好氧活性污泥法脱氮系统

污水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氰和硝酸盐氮四种形式存在。

生活污水中氮的主要存在形态是有机氮和氨氮。

通常采用的二级生化处理技术对氮的去除率是比较低的，一般将有机氮化合转化为氨氮，却不能有效地去除氮。

污水脱氮，从原理看，可以分为物理法、化学法和生物法三大类。

由于生物脱氮一般能够满足有关方面对污水净化的要求，而且价格低廉，产生的二次污染物较易处理，因此生物脱氮方法是当前最活跃的研究与投资开发领域。

一、生物脱氮技术生物脱氮技术主要是利用污水中某些细菌的生物氧化与还原作用实现的。

生物脱氮工艺从碳源的来源分，可分为外碳源工艺和内碳源工艺；从硝化和反硝化过程在工艺流程中的位置来分，可分为传统工艺和前置反硝化工艺；按照细菌的存在状态不同，可以分为活性污泥法和生物膜法生物脱氮工艺。

前者的硝化菌、反硝化菌等微生物处于悬浮态，而后者的各种微生物却附着在生物膜上。

1.活性污泥法活性污泥法是一种历史悠久、目前应用最广泛的生物脱氮技术，它有许多种形忒。

(1)活性污泥法传统流程这是一种传统的三级生物脱氮工艺，即有机物的氧化、硝化和反硝化作用分别在不同的构筑物中完成，如下图所示：由于有机物去除、氨氧化和硝酸盐还原依次进行，彼此之间相对独立，并分别设置污泥沉淀及回流系统，系统运行的灵活性比较强，有机物降解菌、硝化菌和反硝化菌的生长环境均较佳，因而反应速度快，脱氮效果也比较好。

但是，三级活性污泥法的流程长、构筑物多、附属设备多，因此基建费用高、管理难度大。

此外，为了保持硝化所需的稳定pH值，往往两要向硝化池加碱，为了保证反硝化阶段有足够的电子受体，需要外加甲醇等碳源，为了除去尾水中剩余的有毒物质甲醇，又必须增设后曝气池，所以运行费用也很高。

