污水生物脱氮除磷原理及工艺

污水脱氮除磷的原理及其工艺一、污水脱氮原理：污水中的氮主要以无机氮和有机氮两种形式存在，其中无机氮包括氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，有机氮主要包括蛋白质等有机物。

污水脱氮的主要原理是利用硝化反应和反硝化反应。

硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐氮，该过程需利用到氨氧化细菌进行氧化作用，产生的硝酸盐氮可以被水中的反硝化细菌进一步还原为氮气释放到大气中。

这样就实现了对污水中氨氮的脱氮处理。

反硝化反应是将硝酸盐氮还原为氮气。

反硝化作用需要在无氧环境下进行，可通过添加外源电子供体（如甲烷、乙醇等）来提供反硝化细菌进行反硝化作用。

反硝化细菌利用硝酸盐氮作为电子受体进行还原，产生大量的氮气释放到大气中，实现了对污水中硝酸盐氮的脱氮处理。

二、污水除磷原理：污水中的磷主要以无机磷和有机磷两种形式存在，其中无机磷主要包括磷酸盐磷和亚磷酸盐磷，有机磷主要包括有机物中的磷酸酯等。

污水除磷的主要原理是利用化学沉淀法和生物吸附法。

化学沉淀法是通过给污水中添加适量的化学沉淀剂（如氯化铝、聚合氯化铝等）来与磷酸盐磷和亚磷酸盐磷反应生成难溶的沉淀物（如磷酸铝等），从而使磷被固定在沉淀物中，从而实现了对污水中无机磷的除磷处理。

生物吸附法是利用在废水生物处理系统中存在的一些微生物对磷进行吸附作用，这些微生物能将磷从废水中吸附到其细胞表面或胞囊中，从而实现了废水中磷的除磷处理。

三、污水脱氮除磷工艺：污水脱氮除磷工艺主要有一体化生物法、AO法和AB法等多种。

其中，一体化生物法比较常用，其工艺流程为：进水→除砂→调节池→好氧生物反应器（硝化反应）→缺氧生物反应器（反硝化反应）→二沉池（沉淀处理）→出水。

一体化生物法通过将硝化反应和反硝化反应合为一体，利用生物脱氮除磷技术处理污水。

系统中含有好氧区和缺氧区，其中好氧区负责氨氮的硝化反应，缺氧区则利用添加碳源（如甲醇、乙醇等）提供的外源电子供体来进行反硝化反应。

通过控制好氧区和缺氧区的进水比例，可实现对污水中的氮和磷的高效去除。

生物脱氮除磷的原理与工艺设计生物脱氮除磷是一种通过生物转化过程，将废水中的氮和磷去除掉的方法。

生物脱氮除磷工艺的基本原理是利用特定微生物（硝化细菌、反硝化细菌和磷积累菌）的活性，分别将废水中的氨氮和亚硝酸氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，然后利用反硝化微生物将硝酸盐还原为氮气；同时，磷酸盐通过生物转化过程被吸附于生物体内，从而实现废水中氮、磷的去除。

