生物脱氮原理

三段生物脱氮工艺第一段：生物脱氮的背景和原理生物脱氮是一种通过利用微生物代谢过程将废水中的氨氮转化为无害物质的技术。

氨氮是废水中的一种常见污染物，如果直接排放到水体中会对水环境造成严重的污染。

因此，生物脱氮技术的应用具有重要的意义。

生物脱氮的原理是利用一种叫做硝化反硝化的微生物代谢过程。

首先，通过硝化作用将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐，然后再通过反硝化作用将亚硝酸盐还原为氮气释放到大气中，从而实现氨氮的去除。

第二段：生物脱氮的工艺流程生物脱氮工艺一般包括预处理、硝化和反硝化三个阶段。

在预处理阶段，主要是对废水进行初步处理，去除其中的杂质和悬浮物，以保证后续的硝化反硝化过程能够顺利进行。

硝化阶段是将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐的过程。

这一阶段一般采用曝气池或者厌氧池进行，通过提供充足的氧气供给和合适的温度条件，使得硝化菌能够快速进行氨氮的氧化反应。

反硝化阶段是将亚硝酸盐还原为氮气的过程。

这一阶段一般采用好氧条件下的反硝化反应，通过添加一定的有机物质作为电子供体，促使反硝化菌进行反硝化反应，将亚硝酸盐还原为氮气。

第三段：生物脱氮工艺的优势和应用生物脱氮工艺相比传统的化学方法具有许多优势。

首先，生物脱氮过程中不需要添加化学药剂，减少了对环境的污染。

其次，生物脱氮过程中产生的氮气可以直接释放到大气中，不会对水体造成二次污染。

此外，生物脱氮技术还可以与其他废水处理技术相结合，形成一体化的处理系统，提高废水处理的效率和降低成本。

生物脱氮技术在废水处理领域有广泛的应用。

特别是在城市污水处理厂和工业废水处理系统中，生物脱氮技术被广泛采用。

通过生物脱氮工艺，可以有效地去除废水中的氨氮，降低废水的污染物浓度，达到国家排放标准要求，保护水环境的安全和可持续发展。

通过三段生物脱氮工艺，废水中的氨氮可以被高效地转化为无害物质，实现废水的净化和资源化利用。

生物脱氮技术的应用具有重要的意义，对于改善水环境质量、保护生态环境具有重要的推动作用。

生物脱氮和生物除磷是水环境治理中常见的技术手段，其基本原理和过程对于水质净化具有重要意义。

下文将分别对生物脱氮和生物除磷的基本原理和过程进行简要阐述，以便更好地理解和应用这两种技术手段。

一、生物脱氮的基本原理和过程1. 基本原理：生物脱氮是指利用生物的作用将水体中的氮气态化合物转化为氮气排放出去的过程。

其主要包括硝化和反硝化两个过程。

2. 过程：1）硝化作用：首先是硝化细菌将水体中的氨氮转化为亚硝酸盐，然后再将亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程。

