8.2 脱氮、除磷活性污泥法工艺

生物脱氮除磷原理及工艺 1 引言氮和磷是生物的重要营养源,随着化肥、洗涤剂和农药普遍使用,天然水体中氮、磷含量急剧增加,水体中蓝藻、绿藻大量繁殖,水体缺氧并产生毒素,使水质恶化,对水生生物和人体健康产生很大的危害;然而, 我国现有的城市污水处理厂主要集中于有机物的去除,污废水一级处理只是除去水中的沙砾及悬浮固体；在好氧生物处理中,生活污水经生物降解,大部分的可溶性含碳有机物被去除;同时产生N NH -3、N NO --3和-34PO 和-24SO ,其中25%的氮和19%左右的磷被微生物吸收合成细胞,通过排泥得到去除；二级生物处理则是去除水中的可溶性有机物,能有效地降低污水中的5BOD 和SS , 但对N 、P 等营养物只能去除10%～ 20% , 其结果远不能达到二级排放标准;因此研究开发经济、高效的, 适于现有污水处理厂改造的脱氮除磷工艺显得尤为重要;2 生物脱氮除磷机理生物脱氮机理污水生物脱氮的基本原理就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3NH 转化为N NO --2和N NO --3;在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转化为氮气,即,将N NO --2经反亚硝化和N NO --3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1;错误!硝化——短程硝化：O H HNO O NH 22235.1+→+硝化——全程硝化亚硝化+硝化：O H HNO O NH 22235.1+−−−→−+亚硝酸菌错误!反硝化——反硝化脱氮：O H H CO N OH CH CH HNO 2222333][222+++→+ 反硝化——厌氧氨氧化脱氮：O H N HNO NH 22232+→+反硝化——厌氧氨反硫化脱氮：O H S N SO H NH 2242342++→+废水中氮的去除还包括靠微生物的同化作用将氮转化为细胞原生质成分;主要过程如下：氨化作用是有机氮在氨化菌的作用下转化为氨氮;硝化作用是在硝化菌的作用下进一步转化为硝酸盐氮;其中亚硝酸菌和硝酸菌为好氧自养菌,以无机碳化合物为碳源,从+4NH 或-2NO 的氧化反应中获取能量;其中硝化的最佳温度在纯培养中为25-35 ℃,在土壤中为30-40 ℃,最佳pH 值偏碱性;反硝化作用是反硝化菌大多数是异养型兼性厌氧菌,DO< mg/L 在缺氧的条件下,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,将硝酸盐氮还原为2N 或-2NO ,同时降解有机物2;生物除磷原理磷在自然界以2 种状态存在：可溶态或颗粒态;所谓的除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷,达到磷水分离;废水在生物处理中,在厌氧条件下,聚磷菌的生长受到抑制,为了自身的生长便释放出其细胞中的聚磷酸盐,同时产生利用废水中简单的溶解性有机基质所需的能量,称该过程为磷的释放;进入好氧环境后,活力得到充分恢复,在充分利用基质的同时,从废水中摄取大量溶解态的正磷酸盐,从而完成聚磷的过程;将这些摄取大量磷的微生物从废水中去除,即可达到除磷的目的3;聚磷菌在厌氧条件下,分解体内的多聚磷酸盐产生ATP,利用ATP 以主动运输方式吸收产酸菌提供的三类基质进入细胞内合成PHB;与此同时释放出-34PO 于环境中1; 好氧吸磷过程聚磷菌在好氧条件下,分解机体内的PHB 和外源基质,产生质子驱动力将体外的-34PO 输送到体内合成ATP 和核酸,将过剩的 -34PO 聚合成细胞贮存物：多聚磷酸盐异染颗粒; 3 生物脱氮除磷工艺从生物脱氮除磷的机理分析来看,生物脱氮除磷工艺基本上包括厌氧、缺氧、好氧3 种状态,这3个不同的工作状态可以在空间上进行分离,也可以在时间上进行分离;近年来,随着对生物脱氮除磷的机理研究不断深入,以及各种新材料、新技术、新设备的不断运用,衍生出了许多新的生物脱氮除磷工艺,其中典型的几种处理工艺如下;SBR 工艺SBR 工艺是一种新近发展起来的新型处理废水的工艺,即为序批式好氧生物处理工艺,其去除有机物的机理在于充氧时与普通活性污泥法相同,不同点是其在运行时,进水、反应、沉淀、排水及空载5个工序,依次在一个反应池中周期性运行,所以该法不需要专门设置二沉池和污泥回流系统,系统自动运行及污泥培养、驯化均比较容易;该法处理焦化废水有着独有的优势：一是不要空间分割,时序上就能创造出缺氧和好氧的环境,即具有A ／O 的功能,十分有利于氨氮和COD 的去除;二是该法的沉淀是一种静止的沉淀,对污泥沉淀性能不好的废水,固液分离效果非常明显;三是该法可以省去二沉池,其占地面积相对要小一些;自动控制系统的发展和完善,为SBR 工艺的应用提供的物质基础;但因为SBR 是间歇运行的,为了解决连续进水问题,至少需要设置两套SBR 设施,进行切换运行;SBR 工艺流程图见图14;CAST 工艺CAST 实际上是一种循环SBR 活性污泥法,应器中活性污泥不断重复曝气和非曝气过程,生物反应和泥水分离在同一池内完成,与SBR 同样使用滗水器;污水首先进入选择器,污水中溶解性的有机物通过生物作用得到去除,回流污泥中硝酸盐也此时得到反硝化；然后进入厌氧区,此时为微生物释磷提供条件；第三区为主曝气区,主要进行BOD 降解,同时硝化反硝化;CAST 选择器设置在池首,防止了污泥膨胀; 3．