可以看出，这种工艺的确具有很大的局限性。

如果将有机物去除和硝化放在同一个反应器中进行，而将反硝化作用放在另一个反应器中进行，则可以将三级生物脱氮系统简化为两级生物脱氮系统。

如下图：与三级生物脱氮流程相比，两级生物脱氮流程的基建费用和占地面积均有所降低，但是仍然需要外加甲醇和碱源。

一、生物脱氮工艺设计计算（一）设计条件：设计处理水量Q＝30000m 3/d=1250.00m 3/h=0.35m 3/s总变化系数Kz= 1.42进水水质：出水水质：进水COD Cr =350mg/L COD Cr =100mg/L BOD 5=S 0=160mg/L BOD 5=S z =20mg/L TN=40mg/L TN=15mg/L NH 4+-N=30mg/L NH 4+-N=8mg/L 碱度S ALK =280mg/L pH＝7.2SS=180mg/L SS=C e =20mg/LVSS=126mg/L f=VSS/SS=0.7曝气池出水溶解氧浓度2mg/L 夏季平均温度T1＝25℃硝化反应安全系数K=3冬季平均温度T2＝14℃活性污泥自身氧化系数Kd=0.05活性污泥产率系数Y＝0.6混合液浓度X＝4000mgMLSS/L SVI＝15020℃时反硝化速率常数q dn,20＝0.12kgNO 3--N/kgMLVSS 曝气池池数n=2 若生物污泥中约含12.40%的氮用于细胞合成（二）设计计算1、好氧区容积V1计算（1）估算出水溶解性BOD 5（Se)6.41mg/L（2）设计污泥龄计算硝化速率低温时μN(14)＝0.247d -1硝化反应所需的最小泥龄θcm =4.041d 设计污泥龄θc =12.122d（3）好氧区容积V 1=7451.9m 3好氧区水力停留时间t 1=5.96h=-⨯⨯-=-)1TSS TSSVSS42.1kt z e S S （[][])2.7(833.011047.022)158.105.0()15(098.02pH O k O N N e O T T N --⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=--μ)1()(01c d V c K X S S Q Y V θθ+-=2、缺氧区容积V 2（1）需还原的硝酸盐氮量计算微生物同化作用去除的总氮=7.11mg/L被氧化的氨氮＝进水总氮量-出水氨氮量-用于合成的总氮量＝24.89mg/L 所需脱硝量＝进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量＝17.89mg/L 需还原的硝酸盐氮量N T ＝536.56kg/d （2）反硝化速率q dn,T ＝q dn,20θT-20＝(θ为温度系数，取1.08）0.076kgNO 3--N/kgMLVSS（3）缺氧区容积V 2＝2534.1m 3缺氧区水力停留时间t 2=V 2/Q=2.03h3、曝气池总容积V＝V 1+V 2＝9986.0m 3系统总污泥龄＝好氧污泥龄+缺氧池泥龄＝16.24d4、碱度校核每氧化1mgNH 4+-N需消耗7.14mg碱度；去除1mgBOD 5产生0.1mg碱度；每还原1mgNO 3--N产生3.57mg碱度；剩余碱度S ALK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD 5产生碱度＝181.53mg/L>100mg/L(以 CaCO 3计）5、污泥回流比及混合液回流比（1）污泥回流比R计算＝80001.2混合液悬浮固体浓度X（MLSS）＝4000mg/L 污泥回流比R＝X/（X R -X)=100%(一般取50～100％）（2）混合液回流比R 内计算总氮率ηN ＝（进水TN-出水TN）/进水TN＝62.50%混合液回流比R 内＝η/(1-η)=167%6、剩余污泥量（1）生物污泥产量1525.5kg/d(2)非生物污泥量P SP S ＝Q（X 1-X e ）＝1020kg/d (3)剩余污泥量ΔX ΔX＝P X +P S ＝2545.5kg/d 设剩余污泥含水率按99.20%计算mg/L (r为考虑污泥在沉淀池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的系数，取VT dn T X q N V ,21000⨯=)1()(124.00c d W K S S Y N θ+-=r SVIX R 610==+-=c d X K S S YQ P θ1)(07、反应池主要尺寸计算（1）好氧反应池设2座曝气池，每座容积V 单＝V/n=3725.96m 3曝气池有效水深h=4m 曝气池单座有效面积A 单＝V 单/h=931.49m 2采用3廊道，廊道宽b=6m 曝气池长度L＝A 单/B=51.7m 校核宽深比b/h= 1.50校核长宽比L/b=8.62曝气池超高取1m，曝气池总高度H=5m （2）缺氧池尺寸设2座缺氧池，每座容积V 单＝V/n=1267.05m 3缺氧池有效水深h=4.1m 缺氧池单座有效面积A 单＝V 单/h=309.04m 2缺氧池长度L＝好氧池宽度＝18.0m 缺氧池宽度B＝A/L=17.2m8、进出水口设计（1）进水管。

AAO处理工艺简介AAO法又称A2O法，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（厌氧-缺氧-好氧法），是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。

通过厌氧过程使废水中的部分难降解有机物得以降解去除，进而改善废水的可生化性，并为后续的缺氧段提供适合于反硝化过程的碳源，最终达到高效去除COD、BOD、N、P的目的。

优点：1、本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他类工艺；2、在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀，SVI值一般小于100；3、污泥含磷高，具有较高肥效；4、运行中勿需投药，两个A段只用轻轻搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低；缺点：1、除磷效果难再提高，污泥增长有一定限度，不易提高，特别是P/BOD 值高时更是如此；2、脱氮效果也难再进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；（内循环范围为2Q-4Q）3、进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。

兴业县城区污水处理厂AAO工艺流程图：泵房：主要是收集从污水管网进来的生活污水，利用潜水泵将污水提升至处理单元。

粗格栅：粗格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。

粗格栅是由一组相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。

细格栅：一种可连续清除流体中杂物的固液分离设备，主要去除水中一些细小的颗粒及悬浮物。

曝气沉砂池：去除污水中的无机颗粒，通过水的旋流运动，增加了无机颗粒之间的相互碰撞与摩擦的机会，使粘附在砂粒上的有机物得以去除。

AAO池（生物反应池）：利用活性污泥法生物脱氮除磷的过程。

由3个池子组成的，按顺序是厌氧池，缺氧池，好氧池这三个，所有的池子都具有除去BOD的作用，也就是有机污染物。

好氧生物处理污水基本知识汇总（仅供参考）第一章好氧生物处理法的分类好氧生物处理法是指在充分供氧的条件下，利用好氧微生物是生命活动过程，将有机污染物氧化分解成较稳定的无机物的处理方法，主要包括活性污泥法和生物法。

一、活性污泥的概念黄褐色的絮体，主要有由大量繁殖的微生物群体所构成，其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力，使其易于沉淀与水分离，实现净化水质分目的。

