13-新型生物脱氮工艺

Feammox：一种新型自养生物脱氮技术Feammox：一种新型自养生物脱氮技术引言氮是生命体所需的关键元素之一，然而过量的氮排放却对环境产生了严重影响。

传统的氮脱氮技术往往需要高能耗和高维护成本，因此寻找一种低成本高效的氮脱氮技术迫在眉睫。

近年来，一种名为Feammox的自养生物脱氮技术受到了广泛关注，其被认为是一种具有巨大潜力的新型氮脱氮技术。

一、Feammox的特点和原理Feammox是铁氧化异化亚硝酸盐自养生物脱氮技术的简称，其最大的特点是能够在无需硝化作用的情况下直接将氨氮转化为氮气。

Feammox菌根据最新的研究成果被发现存在于不同环境中，例如淡水河流、湖泊、沿海海域等。

Feammox菌具有多种功能基因，包括异化亚硝酸还原酶（Hydroxylamine oxidoreductase）和亚硝态氮转肽酶（Nitrite converting enzyme），它们的相互协作使得Feammox菌能够直接将氨氮转化为氮气。

Feammox是自养生物脱氮技术的一种变体，它不依赖于硝化细菌进行氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐的除氮过程，而是通过Feammox菌直接将氨氮转化为氮气。