3 MSBR 工艺连续流序批式活性污泥法工艺ModifiedSequencing Batch Reactor,简称MSBR;首先,污水进入厌氧池,回流活性污泥中的聚磷菌在此充分释磷,然后混合液进入缺氧池反硝化;反硝化后的污水进入好氧池,有机物在好氧条件下被降解,活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR,澄清后上清液排放;此时另一边的SBR 在回流量的条件下进行反硝化、硝化或静置预沉;回流污泥首先进入浓缩池浓缩,上清液直接进入好氧池,而浓缩污泥进入缺氧池;这样,一方面可以进行反硝化,另一方面可先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐,为随后进行的厌氧释磷提供更为有利的条件;CAST 综合了以往除磷脱氮工艺的优点,保证了各污染物质降解的最大速率环境,去除有机污染物效率更高,脱氮除磷效果更好A/2工艺OA/2工艺传统OA/2工艺或称AAO工艺,在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺氧区、好氧区,能够同时作到脱氮、O除磷和有机物的降解,其工艺流程见图2;污水进入厌氧反应区,同时进入的还有从二沉池回流的活性污泥,聚磷菌在厌氧条件下释磷,同时转化易降解COD、VFA为PHB,部分含氮有机物进行氨化;污水经过第一个厌氧反应器以后进入缺氧反应器,本反应器的首要功能是进行脱氮;硝态氮通过混合液内循环由好氧反应器传输过来,通常内回流量为2~4倍原污水流量,部分有机物在反硝化菌的作用下利用硝酸盐作为电子受体而得到降解去除;混合液从缺氧反应区进入好氧反应区,混合液中的COD浓度已基本接近排放标准,在好氧反应区除进一不降解有机物外,主要进行氨氮的硝化和磷的吸收,混合液中硝态氮回流至缺氧反应区,污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排除;该工艺流程简洁,污泥在厌氧、缺氧、好氧环境中交替运行,丝状菌不能大量繁殖,污泥沉降性能好5;它将厌氧段、缺氧段放在工艺的第一级, 充分发挥了厌氧菌群承受高浓度、高有机负荷能力的优势, 处理效果较好, 产生的污泥较一般的生物法少;可用于处理工业废水比重较大城市污水, 另外, 由于它是在普通活性污泥法的基础上发展起来的, 因而也较容易用于生物法处理的老污水厂的改造;A/2工艺改良O改良O A /2工艺是中国市政工程华北设计研究院提出的,工艺综合了A/O 工艺和改良UCT 工艺的优点,即在厌氧池之前增设厌氧/缺氧池;首先回流污泥和10%的污水进入厌氧/缺氧池进行反硝化以去除回流污泥中的硝酸盐;90%的污水进入厌氧区与回流污泥混合,在兼性厌氧发酵菌的作用下将部分易生物降解的大分子有机物转化为VFA ；聚磷菌释磷,同时吸收VFA 以PHB 的形式贮存于胞内;在缺氧区,反硝化菌利用污水中的有机物和经混合液回流而带来的硝酸盐进行反硝化,同时去碳脱氮；在好氧区,有机物浓度相当低,有利于自养硝化菌生长繁殖,进行硝化反应,同时聚磷菌过量摄磷;通过沉淀、排除剩余污泥达到除磷的目的;该工艺降低回流污泥中硝态氮对后续厌氧池的不利影响,有利于厌氧池的聚磷菌释磷,改善了泥水分离性能6;3．5 UCT 改良工艺改良的UCT 工艺University of Cape Town 脱氮除磷工艺由厌氧池、缺氧1 池、缺氧2 池、好氧池、沉淀池系统组成,有2 个缺氧池;缺氧1 池只接受沉淀池的回流污泥,同时缺氧1 池有混合液回流至厌氧池,以补充厌氧池中污泥的流失;回流污泥携带的硝态氮在缺氧1 池中经反硝化被完全去除;在缺氧2池中接受来自好氧池的混合液回流,同时进行反硝化,缺氧1 池出水中的N NO --3 带进厌氧池使之保持较为严格的厌氧环境,从而提高系统的除磷效率7;立体循环一体化氧化沟氧化沟是一种而有效的污水处理技术,具有稳定的处理效果,是污水生物处理技术之一;特别是用于污水脱氮,氧化沟比其它生物脱氮工艺费用低、TN 去除效率高;然而,与活性污泥法相比,氧化沟占地面积较大,在土地紧张的城市或地区,氧化沟的应用受到限制8;针对常规氧化沟存在的问题,成功地研究出立体循环一体化氧化沟;其特点是：① 氧化沟采用立体循环,在循环过程中完成降解有机物和脱氮过程;与现有氧化沟相比,占地面积可减少约50%;② 沉淀区与氧化沟合建,沉淀的污泥可自动回流到氧化沟内,可节省投资和能耗;③ 结构紧凑,运行操作简便;新型立体循环一体化氧化沟既保留氧化沟设备和运行操作简单等优点,又可减少占地面积; 4 结语污水生物脱氮除磷是当今水处理的热点与难点;新的脱氮除磷理论的提出,为生物脱氮除磷工艺指引了方向;如：SND 同时硝化反硝化工艺、SHARON 工艺、氧限制自氧硝化—反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺以及短程硝化—厌氧氨氧化组合工艺等;但是,生物脱氮除磷工艺的发展已不仅仅要求对N,P 去除率,而且要求处理效果稳定,可靠的运行工艺;今后对此技术的研究应集中在以下方面：第一、加深除磷机理的研究;反硝化聚磷菌的出现解决了硝化菌与聚磷菌争夺碳源,污泥龄不同等主要矛盾;为新型同步脱氮除磷工艺提供了理论依据;但是对于反硝化聚磷菌的了解还不够全面,尤其是其除磷机理还待于进一步研究;应突破传统理论,从微生物的角度来调控工艺;第二、随着脱氮除磷工艺的进一步发展,许多研究者在进行小试时,都驯化出颗粒污泥,而颗粒污泥的出现改善了污泥膨胀这一难题;同时发现颗粒污泥对N,P 的去除要远远优于絮状污泥;今后在对颗粒污泥的研究上应更加深入,研究了解颗粒污泥外部的胞外聚合物是否对N,P 有吸附作用,并进一步研究颗粒污泥的形成机理,调整现有反应器的运行参数,从而加速颗粒污泥的形成,提高脱氮除磷效率;。