1.污水处理系统的设计：包括进水口、沉淀池（或消化池）、氧化池、沉砂池（或沉淀池）、出水口等。

不同的生物脱氮除磷工艺，需要设计不同的系统结构，以确保废水能够顺利流动，并进行相应的生物转化过程。

2.微生物的引进和培养：选择适当的微生物菌种，引进到废水处理系统中。

常见的微生物菌种包括：硝化细菌（如亚硝化细菌、硝化细菌等）、反硝化细菌和磷积累菌。

培养好的微生物菌种，能够提高废水处理系统的处理效果。

3.溶解氧供应：废水中的生物脱氮除磷过程需要一定的溶解氧供应，以维持微生物的正常活性。

通过增加氧气供应、搅拌设备等方式，提高溶解氧浓度，促进微生物的生长和代谢。

4.碳源的添加：废水处理过程需要适量的有机碳源（如甲烷、乙酸等）供给微生物菌种进行生长和代谢。

通过添加碳源，可以提高微生物的活性，增强废水中氮、磷的去除效果。

5.控制系统的建立：根据不同的废水处理系统要求，建立相应的监测和控制系统。

通过监测废水中氨氮、亚硝酸氮、硝酸盐和磷酸盐等指标的含量，调整废水处理过程中的操作参数，实现最佳的脱氮除磷效果。

6.污泥的处理和回用：生物脱氮除磷过程中会产生大量的污泥。

合理处理和回用污泥，可以降低处理成本，并减少对环境的污染。

通过科学的生物脱氮除磷工艺设计，可以高效地去除废水中的氮、磷污染物，实现废水的净化和资源化利用。

然而，不同的废水特性和处理需求可能需要不同的工艺设计，因此，需要根据实际情况进行具体的工艺优化和改进。

工艺方法——生物脱氮除磷技术工艺简介一、传统生物脱氮除磷技术1、传统生物脱氮原理污水经二级生化处理，在好氧条件下去除以BOD5为主的碳源污染物的同时，在氨化细菌的参与下完成脱氨基作用，并在硝化和亚硝化细菌的参与下完成硝化作用；在厌氧或缺氧条件下经反硝化细菌的参与完成反硝化作用。

2、传统生物除磷原理在厌氧条件下，聚磷菌体内的ATP进行水解，放出H3PO4和能量形成ADP；在好氧条件下，聚磷菌有氧呼吸，不断地放出能量，聚磷菌在透膜酶的催化作用下利用能量、通过主动运输从外部摄取H3PO4，其中一部分与ADP结合形成ATP，另一部分合成聚磷酸盐（PHB）储存在细胞内，实现过量吸磷。

通过排除剩余污泥或侧流富集厌氧上清液将磷从系统内排除，在生物除磷过程中，碳源微生物也得到分解。

3、常用工艺及升级改造具有代表性的常用工艺有A/O工艺、A2/O工艺、UCT工艺、SBR 工艺、Bardenpho工艺、生物转盘工艺等，这些工艺都是通过调节工况，利用各阶段的优势菌群，尽可能的消除各影响因素间的干扰，以达到适应各阶段菌群生长条件，实现水处理效果。

近年来随着研究的深入，对常用工艺有了一些改进，目前应用最广泛、水厂升级改造难度较低的是分段进水工艺。

与传统A/O工艺、A2/O工艺、UCT工艺等相比，分段进水工艺可以充分利用碳源并能较好的维持好氧、厌氧（或缺氧）环境，具有脱氮除磷效率高、无需内循环、污泥浓度高、污泥龄长等优点。

分段进水工艺适用于对A/O工艺、A2/O工艺、UCT工艺等的升级改造，通过将生化反应池分隔并使进水按一定比例分段进入各段反应池，以充分利用碳源，解决目前污水处理厂普遍存在的碳源不足和剩余污泥量过大的问题。

分段进水工艺虽然对提高出水水质有较好的效果，但该工艺并不能提高处理能力，当水厂处于超负荷运行时，分段进水改造也不能达到良好的处理效果。

二、新型生物脱氮除磷技术近年来，科学研究发现，生物脱氮除磷过程中出现了超出传统生物脱氮除磷理论的现象，据此提出了一些新的脱氮除磷工艺，如：短程硝化反硝化工艺、同步硝化反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺、反硝化除磷工艺。