二、活性污泥的构成活性污泥是由活性微生物、微生物残留体、附着的不能降解的有机物和无机物组成的褐色絮凝体，以好氧细菌为，也存活着真菌、原生动物和后生动物等。

活性污泥中的细菌以异养型的原核细菌为主。

细菌是以溶解性物质（COD）为食物的单细胞微生物。

细菌虽是微生物主要的组成部分，但是活性污泥中哪些种属的细菌占优势，要看污水中所含有机物的成分以及活性污泥法运行操作条件等因素。

真菌是多细胞的异养型微生物，属于专性好氧微生物。

真菌对氮的需求仅为细菌的一半。

活性污泥法中常见的真菌是微小的腐生或寄生的丝状菌，它们具有分解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其他含氮化合物的功能。

在A/O工艺中，常说的硝化细菌为自氧菌，该菌世代时间较长且较反硝化菌（异氧菌）对环境条件更为敏感，当条件发生变化时，与其他异氧微生物竞争往往处于劣势且受到抑制。

一单硝化细菌受到抑制，氨氮去除率低，系统内缺少盐酸盐氮，进而影响反硝化过程，使得总氮效率差。

三、活性污泥系统运行的基本条件·废水中含有足够的可溶性易降解有机物·混合液含有足够的溶解氧·活性污泥在池内呈悬浮状态·维持曝气池内稳定的活性污泥浓度·池内不含有对微生物有毒有害的物质第三章活性污泥法分类及原理活性污泥最早采用的是普通污泥法（又称传统活性污泥法），随着工业生产的发展，在普通活性污泥的基础上发展了多种运行方式）。

常用的MBR、普通活性污泥法及改良工艺、氧化沟工艺、SBR（间歇式序批式改进型是cass）工艺等。

污水处理中的生物脱氮技术污水处理是保护水资源和环境的重要举措之一。

而生物脱氮技术作为一种高效节能的污水处理方法，已经得到了广泛的应用和研究。

本文将重点介绍污水处理中的生物脱氮技术原理、应用案例以及未来发展趋势。

一、生物脱氮技术原理生物脱氮技术是指利用微生物将废水中的氮化合物转化为气态氮的过程。

常见的脱氮技术包括硝化-反硝化和厌氧反硝化。

其中，硝化过程是将氨氮先转化为亚硝酸盐氮，再通过细菌作用转化为硝酸盐氮。

而反硝化过程则是将硝酸盐氮还原为氮气。

厌氧反硝化技术是针对无氧环境下，通过厌氧细菌将硝酸盐氮还原为氮气。

二、生物脱氮技术的应用案例1. 活性污泥法活性污泥法是一种常见的生物脱氮技术，通过在好氧条件下，利用生物膜中的硝化细菌和反硝化细菌，将废水中的氨氮转化为氮气。

这种技术适用于中小型污水处理厂和城市污水处理厂。

2. 等温厌氧反硝化技术等温厌氧反硝化技术是近年来快速发展的生物脱氮技术之一。

该技术通过通过将反硝化与厌氧条件相结合，在相对温和的条件下提高了反硝化的效率。

这种技术适用于低温环境下的污水处理。

3. 全自动生物脱氮系统全自动生物脱氮系统是一种集成化的生物脱氮技术。

该系统通过自动控制设备，实现了对污水处理过程中关键参数的监测和调控。

这种技术具有稳定性高、运行成本低、操作简便等优点，被广泛应用于大型污水处理厂。

三、生物脱氮技术的发展趋势1. 高效节能随着能源问题的日益凸显，未来的生物脱氮技术将更加注重能源的高效利用。

例如，利用厌氧颗粒污泥技术可以在反硝化过程中产生较低的剩余物，提高能源利用效率。

2. 微生物多样性研究生物脱氮技术中的微生物扮演着重要的角色。

因此，未来的研究将更加关注微生物多样性的研究，进一步优化脱氮效果。

3. 优化污水处理工艺将生物脱氮技术与其他污水处理工艺相结合，可以进一步提高脱氮效果。

例如，与生物脱磷技术相结合，可以实现对污水中氮磷的同步去除，提高污水处理的效率。

总之，生物脱氮技术作为一种高效节能的污水处理方法，持续得到广泛研究和应用。

生物脱氮新技术★废水物化脱氮技术1.空气吹脱法：利用废水中所含氨氮的实际浓度和平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下用空气吹脱，使废水中的氨氮不断地由液相转移到气相中，达到从废水中去除氨氮目的。