脱氮除磷工艺流程首先是生物处理阶段。

生物处理是指利用微生物将废水中的氮和磷物质转化为无害物质的过程。

在生物处理阶段中，通常会采用活性污泥法或生物膜法来进行脱氮除磷处理。

活性污泥法是指将含有氮和磷的废水与含有活性污泥的曝气池进行接触，通过微生物的代谢活动将废水中的氮和磷去除。

生物膜法则是在一定的填料上生长一层微生物膜，利用微生物膜中的微生物将废水中的氮和磷去除。

生物处理阶段是脱氮除磷工艺流程中最关键的一步，其效果直接影响着后续处理步骤的效果。

其次是化学处理阶段。

化学处理是指通过添加化学药剂的方式，将废水中的氮和磷物质沉淀或结合成无害物质的过程。

在化学处理阶段中，通常会采用添加硫酸铝、聚合氯化铝等化学药剂的方法来进行脱氮除磷处理。

这些化学药剂能够与废水中的氮和磷发生化学反应，形成沉淀物或结合物，从而将氮和磷去除。

化学处理阶段通常是生物处理后的辅助处理步骤，能够有效提高废水中氮和磷的去除率。

最后是物理处理阶段。

物理处理是指通过物理方法将废水中的氮和磷物质分离或去除的过程。

在物理处理阶段中，通常会采用沉淀、过滤、吸附等方法来进行脱氮除磷处理。

这些物理方法能够将废水中的氮和磷物质分离出来，从而达到去除的目的。

物理处理阶段通常是在生物处理和化学处理后的最后一道处理步骤，能够进一步提高废水中氮和磷的去除效果。

综上所述，脱氮除磷工艺流程包括生物处理、化学处理和物理处理三个阶段。

通过这些处理步骤，废水中的氮和磷可以被有效去除，从而达到环境保护和水质净化的目的。

在实际应用中，根据废水的特性和要求，可以灵活组合这些处理方法，以达到最佳的脱氮除磷效果。

除磷脱氮工艺流程
《除磷脱氮工艺流程》
除磷脱氮工艺是水处理领域中常用的工艺之一，其主要目的是去除水体中的磷和氮，从而减少水体污染，保护水环境。

一般来说，除磷脱氮工艺可以分为生物法和化学法。

生物法主要是利用微生物的代谢过程把水体中的磷和氮转化为微生物体内储存物质，从而实现去除。

而化学法则是通过添加化学剂来沉淀和结合磷和氮，达到去除的目的。

在生物法中，常见的去除磷的工艺包括生物接触氧化法（BIOX法）、改良活性污泥法等。

其中，BIOX法是通过在处理污水的氧化池内接入高磷酸盐废水，利用特定微生物利用这些废水中的磷来生长，从而实现磷的去除。

而改良活性污泥法则是通过改良活性污泥微生物的代谢途径来实现磷的去除。

除磷脱氮工艺流程中，除了生物法，还有一种化学法辅助生物法的工艺——生物混凝法。

这种工艺中，一般会先通过生物法去除水体中的氮，然后在处理后的水中加入化学混凝剂，通过混凝沉降将水中的磷去除。

除磷脱氮工艺在现代水处理中起着重要的作用，通过科学合理的工艺流程和技术手段，可以实现高效、低成本地去除水体中的磷和氮，保护水体环境，促进可持续发展。

污水处理工艺中如何进行脱氮除磷？氮、磷的主要危害：一是受纳水体富营养化；二是影响水源水质，增加给水处理成本；三是对人和生物有一定的毒害。

生物脱氮分为三步：1、氨化作用，即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。

在普通活性污泥法中，氨化作用进行得很快，无需采取特殊的措施。

2、硝化作用，即在供氧充足的条件下，水中的氨氮首先在亚硝酸钠的作用下被氧化成亚硝酸盐，然再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。

