污水生物脱氮技术原理

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。

生物脱氮原理及6大参数高氨氮废水是我们经常会遇到的一种废水，想要将污水中的氨氮去除，除了要了解各种脱氮原理，还要从经济有效的角度来考虑选用哪种工艺，而生物脱氮技术恰恰符合以上条件，成为污水脱氮中最常见的工艺之一。

今天我们就来聊一聊生物脱氮原理和主要控制参数。

污水中的氮主要以氨氮和有机氮的形式存在，通常没有或只有少量亚硝酸盐和硝酸盐形式的氮。

只有不到20%——40%的氮在传统的二级处理中被去除。

污水生物处理脱氮主要是靠一些专性细菌实现氨形式的转化，经过氨化、硝化、反硝化过程，含氮有机化合物最终转化为无害的氮气，从污水中去除，其过程如图所示：1、工艺原理及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。

这两个反应过程都释放能量，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。

反硝化过程是反硝化菌异化硝酸盐的过程，即由硝化菌产生的硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化菌的作用下，被还原为氮气后从水中溢出的过程。

反硝化过程也分为两步进行，第一步由硝酸盐转化为亚硝酸盐，第二步由亚硝酸盐转化为一氧化氮、氧化二氮和氮气。

同时，反硝化菌利用含碳有机物和部分分硝酸盐转化为氨氮用于细胞合成，该碳源既可以是污水中的有机碳或细胞体内碳源，也可以外部投加。

2、生物脱氮的工艺控制（1）消化过程（硝化菌）的影响因素1.温度：硝化反应的最适宜温度范围是30一35℃，温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且影响硝化菌的活性。

温度低于5℃，硝化细菌的生命活动几乎完全停止：在5一35℃的范围内，硝化反应速率随温度的升高而加快；但达到30℃后，蛋白质的变性会降低硝化菌的活性，硝化反应增加的幅度变小。

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。

废水生物脱氮的过程
废水生物脱氮是一种利用微生物处理技术，将废水中的氮污染物转化为无害的氮气，从而实现废水中氮的去除和减少的过程。

以下是废水生物脱氮的具体过程：氨化反应：在氨化菌的作用下，废水中的有机氮被分解转化为氨态氮。

这个过程是通过硝化反应完成的，通常需要好氧条件。

硝化反应：在硝化菌的作用下，氨态氮被氧化为硝酸盐。

这个过程包括两个阶段，即亚硝化反应和硝化反应。

在亚硝化反应阶段，氨态氮被氧化为亚硝酸盐；在硝化反应阶段，亚硝酸盐被进一步氧化为硝酸盐。

硝化反应需要好氧条件，且对pH值有较高的要求。

反硝化反应：在反硝化菌的作用下，硝酸盐或亚硝酸盐被还原为氮气。

这个过程需要在缺氧条件下进行，可以通过添加碳源（如甲醇）提供电子供体。

反硝化反应可以去除废水中的氮污染物，同时产生的氮气可以排出系统，从而达到脱氮的目的。

废水生物脱氮技术具有去除效率高、处理成本低、污泥产量少等优点，因此在污水处理领域得到了广泛应用。

然而，在实际应用中仍存在一些问题，如反应条件控制、微生物种群调控、碳源需求等，需要进一步研究和改进。

总之，废水生物脱氮是一个复杂的生物化学过程，需要微生物的协同作用来完成。

通过不断的研究和改进，可以进一步提高废水脱氮效率，为环境保护和可持续发展做出更大的贡献。

生物脱氮的原理氮是生命中不可缺少的元素之一，它是构成蛋白质、核酸等生命物质的基本成分。

但是，当氮的浓度过高时，会对环境和生物造成严重的影响，因此需要进行脱氮处理。

传统的脱氮方法包括化学法、物理法等，但这些方法存在着成本高、副产物多、操作复杂等缺点。

生物脱氮技术作为一种新型的脱氮方法，具有效率高、成本低、无毒副产物等优点，因此备受关注。

生物脱氮技术是利用微生物对氨氮、硝酸盐等化合物进行转化，从而将其转化为无害的氮气或氮氧化物的一种技术。

生物脱氮技术主要包括硝化和反硝化两个过程。

硝化是指将氨氮转化为硝酸盐的过程。

该过程由一类叫做硝化细菌的微生物完成。

硝化细菌有两种，一种是氨氧化细菌，另一种是亚硝氧化细菌。

氨氧化细菌将氨氮转化为亚硝酸盐，亚硝氧化细菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐。

硝化过程需要适当的温度、pH值和氧气供应。

当水中氨氮浓度较高时，硝化细菌会迅速繁殖，从而实现氨氮的快速转化。

反硝化是指将硝酸盐转化为氮气的过程。

该过程由一类叫做反硝化细菌的微生物完成。

反硝化细菌利用硝酸盐作为电子受体，将有机物质作为电子供体，将硝酸盐还原为氮气。

反硝化过程需要适当的温度、pH值和缺氧条件。

当水中硝酸盐浓度较高时，反硝化细菌会迅速繁殖，从而实现硝酸盐的快速转化。

生物脱氮技术具有以下优点：1.效率高。

生物脱氮技术可以将氨氮、硝酸盐等化合物转化为无害的氮气或氮氧化物，脱氮效率高，处理效果好。

2.成本低。

生物脱氮技术所需设备简单，操作便捷，不需要使用昂贵的化学药剂，因此成本低。

3.无毒副产物。

传统的脱氮方法会产生大量的副产物，对环境和生物造成严重的影响，而生物脱氮技术不会产生有毒副产物，对环境和生物无害。

4.适用范围广。

生物脱氮技术适用于各种类型的废水和污染物，如农业废水、城市污水、工业废水等。

总之，生物脱氮技术是一种高效、低成本、无毒副产物的新型脱氮技术。

随着环境保护意识的不断提高，生物脱氮技术将会得到广泛应用，并对环境和人类健康产生积极的影响。

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。