2.折点氯化法：将氯气或次氯酸钠投入污水，将废水中的氨氮氧化成N2的化学脱氮工艺。

可作单独工艺，也可对生物脱氮工艺的出水进行深度处理。

出水可控制氨氮在0.1mg/L。

3.选择性离子交换法：离子交换中固相交换剂和废水中NH4+间进行化学置换反应。

设备简单、易于操作，效率高；离子交换剂用量大，需频繁再生。

对废水预处理要求高，运行成本高。

4.化学沉淀法：投加Mg2+和PO43+，使之与氨氮生成难溶复盐MgNH4PO4·6H2O沉淀物，从而达到脱氮目的。

可以处理各种浓度的氨氮废水，特别是高浓度氨氮废水。

5.化学中和法：浓度大于2%-3%的氨的碱性废水要先考虑回收利用，制成硫铵。

不易回收的可与酸性水或废气（CO、CO2、SO2）中和，若中和后达不到要求，补加化学药剂再中和。

6.乳化液膜分离法：含氨废水以选择透过液膜为分离介质，在液膜两侧通过被选择透过物质（NH3）浓度差和扩散传递为推动力，使透过物质（NH3）进入膜内，达到分离的目的。

第一部分★传统废水生物脱氮过程和原理1.2.3.素矿化。

微生物：细菌、各种霉菌。

硝化作用指微生物将NH4+氧化成NO2-，再进一步氧化成NO3-的过程。

微生物：亚硝化菌：亚硝化单胞菌（Nitrosomonas），将NH4+氧化成NO2-；硝化菌：硝化杆菌（Nitrobacter），将NO2-氧化成NO3-。

(自养型微生物）反硝化作用将NO3-或NO2-还原成N2或N2O的过程。

微生物：硝化菌（异养型微生物）二、影响因素⑴ pH：通常把硝化段运行的pH控制在7.2-8.2，反硝化段pH控制在7.5-9.2 。

⑵温度：硝化反应适宜温度为30～35℃，在此范围反应速率随温度升高而加快。

污水处理A/O工艺脱氮除磷一般的活性污泥法以去除污水中可降解有机物和悬浮物为主要目的，对污水中氮、磷的去除有限。

随着对水体环境质量要求的提高，对污水处理厂出水的氮、磷有控制也越来越严格，因此有必要采取脱氮除磷的措施。

一般来说，对污水中氮、磷的处理有物化法和生物法，而生物法脱氮除磷具有高效低成本的优势，目前出现了许多采用生物脱氮除磷的新工艺。

一、生物脱氮除磷工艺的选择按生物脱氮除磷的要求不同，生物脱氮除磷分为以下五个层次：(1)去除有机氮和氨氮；(2)去除总氮；(3)去除磷；(4)去除氨氮和磷；(5)去除总氮和磷。

对于不同的脱氮除磷要求，需要不同的处理工艺来完成，下表列出了生物脱氮除磷5个层次对工艺的选择。

生物脱氮除磷5个层次对工艺的选择对于不同的TN出水水质要求，需要选择不同的脱氮工艺，不同的TN出水水质要求与脱氮工艺的选择见下表。

不同TN出水水质要求对脱氮工艺的选择生物除磷工艺所需B0D5或COD与TP之间有一定的比例要求，生物除磷工艺所需BOD5或COD与T比例P的要求见下表。

生物除磷工艺所需BOD5或COD与TP的比例要求二、A/O工艺生物脱氮工艺（一）工艺流程A/0工艺以除氮为主时，基本工艺流程如下图1。

图1 缺氧/好氧工艺流程A/O工艺有分建式和合建式工艺两种，分别见图2、图3。

分建式即硝化、反硝化与BOD 的去除分别在两座不同的反应器内进行；合建式则在同一座反应器内进行。

更多污水处理技术文章参考易净水网合建式反应器节省了基建和运行费用以及容易满足处理工程对碳源和碱度等条件的要求，但受以下闲素影响：溶解氧(0.5~1.5mg/L)、污泥负荷[0. 1~ 0.15kgBOD5/ (kgMLVSS•d)]、C/N 比(6 -7)、pH值( 7. 5~8.0) ,而不易控制。

对于pH值，分建式A/O工艺中，硝化液一部分回流至反硝化池，池内的反硝化脱氮菌以原污水中的有机物作碳源，以硝化液中NOx-N中的氧作为电子受体，将NOz-N还原成N2 ,不需外加碳源。