为防止生长缓慢的亚硝酸细菌和硝酸细菌从活性污泥系统中流失, 要求很长的污泥龄。

3、反硝化作用, 即硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。

这一步速率也比较快, 但由于反硝化细菌是兼性厌氧菌, 只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化, 因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境( 好氧池的混合液回流到缺氧池) 。

生物除磷原理所谓生物除磷, 是利用聚磷菌一类的微生物, 在厌氧条件下释放磷。

而在好氧条件下, 能够过量地从外部环境摄取磷, 在数量上超过其生理需要, 并将磷以聚合的形态储藏在菌体内, 形成高磷污泥排出系统, 达到从污水中除磷的效果。

可分为三个阶段，,即细菌的压抑放磷、过渡积累和奢量吸收。

首先将活性污泥处于短时间的厌氧状态时,储磷菌把储存的聚磷酸盐进行分解,提供能量,并大量吸收污水中的BOD、释放磷( 聚磷酸盐水解为正磷酸盐) ,使污水中BOD 下降,磷含量升高。

然后在好氧阶段,微生物利用被氧化分解所获得的能量,大量吸收在厌氧阶段释放的磷和原污水中的磷,完成磷的过渡积累和最后的奢量吸收,在细胞体内合成聚磷酸盐而储存起来,从而达到去除BOD 和磷的目的。

脱氮除磷工艺1、传统A²/O 法即厌氧→缺氧→好氧活性污泥法。

污水在流经三个不同功能分区的过程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有机物、氮和磷得到去除。

原污水的碳源物质(BOD)首先进入厌氧池聚磷菌优先利用污水中易生物降解有机物成为优势菌种,为除磷创造了条件,然后污水进入缺氧池,反硝化菌利用其它可利用的碳源将回流到缺氧池的硝态氮还原成氮气排入到大气中, 达到脱氮的目的。

脱氮除磷的工艺选择1、生物脱氮技术（1）传统脱氮工艺（巴茨三级活性污泥法）活性污泥法脱氮的传统工艺是由巴茨开创的三级活性污泥法流程，它是以氨化、硝化和反硝化3项反应过程为基础建立的。

工艺流程如下：第一级曝气池为一般的二级处理曝气池，主要去除BOD、COD，使有机氮转化形成氨氮，即完成氨化过程。

经过沉淀后，污水进入硝化池。

第二级硝化曝气池使氨氮转化为硝态氮，需要投碱，以防pH值下降。

第三级为反硝化反应器，缺氧条件下，硝态氮转化为N2，这一级采取厌氧—缺氧交替的运行方式。

碳源即可投加CH3OH，亦可引原污水作为碳源。

这种系统的优点是有机物降解菌、硝化菌、反硝化菌，分别在各自反应器内生长增殖，环境条件适宜，反应速度快且彻底。

但处理设备多，造价高，管理不够方便。

因此在实践中还使用两级脱氮系统，将BOD去除和硝化两道反应过程放在统一的反应器内进行。

（2）缺氧—好氧活性污泥法脱氮系统（A/O法）这套系统是将反硝化反应器放在系统之首，故又称前置反硝化生物脱氮系统，是目前采用比较广泛的工艺。

设内循环系统，向前置的反硝化池回流硝化液是本工艺的一项特征。

反硝化反应产生的碱度可补偿硝化反应消耗的碱度的一半左右。

因此，对含氮浓度不高的废水可不必另行投碱以调节pH值。

此外，硝化曝气池在后，使反硝化残留的有机物得以进一步去除，提高了处理水水质，而且无需增建后曝气池。

由于流程比较简单，装置少，无需外加碳源，因此，本工艺建设费和运行费均较低。

本工艺主要不足之处是该流程的处理水是来自硝化反应器，因此在处理水中含有一定浓度的硝酸盐，如果沉淀池运行不当，在沉淀池中也会发生反硝化作用，使污泥上浮，水质恶化。

另外，内循环液来自硝化池，含有一定的溶解氧，使反硝化段难于保持理想的缺氧状态，影响反硝化进程，一般脱氮率很难达到90%。

2、生物除磷技术（1）弗斯特里普除磷工艺这项工艺将生物除磷与化学除磷相结合，具有很高的除磷效率。

工艺流程如图：工艺特点：①本法是生物除磷与化学除磷的结合，效果良好，处理水中含磷量一般都低于1mg/L。

活性污泥法与生物膜法相结合的脱氮除磷处理工艺[摘要]：活性泥-生物膜结合的污水处理技术，为改善水厂处理城市污水的能力提供了更为简单而高效的技术，针对其处理工艺进行原理与结果分析，表面其处理的效果完全可以满足工业化需求。