这一过程主要发生在水中砷、锰等微生物和有机物贪婪性好氧微生物的作用下。

2）反硝化作用：反硝化细菌将水中的硝酸盐还原成氮气气体，从而实现氮的脱除。

这一过程主要发生在水中缺氧或厌氧条件下，反硝化细菌在有机物的作用下进行。

二、生物除磷的基本原理和过程1. 基本原理：生物除磷是指利用生物的作用将水体中的磷物质转化为无机磷沉积或有机磷的过程。

其主要包括磷的吸附和磷的沉淀两个过程。

2. 过程：1）磷的吸附：指微生物在生长过程中，通过细胞活性或胞外聚合物等结合机制，将水体中的磷物质吸附到微生物体表面或细胞内，从而减少水体中的磷含量。

这一过程主要发生在水中的底泥、生物膜等介质上。

2）磷的沉淀：指在适当的环境条件下，微生物可以促进水中磷物质的沉淀作用，将磷固定到底泥中，从而减少水体中的可溶性磷含量。

这一过程主要发生在水中的缺氧或厌氧条件下。

生物脱氮和生物除磷是通过利用微生物的作用，将水体中的氮和磷物质转化为氮气或无机磷沉积的技术手段。

其基本原理和过程涉及硝化、反硝化、微生物吸附和微生物沉淀等生物学过程，在水环境治理中具有重要的应用价值。

希望通过本文的介绍，读者对生物脱氮和生物除磷技术有更深入的了解，并能更好地应用于实际的水质净化工作中。

生物脱氮和生物除磷作为水环境治理的重要手段，对于改善水体质量、保护生态环境具有重要意义。

在实际应用中，为了更好地发挥生物脱氮和生物除磷技术的效果，需要结合具体的水体特点和环境条件，采取相应的措施和管理方式，以确保技术的有效运行和水体的稳定净化。

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。

生物法脱氮除磷的原理1. 生物法脱氮除磷啊，说白了就是让小微生物们帮我们干活！这些小家伙可厉害了，就像一群勤劳的清洁工，专门处理水里的氮和磷。

2. 说到脱氮过程，得先让氨氮变成亚硝态氮，再变成硝态氮。

这就像小微生物在打接力赛，一棒接一棒地把氮素传递下去。

硝化菌在这个过程中可忙活了，它们在有氧环境下可卖力啦！3. 接下来是反硝化过程，这时候得把氧气关小点，让那些厌氧菌出马。

它们把硝态氮变成氮气，就像变魔术一样，嘭的一下，氮就跑到空气中去啦！4. 除磷的过程更有意思啦！磷积累菌就像是小储蓄罐，在有氧条件下疯狂吃磷，吃得肚子都鼓鼓的。

这些小家伙特别贪吃，比它们需要的还要多吃好多磷呢！5. 要让这些微生物干活卖力，温度可得控制好。

它们最喜欢二十到三十度的环境，太冷太热都会让它们懒洋洋的，干活效率直线下降。

6. 酸碱度也得合适，就像我们喝水要喝温的一样。

这些微生物最喜欢中性环境，酸碱度在六点五到八点五之间最好。

要是太酸太碱，它们就会闹脾气不干活啦！7. 溶解氧的控制可有讲究啦！硝化过程需要的氧气比较多，得保持在二到三毫克每升。

反硝化的时候就得把氧气关小点，让厌氧菌能好好发挥。

8. 整个处理过程像是一台精密的生物机器，需要不同的小区域。

好比一个工厂，有的车间要多送氧气，有的车间要少送，各个环节都得配合好。

9. 污泥龄也很重要，就是让这些微生物在系统里待多久。

待得太短，小家伙们还没开始干活就被冲走了；待得太长，又会产生太多剩余污泥。

10. 碳源的补充也不能少，这就像给微生物们加餐。

没有足够的碳源，它们就没力气干活了。

有时候还得额外加点甲醇或者醋酸盐当零食。

11. 整个系统运行起来就像个小生态圈，各种微生物你帮我、我帮你。

有的负责吃氨氮，有的专门处理硝态氮，还有的主攻磷，配合得可默契啦！12. 这种生物处理方法可环保啦！不用加化学药剂，全靠微生物的自然降解。

处理后的水质好，成本还低，简直就是污水处理界的环保卫士！。

污水处理工艺脱氮一、背景介绍污水处理是保护环境、维护生态平衡的重要环节。

污水中的氮是一种常见的污染物，如果不进行有效处理，会对水体造成严重污染，危害生态系统的健康。

因此，污水处理工艺中的脱氮过程至关重要。

二、脱氮原理1. 生物脱氮生物脱氮是利用特定的微生物，在适宜的环境条件下，将污水中的氮转化为气体释放出去。

常见的生物脱氮过程包括硝化脱氮和反硝化脱氮。

2. 化学脱氮化学脱氮是通过添加化学药剂，使污水中的氮与药剂发生反应，生成不溶于水的沉淀物，从而实现脱氮的目的。

常见的化学脱氮方法包括硫酸铜法、硝酸铁法等。

三、常见的污水处理工艺脱氮方法1. A2/O工艺A2/O工艺是一种生物脱氮工艺，通过两级活性污泥系统实现脱氮。

第一级是硝化池，将污水中的氨氮转化为硝态氮；第二级是反硝化池，将硝态氮转化为氮气释放出去。

2. SBR工艺SBR工艺是一种生物脱氮工艺，通过顺序批处理方式进行污水处理。

在特定的时间段内，挨次进行进水、曝气、沉淀、排水等步骤，实现氮的脱除。

