的氮和磷，从而净化水体。