[关键词]：活性泥生物膜脱氮除磷工艺分析中图分类号：o643.36+1 文献标识码：o 文章编号：1009-914x（2012）32- 0366-01一、活性污泥和生物膜法机理分析活性泥与生物膜处理工艺引起优越性能在水处理中获得了较好的效果，在国内具有较为广阔的前景。

在未来的污水处理工艺中将占有较大的比例。

下面就对其处理的基本机理进行分析。

活性污泥和生物膜组合的污水处理工艺中，是向活性污泥曝气池中投放悬浮型材料所制成的微生物生长载体，利用悬浮物生长的活性泥和附着生长的生物膜构成一个综合处理污水的微生物体系，以此去除水中的有机物污染。

此种工艺丰富了微生物类型，生物膜和活性污泥共同作用发挥其各种的优势，处理效果较好。

同时利用有机物作为生物膜生长的资源，让生物池中的活性生物也大量的增加，以此提高了整个系统的抗冲击能力，在运行过程中利用系统参数的调适，还可以提高其脱氧和除磷的能力，提高了出水的水质指标。

其中脱氮除磷的基本机理包括了以下几个方面：1、硝化作用：硝化作用就是利用氨氧化细菌对氨氮氧化成为盐，然后通过对亚硝酸盐的氧化细菌完成对其转化，其中主要起作用的是消化细菌。

2、反硝化作用：利用反硝化细菌产生下酸盐还原酶使之转化为氮气，同时氮元素的一部分则用于细胞合成。

3、除磷的机理：在厌氧的条件下，聚磷菌可以吸收污水中的有机物，将其作为细胞的一部分，帮助其生长；好氧过中聚磷过程中如形成吸收量超过了细胞生长磷，此时氧化分解，形成聚磷酸高能键存储能量，磷酸盐就从污水中被去除，含磷的污泥将被排出。

二、sbr的脱氮除磷技术概述sbr将除磷脱氮的各种反应过程融合到一个反应器中，并按照时间顺序排列。

如进水后的一定时间内为无氧环境，好氧菌将利用水中所携带的有机物和溶解氧进行分解反应，此时水中的溶氧量将急速下降，直至归零，此时厌氧菌就会发挥作用进行厌氧反应，反硝化菌完成脱氮；而提示搅拌后的一段时间内活性泥仍然在厌氧的状态，聚磷菌则释放磷；接着的曝气过程，硝化菌进行硝化过程，聚磷菌则吸收磷元素，反应一段时间后，停止曝气让系统处在静止沉淀的状态，污泥将出现沉淀，上部将澄清并排出，而后放入污水如此周而复始的就完成了对污水的处理，研究表明，sbr工艺对脱氮除磷的效果较好。

污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析2020年9月6日星期日目录一、生物脱氮 (3)1、硝化过程 (3)2、反硝化过程 (4)3、生物脱氮的基本条件 (5)4、废水生物脱氮处理方法 (6)二、化学脱氮 (7)1、吹脱法 (7)2、化学沉淀法（磷酸铵镁沉淀法） (8)3、低浓度氨氮工业废水处理技术 (9)4、不同浓度工业含氨氮废水的处理方法比较 (11)三、化学法除磷 (11)1、石灰除磷 (12)2、铝盐除磷 (12)3、铁盐除磷 (13)四、生物除磷 (13)1、生物除磷的原理 (13)2、生物除磷的影响因素： (14)3、废水生物除磷的方法有哪些 (15)4、除磷设施运行管理的注意事项 (15)一、生物脱氮脱氮技术包括化学法和生物法，由于化学法会产生二次污染，而且成本高，所以一般使用生物脱氮技术。

污水生物处理脱氮主要是靠一些专性细菌实现氮形式的转化。

含氮有机化合物在微生物的作用下首先分解转化为氨态氮NH4+或NH3，这一过程称为“氨化反应”。

硝化菌把氨氮转化为硝酸盐，这一过程称为“硝化反应”；反硝化菌把硝酸盐转化为氮气，这一反应称为“反硝化反应”。

含氮有机化合物最终转化为氮气，从污水中去除。

1、硝化过程硝化菌把氨氮转化为硝酸盐的过程称为硝化过程，硝化是一个两步过程，分别利用了两类微生物——亚硝酸盐菌和硝酸盐菌。

这两类细菌统称为硝化菌，这些细菌所利用的碳源是CO32-、HCO3-和CO2等无机碳。

第一步由亚硝酸盐菌把氨氮转化为亚硝酸盐，第二步由硝酸盐菌把亚硝酸盐转化为硝酸盐。

这两个过程释放能量，硝化菌就是利用这些能量合成新细胞和维持正常的生命活动，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少了它的需氧量。

氧化1g氨氮大约需要消耗4.3gO2和8.64gHCO3-（相当于7.14gCaCO3碱度）。

硝化过程的影响因素：1）温度：硝化反应最适宜的温度范围是30~35℃，温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且会影响硝化菌的活性。