3. 硝化-反硝化工艺硝化-反硝化工艺是一种生物脱氮工艺，通过将硝化和反硝化两个过程结合起来，实现氮的转化和释放。

常见的硝化-反硝化工艺包括AO工艺、A/O工艺等。

4. 化学脱氮工艺化学脱氮工艺是一种通过添加化学药剂实现氮的脱除的方法。

常见的化学脱氮工艺包括硫酸铜法、硝酸铁法等。

四、污水处理工艺脱氮的优缺点1. 生物脱氮的优点：- 对氮的去除效果好，能够将氮转化为气体释放出去，减少氮对水体的污染。

- 工艺相对简单，操作容易控制。

- 对污泥的产生少，减少了后续处理的负担。

2. 生物脱氮的缺点：- 对环境条件要求较高，如温度、PH值等。

- 对微生物的适应性要求高，容易受到外界环境的干扰。

- 处理效果受到水质波动的影响。

3. 化学脱氮的优点：- 处理效果稳定，不受水质波动的影响。

- 对环境条件要求相对较低。

- 可以针对不同类型的氮污染物进行选择性处理。

4. 化学脱氮的缺点：- 需要添加化学药剂，增加了处理成本。

生物接触氧化法脱氮的原理生物接触氧化法是一种常用的脱氮方法，其原理是通过生物作用将废水中的氨氮转化为硝态氮，再利用硝态氮的物理、化学方法进行除氮处理。

生物接触氧化法的主要步骤包括：接触氧化池的建设、填料的选取、好氧微生物的培养与固定、好氧微生物的自然衰亡、高浓度氨氮废水生物接触氧化等。

首先，接触氧化池的建设是生物接触氧化法脱氮的基础。

接触氧化池是一个密封的容器，通常由不锈钢或塑料制成，内部设置了填料。

填料的选取至关重要，它既要有一定的表面积，便于微生物的生长附着，又要有足够的空隙，保证废水可以充分与微生物接触。

常用的填料有塑料环、聚酯棉球等。

其次，好氧微生物的培养与固定是实现脱氮的关键。

好氧微生物附着在填料表面，通过氧气和废水中的有机物进行共同代谢，产生能量供自身生长。

在这个过程中，微生物将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐，再进一步氧化为硝酸盐。

脱氮的关键步骤是将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐，这需要好氧微生物固定在填料上，形成好氧微生物膜。

然而，好氧微生物的自然衰亡也是一个不可忽视的因素。

填料表面附着的好氧微生物会随着时间的推移，由于种群竞争、环境变化等原因逐渐死亡，导致脱氮效果下降。

因此，需要定期进行好氧微生物的补充和更新，以维持良好的脱氮效果。

最后，对于高浓度氨氮废水的处理，可以采用生物接触氧化法进行处理。

由于高浓度氨氮废水中氨氮的浓度较高，一般情况下无法直接进入生物接触氧化池进行氧化处理，需要通过稀释的方式降低氨氮浓度，然后进入接触氧化池进行脱氮。

在接触氧化池中，好氧微生物将废水中的氨氮转化为硝态氮，从而达到脱氮的目的。

总之，生物接触氧化法通过好氧微生物的作用将废水中的氨氮转化为硝态氮，是一种有效的脱氮方法。

它能够广泛应用于污水处理、环境保护等领域，对氮污染的治理起到了重要的作用。

随着科学技术的不断进步，生物接触氧化法在脱氮领域的研究和应用也将得到进一步的发展。

一、生物脱氮基本原理：1．氨化作用：含氮有机物（动、植物和微生物残体以及它们的排泄物、代谢物所含的有机氮化物）经微生物降解放出氨的过程。

(1) 蛋白质分解：环境中绝大多数异氧微生物都具有分解蛋白质、释放出氨的能力，使蛋白质水解，生成多肽与二肽，然后由肽酶进一步水解生成氨基酸。

(2)核酸的分解：核酸的生物降解在自然界中相当普遍。

76%的菌株能产生核糖核酸酶，有86%能产生脱氧核糖核酸酶。

(3)其他含氮有机物的分解：尿酸、尿素、几丁质、卵磷脂等含氮有机物都能被相应微生物分解，释放出氨。

总之，氨化作用无论在好氧还是厌氧条件下。

中性、碱性或是酸性环境中都能进行，只是作用的微生物种类不同、作用强弱不已。

但当环境中存在一定浓度的酚或木质素-蛋白质复合物时，会阻滞氨化作用的。

2．硝化和反硝化作用：硝化反应是由一类自养好氧微生物完成的，它包括两个步骤：第一步称为亚硝化过程，是由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐，亚硝酸菌中有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和硝化球菌属；第二步称为硝化过程，由硝酸菌(包括硝酸杆菌属、螺菌属和球菌属)将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。

亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌，都利用无机碳化合物如CO32-、HCO3-和CO2作为碳源，从NH3、NH4+或NO2-的氧化反应中获取能量。