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。

脱氮除磷原理脱氮除磷是指通过一系列工艺手段，将废水中的氮和磷去除，以达到净化水质的目的。

脱氮除磷是水处理工程中非常重要的一环，也是保护水环境的关键步骤。

下面我们将介绍脱氮除磷的原理及其常见的处理方法。

首先，我们来介绍脱氮的原理。

氮在废水中的主要形式有氨氮、硝态氮和有机氮等。

脱氮的原理主要包括生物脱氮和化学脱氮两种方式。

生物脱氮是通过好氧条件下的硝化和厌氧条件下的反硝化作用，将氨氮和硝态氮还原成氮气的方式去除。

而化学脱氮则是通过添加化学药剂，将氨氮和硝态氮转化成氮气，达到脱氮的效果。

其次，我们来介绍除磷的原理。

废水中的磷主要以无机磷和有机磷的形式存在。

除磷的原理主要包括化学沉淀法、生物吸附法和生物除磷法等。

化学沉淀法是通过添加化学药剂，将废水中的磷沉淀下来，达到除磷的效果。

生物吸附法则是利用微生物对磷的吸附作用，将废水中的磷去除。

生物除磷法则是通过生物体内的磷释放和磷吸收过程，将废水中的磷去除。

综合来看，脱氮除磷的原理主要是通过生物作用和化学作用，将废水中的氮和磷去除，从而达到净化水质的目的。

在实际的水处理工程中，通常会采用生物处理和化学处理相结合的方式，以达到更好的脱氮除磷效果。

除了上述介绍的脱氮除磷原理，还有一些新型的脱氮除磷技术正在不断发展和应用。

例如，膜生物反应器、生物接触氧化法等技术，都在脱氮除磷领域取得了一定的应用效果。

这些新技术的出现，为脱氮除磷提供了更多的选择和可能性，也为水环境的保护和治理提供了新的思路和方法。

总之，脱氮除磷是水处理工程中非常重要的一环，其原理主要包括生物脱氮和化学脱氮、化学沉淀法、生物吸附法和生物除磷法等方式。

随着新技术的不断发展和应用，相信脱氮除磷技术将会在未来取得更大的突破和进步，为保护水环境作出更大的贡献。

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、洗涤剂和农药普遍利用，天然水体中氮、磷含量急剧增加，水体中蓝藻、绿藻大量繁衍，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专门大的危害。

但是, 我国现有的城市污水处置厂要紧集中于有机物的去除,污（废）水一级处置只是除去水中的沙砾及悬浮固体；在好氧生物处置中，生活污水经生物降解，大部份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，通过排泥取得去除；二级生物处置那么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, 适于现有污水处置厂改造的脱氮除磷工艺显得尤其重要。

2 生物脱氮除磷机理生物脱氮机理污水生物脱氮的大体原理确实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]。

○1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 3225.0HNO HNO O −−→−+硝酸菌 ○2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+→+][35.122233H O H N HNO NH ++→+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份。

废水生物脱氮除磷原理
废水生物脱氮除磷是一种利用微生物代谢作用的方法，通过生物碳、氮、磷循环，去除废水中的氨氮和磷的过程。

其原理可以分为以下几
个方面：
1. 生物脱氮原理
废水中的氨氮通过硝化、反硝化等微生物代谢过程，最终转化为氮气
释放到大气中。

具体过程如下：
硝化菌利用氨氮和氧气生成亚硝酸盐，反应式为：NH4++2O2→NO2^-
+2H++H2O。

亚硝酸盐在氧气存在下被反硝化菌还原为氮气，反应式为：2NO2^-
+O2→2NO3^-。

2. 生物除磷原理
废水中的磷通过生物吸附、释放等方式去除。

具体过程如下：
生物体内的磷酸盐被菌体代谢，通过吸附释放等过程沉积到废水处理
系统，从而实现磷的去除。

同时，选择合适的填料并维持水体曝气，可以提高微生物的附着能力
和生长条件，使生物脱氮除磷效果更好。

3. 优化废水处理过程
为了使废水生物脱氮除磷过程更加高效、稳定，需要注意以下几个方面：
（1）控制废水中的C/N/P比例，一般适宜比例为100:5:1。

（2）生物反应器运行过程中，维持一定的曝气量，保证氧气充足。

（3）监测废水中的温度、pH、DO等关键参数，及时调整水质和操作
方式。

（4）在废水生物脱氮除磷过程中，加入一定的外源碳源和磷去除剂，
有助于提高去除效果。

废水生物脱氮除磷技术是一种效果良好、操作简单的处理废水的方法，具有很大的应用前景。

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。