污水处理中的脱氮除磷工艺
通常污水处理设备的外壳都是金属材质（碳钢、不锈钢）或者玻璃钢材质制作。

不同的污水处理设备对污染水的敏感度处理工艺和处理后的排放标准都不相同。

污水中95%以上的氨氮（HN3-N）以NH4的形式存在。

通过鼓风曝气，亚硝酸菌首先将氨氮转化为亚硝酸盐：
（亚硝酸菌）NH4+1.5O2NO2-+2H+H2O。

然后将亚硝酸盐转化为硝酸盐：硝酸菌No2总体反应为：NH4+2O2NO3+2H+H2O。

污水处理设备
以上反应在好氧部分进行。

在厌氧部分，硝酸盐和亚硝酸盐通过兼氧微生物或厌氧微生物（如碱生产菌、假单胞菌、无色杆菌等）进行反硝化和脱氮。

反消化菌利用NO3中的氧（又称化合态氧或硝化氧）继续分解代谢有机污染物，去除BOD5，同时将NO3中的氮转化为氮N2这个过程可以用以下方式表示：
反消化菌NO3-+有机物N2+N2O+OH。

除磷原理：
厌氧段优势的非丝状储磷菌分解储存的聚磷酸盐，提供能量，吸收水中大量的BOD5，释放正磷酸盐，降低厌氧段的BOD5，提高磷含量。

公厕污水进入好氧段后，好氧微生物利用氧化分解获得的能量，吸收原水中释放的大量正磷和磷，完成磷的过渡积累，达到去除BOD5和除磷的目的。

污水处理脱氮除磷工艺原理。

活性污泥法工艺流程
《活性污泥法工艺流程》
活性污泥法是一种常用的废水处理技术，通过微生物在污泥中的作用，将废水中的有机物质和氮、磷等污染物去除，达到排放标准。

活性污泥法工艺流程主要包括预处理、曝气、初沉、曝气、后处理等步骤。

首先是预处理阶段，废水需要经过网格筛、沉砂池等设备去除大颗粒杂物和固体颗粒。

接下来是曝气阶段，将预处理后的水泵送至曝气槽内，通过曝气设备向水中通入空气或氧气，促进微生物的生长和活动。

在氧气的作用下，微生物利用有机物质进行生长和繁殖，同时也对有机物质进行降解。

随后是初沉阶段，将曝气槽内的废水送至初沉池中，利用重力沉降的原理，让悬浮固体和一部分生物污泥沉淀到池底，形成污泥浆和清水两部分。

清水继续流向下一个曝气池进行处理，而污泥浆则定期进行排出和回流处理。

接下来是再次曝气阶段，将初沉后的水再次送进曝气池，经过曝气处理后，水中的有机物质和氮、磷等污染物得到更进一步的去除。

最后是后处理阶段，将再次曝气后的水进行最后的处理和消毒，以确保废水达到排放标准。

活性污泥法工艺流程通过不断的曝气和微生物降解，使得废水中的有机物质得到有效去除，达到环境排放标准。

该工艺流程简单易行，且效果稳定，因而被广泛应用于废水处理领域。

课程设计-城镇污水脱氮除磷工艺设计目录第一章设计概论 (5)1.1污水处理原始数据及任务 (5)1.2污水处理的重要性和作用 (6)第二章工艺比选 (7)2.1 脱氮除磷工艺的选择 (7)2.2沉砂池的比选 (10)2.3沉淀池（二沉池）的比选 (11)2.4工艺流程的确定 (12)第三章格栅 (12)3.1格栅参数 (12)3.2粗格栅的设计计算与选型 (14)3.3泵的选择 (17)3.4细格栅设计计算 (17)第四章沉砂池 (20)4.1平流式沉砂池的设计参数 (20)4.2设计计算 (20)第五章生化处理工艺设计与计算 (23)5.1厌氧池设计 (23)5.2氧化沟 (25)第六章二沉池 (36)6.1二沉池工艺 (36)6.2二沉池设计计算 (36)6.3 进水系统计算 (38)6.4出水部分设计 (39)第七章消毒池及出水 (41)7.1消毒的作用 (41)7.2常用的消毒方法 (41)7.3液氯消毒的设计计算 (42)7.4接触消毒池尺寸计算 (42)7.5去除率的计算 (44)第八章污水处理厂的布设 (46)8.1厂区平面布置 (46)8.2高程设计 (47)8.3 技术经济分析 (50)参考文献： (51)城镇污水脱氮除磷工艺设计【摘要】随着社会进步，人们对于城市污水的处理的要求愈加严格。