亚硝酸菌和硝酸菌的特性大致相似，但前者的世代期较短，生长率较快，因此较能适应冲击负荷和不利的环境条件；当硝酸菌受到抑制时，有可能出现NO2-积累的情况。

反硝化反应是由一群异养型微生物完成的，它的主要作用是将硝酸盐或亚硝酸盐还原成气态氮或N2O，反应在无分子态氧的条件下进行。

反硝化细菌在自然界很普遍，多数是兼性的，在溶解氧浓度极低的环境中可利用硝酸盐中的氧作为电子受体，有机物则作为碳源及电子供体提供能量并被氧化稳定。

当环境中缺乏有机物时，无机物如氢、Na2S等也可作为反硝化反应的电子供体，微生物还可以消耗自身的原生质进行所谓的内源反硝化。

生物脱氮PPT生物脱氮原理氨化作用：有机物中的氮转化为氨气。

（不挑地方、厌氧和好氧均可实现、受pH变化影响小）硝化作用：氨氮转化为亚硝酸盐、硝酸盐的过程。

（三角转换图）1、严格的好氧专性化自养菌2、增殖较缓慢，需要较长的污泥龄3、只是改变的氮的形态，没有改变水中氮的含量反硝化作用：硝态氮转化为氮气。

缺氧条件下，以有机物（碳源）为电子供体，硝酸盐为电子受体。

同化反硝化→合成菌体的组成部分异化反硝化→转化为氮气（占70%-75%）生物脱氮工艺1传统活性污泥法（三级活性污泥法）（工艺流程图）由Barth开创，以氨化、硝化和反硝化三级去除氮。

优点：各类菌种的生长条件适宜反应速度快转化彻底缺点：设备多、反硝化阶段需外加碳源一般工业应用不多传统活性污泥法的改进：两级生物脱氮系统（工艺流程图）2缺氧-好氧活性污泥脱氮工艺（A/O法）（工艺流程图）特点：反硝化反应器放于系统之首，应用广泛。

优点：流程简单、装置少、无需外加碳源，工艺建设费用和运行费用较低。

缺点：本工艺出水来自硝化反应器，出水中含有一定浓度的硝酸盐。

如果沉淀池运行不当，在沉淀池内会发生反硝化反应，使污泥上浮，处理水质变差。

工艺脱氮率很难达到90%。

3SBR工艺（序列间歇式活性污泥法Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Progress ）（工艺流程图）五个阶段：进水期、反应期、沉淀期、排水期、闲置期特点：五个阶段在同一个设有曝气或搅拌装置内完成。

省去了污泥回流设施和沉淀池。

优点：1、工艺流程简单、运转灵活、基建费用低2、处理效果好，出水可靠3、具有较好的脱氮除磷效果4、污泥沉降性能好5、对水质水量变化适应性强缺点：1、反应容积利用率低2、水头损失大3、不连续出水，要求后续构筑物容积较大4、峰值需氧量高5、设备利用率低适合小型污水处理厂，不适用大水厂（需要设多个SBR池并联运行）SBR运行时以脱氮为主要目标：LS——0.05-0.15kgBOD/(kgMLSS*d)除磷时：LS——0.4-0.7kgBOD/(kgMLSS*d)同时脱氮除磷：LS——0.1-0.2kgBOD/(kgMLSS*d)4、氧化沟工艺（Oxidation Ditch）又称连续循环曝气池可分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式生物脱氮实例。

生物脱氮机理、AO工艺脱氮过程解释生物脱氮的基本原理是在将有机氮转化为氨态氮的基础上，先利用好氧段经硝化作用，由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用，将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮，即将NH3转化为NO2--N和NO3--N。

在缺氧条件下通过反硝化作用，以硝酸盐氮为电子受体，以有机物为电子供体进行厌氧呼吸，并有外加碳源提供能量，将硝氮转化为氮气，即，将NO2--N（经反亚硝化）和NO3--N（经反硝化）还原为氮气，溢出水面释放到大气，参与自然界氮的循环。

水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险性，达到从废水中脱氮的目的。

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。

AO工艺法也叫厌氧-好氧工艺法，A(Anacrobic)是厌氧段，用与脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。

A/O法生物去除氨氮原理：污水中的氨氮，在充氧的条件下（O段），被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮波还原为无污染的氮气，逸入大气从而达到最终脱氮的自的。

硝化反应：NH4+＋2O2→NO3-＋2H++H2O反硝化反应：6NO3-＋5CH3OH（有机物）→5CO2↑＋7H2O+6OH-+3N2↑如图，A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。

在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。