除了基本的去除污水中BOD和SS的要求外，通常还要求脱氮除磷，以保护水体环境。

本设计即采用了众多脱氮除磷工艺中较为经济合理的氧化沟工艺对进入污水厂的污水进行处理。

设计污水处理厂处理所在城市生活污水，日处理能力9万方，有效去除水中BOD以及氮、磷元素，出水质量将达到国家污水综合排放标准二级标准。

本设计对污水处理厂处理流程、处理构筑物、以及高程进行了初步设计。

【关键词】：Carrousel 2000氧化沟生物脱氮除磷 BOD 二沉池引言长期以来，城市污水处理均以去除有机物和悬浮物为目的，其工艺为普通活性污泥法．该法对氮、磷等无机营养物去除效果很差．一般来说*1，氮的去除率只有20％～30％，磷的去除率只有10％～20％．随着大量的化肥、农药、洗涤剂等高浓度氮、磷工业废水的排出，导致城市污水中N、P浓度急剧增加，从而引起水体中溶解氧降低及水体富营养化，同时影响了处理后污水的复用．所以，要求在城市污水处理过程中不仅要有效地去除BOD和SS，而且要有效地脱氮除磷．氧化沟减小了构筑物的体积，有较好的生物脱氮除磷和去除BODD的效5果。

生物脱氮除磷原理及工艺生物脱氮的原理主要是利用微生物中的硝化和反硝化过程。

首先，硝化细菌通过氧化氨将氨氮转化为亚硝酸盐，然后亚硝酸盐进一步被亚硝酸盐脱氢酶转化为硝酸盐。

这个过程被称为硝化作用。

反硝化过程是指在缺氧或低氧条件下，反硝化细菌通过还原硝酸盐来释放出氮气。

生物脱磷的原理主要是利用微生物中的磷酸盐积累和释放过程。

一些细菌和藻类能够以有机物的形式从水中吸收和积累磷酸盐，并在一定条件下释放出来。

这个过程被称为磷酸盐吸收和释放作用。

通过调节水体中的氧气、有机负荷和pH值等条件，可以促进微生物的磷酸盐吸收和释放过程，从而实现生物脱磷。

非曝气法主要是在低氧或缺氧条件下进行处理。

这种方法的优点是能够节省能源和减少氧气需求，适用于中小型处理单位。

常见的非曝气法包括：厌氧氨氧化-硝化还原法（Anammox-Detritus-Anoxia法）、系统内侧流间歇式处理法（SCT法）和单球状厌氧硝化反硝化法等。

曝气法主要是通过加氧来提供充足的氧气供给，促进硝化和反硝化过程。

这种方法的优点是处理效果稳定可靠，适用于大型处理装置。

常见的曝气法包括：AO法（活性污泥法）、A2/O法（改良后的活性污泥法）和SBR法（顺序批处理法）等。

在实际的生物脱氮除磷工程中，通常会采用多级处理工艺。

例如，可以将生物脱氮和生物除磷结合起来，构建生物反硝化除磷工艺（SND）。

这种工艺可以同时去除水体中的氮和磷，效果较好。

总的来说，生物脱氮除磷通过利用微生物的生长和代谢活动，可以有效地降低水体中的氮和磷浓度，改善水质，保护生态系统。

不同的工艺可以根据具体情况选择和组合，以达到最佳的去除效果。

二级处理系统比较二级处理又称生化处理，一般是由生物处理构筑物或设备与二次沉淀池组成，它的主要作用是通过微生物的新陈代谢去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。

生物处理通常为活性污泥法或生物膜法。

二级处理中使用的设备也是整个城市污水处理厂的心脏设备，主要是鼓风机、曝气机和曝气器。

二级处理（活性污泥法）的处理效率为SS去除率70%～90%，BOD5去除率65%～95%。

经二级处理后出水SS和BOD5均可降至20～30mg/L，一般可达到排放水体和灌溉农田的水质标准。

其典型的工艺（普通活性污泥法）见图4－l。

以这种典型的工艺流程为基础，根据进出水水质、水量，二级处理活性污泥法可采用不同的工艺。

普通活性污泥法是最普遍采用和最成熟的处理工艺，它有传统活性污泥法、阶段曝气、吸附再生、延时曝气、完全混合等几种形式。

目前一般的普通活性污泥法应设计成能按上述前三种方式都能分别运行的工艺。

传统活性污泥法的污水和回流污泥均由曝气池池首流入，处理效果好，对BOD5和SS的总处理效率均为90%～95%，但曝气池前段供氧不足，后段供氧过剩，同时耐冲击负荷能力弱，曝气时间较长，一般为6～8h，适于大中型城市污水厂，其曝气方法有推流式和完全混合式。

阶段曝气的特点为污水沿池长多点进入，使BOD负荷沿池长得到了均衡，增强了耐冲击负荷的能力，并克服了传统活性污泥法的上述缺点，其曝气方式一般为推流式。

吸附再生法是污水从沿曝气池长方向的某一点进入，而回流污泥则进入池首，在再生段进行曝气再生，而再生后的活性污泥在吸附段迅速吸附污水中的有机物。

该工艺具有较强的耐冲击负荷的能力，且曝气时间较短，一般为3～5h，故曝气池容较小。

对处理污水中悬浮性有机物浓度较高的污水，其处理效果较好，而对处理溶解性有机物较多的污水，则处理效果低于传统活性污泥法，一般BOD5和SS的总处理效率均为80%～90%。

完全混合式活性污泥法常用的池型是将二沉池和曝气池合建的曝气沉淀池，采用表曝机曝气，污泥回流比为100%～500%，污水在池内的水力停留时间为3~5h，该工艺优点是无需鼓风机房和管道、耐冲击负荷能力强。

污水处理中的脱氮除磷工艺在现代社会，随着工业的发展和人口的增长，污水的排放量不断增加，其成分也变得越来越复杂。

污水中的氮和磷如果未经有效处理直接排放到自然环境中，会导致水体富营养化，引发一系列严重的生态问题。

因此，脱氮除磷工艺在污水处理中显得至关重要。

污水中的氮主要以有机氮和无机氮两种形式存在。

有机氮如蛋白质、氨基酸等，无机氮则包括氨氮、硝态氮和亚硝态氮。

磷主要以磷酸盐的形式存在，包括正磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐等。

常见的脱氮工艺包括生物脱氮和化学脱氮。

生物脱氮是目前应用最广泛的方法，其原理是利用微生物的代谢作用将氮转化为氮气排放到大气中。

这个过程主要包括氨化、硝化和反硝化三个步骤。

氨化过程是将有机氮转化为氨氮。

在这个阶段，微生物通过分解作用将蛋白质、氨基酸等有机氮化合物转化为氨氮。

这一过程通常在有氧条件下进行。

硝化过程则是将氨氮转化为硝态氮。

这一步骤需要两类细菌的参与，分别是将氨氮氧化为亚硝态氮的亚硝化细菌和将亚硝态氮进一步氧化为硝态氮的硝化细菌。

这两类细菌都是好氧菌，因此硝化过程需要充足的氧气供应。

反硝化过程是将硝态氮还原为氮气。

反硝化细菌在缺氧条件下，利用有机物作为电子供体，将硝态氮还原为氮气。

这一过程不仅实现了脱氮的目的，还降低了有机物的含量。

除了生物脱氮，化学脱氮方法也有应用。

例如，折点加氯法通过向污水中加入氯气，将氨氮氧化为氮气，但这种方法成本较高，且可能产生二次污染。

在除磷方面，常见的工艺包括生物除磷和化学除磷。

生物除磷主要依靠聚磷菌来实现。

在厌氧条件下，聚磷菌吸收污水中的有机物，并将其转化为聚β羟基丁酸酯（PHB）等储存起来，同时释放出体内的磷酸盐。

而在好氧条件下，聚磷菌分解体内的 PHB 产生能量，用于吸收污水中的磷酸盐，并将其以聚磷酸盐的形式储存在体内。

通过排放富含聚磷菌的剩余污泥，就可以达到除磷的目的。

化学除磷则是通过向污水中添加化学药剂，使磷形成沉淀而去除。

常用的化学药剂有铝盐、铁盐和石灰等。

第六节脱氮除磷活性污泥法工艺一、生物脱氮技术二、生物除磷技术三、生物脱氮除磷技术城市污水经传统的生物处理以后，虽然绝大部分悬浮固体和有机物被去除了，但还残留微量的悬浮固体和溶解的有害物，如氮和磷等的化合物。

氮、磷为植物营养物质，能助长藻类和水生生物，引起水体的富营养化，影响饮用水水源。

太湖的富营养化第六节脱氮除磷活性污泥法工艺一、生物脱氮技术二、生物除磷技术三、生物脱氮除磷技术生物脱氮技术在自然界，氮化合物是以有机体（动物蛋白、植物蛋白……）、氨态氮、亚硝态氮、硝态氮以及气态氮（氮气）的形式存在。

而在二级处理水中，氮则是以有机氮、氨态氮、亚硝态氮、硝态氮形式存在的。

前述技术对氮的去除率比较低。

N、P只满足微生物生理要求即可（100：5：1），因此对二者去除率低，仅为20-40%、5-20%，故城市污水中，氮是过剩的，这就是一般的二级污水厂对氮去除率较低的原因。

1.概述生物脱氮技术2.生物法脱氮（1）原理生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨氮转化为氮气和氮氧化物气体的过程，包括氨化、硝化和反硝化（氨化）过程。

a.氨化反应322NHRCOHCOOHOHCOOHRCHNH+→+3222NHCORCOCOOHOCOOHRCHNH++→+有氧缺氧生物脱氮技术总反应式为：b.硝化反应好氧亚硝酸菌、硝化菌总反应式为：c.反硝化反应缺氧反硝化菌（异养）反硝化菌在厌氧、好氧交替的环境中生活为宜生物脱氮技术2.生物法脱氮（2）生物脱氮工艺P148①三段生物脱氮工艺②缺氧——好氧（AO）生物脱氮工艺③Bardenpho生物脱氮工艺生物脱氮技术2.生物法脱氮（2）生物脱氮工艺——①三段生物脱氮工艺将有机物氧化、硝化以及反硝化段独立开来，每一部分都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统（传统工艺）。

生物脱氮技术2.生物法脱氮（2）生物脱氮工艺——①三段生物脱氮工艺第一级——曝气池，去除BOD、COD、有机N氨化为氨气或铵离子，经沉淀池后进入硝化曝气池。