此外，Feammox菌还能直接氧化异化亚硝酸盐（NH2NO2）为硝酸盐（NO3-），这为解决自养生物脱氮过程中的亚硝酸盐积累问题提供了一种新途径。

因此，Feammox既避免了传统脱氮技术中硝化和反硝化两个步骤的需要，也减少了对化学药剂的依赖，为氮脱氮技术带来了更高的效率和低成本。

二、Feammox的应用1. 城市污水处理厂城市污水处理厂是一个大量涉及氮排放的场所，因此在这类场所应用Feammox技术能够显著提高脱氮效率。

传统的污水处理厂中一般需要采用硝化和反硝化工艺来完成脱氮过程，而Feammox技术不仅避免了这两个步骤的需要，还能更高效地将氨氮转化为氮气。

此外，城市污水处理厂一般具有较高的硝酸盐浓度，而Feammox技术还能够将亚硝酸盐高效转化为硝酸盐，进一步降低水体中亚硝酸盐的积累。

《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市污水处理成为环境保护领域亟待解决的问题。

传统的污水处理方法虽然能够满足基本需求，但面对日益增长的城市人口和日益复杂的污水成分，传统的处理技术已经难以满足当前的环保要求。

因此，新型生物脱氮除磷技术的研究与进步对于改善水质、保护生态环境具有十分重要的意义。

本文旨在梳理近年来城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展。

二、生物脱氮技术研究（一）发展概况生物脱氮技术主要通过微生物的作用，将污水中的氮素转化为无害的氮气排放到大气中。

近年来，研究者们通过优化反应器设计、改进微生物菌群以及调控环境因素等手段，推动了生物脱氮技术的进步。

（二）技术分类目前，生物脱氮技术主要包括厌氧-好氧（A/O）工艺、同步硝化反硝化（SND）技术、短程硝化反硝化等。

这些技术通过不同的反应过程和微生物活动，实现了高效脱氮的效果。

（三）研究进展随着研究的深入，新型生物脱氮技术如微氧脱氮技术、基于膜生物反应器的脱氮技术等逐渐崭露头角。

这些技术不仅提高了脱氮效率，还降低了能耗和运行成本。

三、生物除磷技术研究（一）发展概况生物除磷技术主要通过微生物的代谢活动，将污水中的磷素去除或转化为易于回收的形态。

近年来，随着对微生物除磷机制的了解加深，除磷技术的效率也得到了显著提高。

（二）技术分类常见的生物除磷技术包括聚磷菌（PAOs）除磷工艺、厌氧-好氧（A/O）结合除磷等。

这些技术通过调控微生物的生长环境和代谢过程，实现了对污水中磷的高效去除。

（三）研究进展新型的生物除磷技术如基于微藻的除磷技术、电化学辅助生物除磷技术等逐渐成为研究热点。

这些技术不仅提高了除磷效率，还为后续的磷资源回收提供了可能。

四、新型生物脱氮除磷技术的优势与挑战（一）优势新型生物脱氮除磷技术相比传统技术，具有更高的处理效率、更低的能耗和运行成本。

同时，这些技术还能够实现对氮、磷等营养元素的回收利用，具有良好的经济和环境效益。

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。

生物脱氮机理、影响因素及应用工艺详解生物脱氮是指在微生物的联合作用下，污水中的有机氮及氨氮经过氨化作用、硝化反应、反硝化反应，最后转化为氮气的过程。

其具有经济、有效、易操作、无二次污染等特，被公认为具有发展前途的方法，关于这方面的技术研究不断有新的成果报道。

一、机理详解1、氨化反应氨化反应是指含氮有机物在氨化功能菌的代谢下，经分解转化为 NH4+的过程。

含氮有机物在有分子氧和无氧的条件下都能被相应的微生物所分解，释放出氨。

2、硝化反应硝化反应由好氧自养型微生物完成，在有氧状态下，利用无机氮为氮源将NH4+化成NO2-，然后再氧化成NO3-的过程。

硝化过程可以分成两个阶段。

第一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐(NO2-)，第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐(NO3-)。

3、反硝化反应反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮(N2)的过程。

反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物(污水中的BOD成分)作为电子供体，提供能量并被氧化稳定。

二、生物脱氮主要影响因素1、温度生物硝化反应的适宜温度范围为20~30℃，15℃以下硝化反应速率下降，5℃时基本停止。

反硝化适宜的温度范围为20~40℃，15℃以下反硝化反应速率下降。

实际中观察到，生物膜反硝化过程受温度的影响比悬浮污泥法小，此外，流化床反硝化温度的敏感性比生物转盘和悬浮污泥的小得多。

2、溶解氧硝化反应过程是以分子氧作为电子终受体的，因此，只有当分子氧(溶解氧)存在时才能发生硝化反应。

为满足正常的硝化效果，在活性污泥工艺运行过程中，DO值至少要保持在2mg/L以上，一般为2~3mg/L。

当DO值较低时，硝化反应过程将受到限制，甚至停止。

反硝化与硝化在溶解氧的需求方面是一个对立的过程。

传统的反硝化过程需要在严格意义上的缺氧环境下才能发生，这是因为DO与NO3-都能作为电子受体，存在竞争行为。

浅谈脱氮新工艺作者：马琳娜黄木华陈天翼方芳来源：《中国新技术新产品》2013年第19期摘要：传统的生物脱氮工艺存在着工艺流程长，脱氮效率低，占地大，成本高等缺点。

随着新型脱氮技术的不断发展，突破了传统脱氮工艺的局限，涌现了一批新型脱氮工艺。

本文综述短程硝化（SND），厌氧氨氧化（ANAMMOX），好氧反硝化（aerobic denitrification）等目前热点研究的脱氮新工艺，阐述了脱氮原理，影响因素，工艺特点，并与传统脱氮工艺进行对比。

关键词：脱氮；新工艺；短程硝化；厌氧氨氧化；好氧反硝化中图分类号：X703 文献标识码：B1前言水体中氮元素的存在会对环境造成严重污染，一般来说水体富营养化的主要原因之一是氨氮的超标排放，而化合态氮元素的存在又会对人和生物产生毒害作用并增加水处理成本。

传统的生物脱氮过程存在较多问题：（1）反硝化需要提供适当的电子供体，通常为有机物，增加了处理成本；（2）硝化反应与反硝化反应对DO的质量浓度需求差别很大，导致了硝化和反硝化两个过程在时问和空间上难以统一；（3）硝化菌群增殖速度慢难以维持较高的生物浓度，特别是在冬季低温环境，造成系统总水力停留时间较长，有机负荷较低，增加了基建投资和运行费用；（4）为维持较高生物浓度及获得良好的脱氮效果，必须同时进行污泥回流和硝化液回流，增加了动力消耗及运行费用；（5）混合培养条件下，自养硝化菌对氧气竞争较异养菌处于劣势，硝化活性可能存在抑制；（6）硝化反应中会损耗碱度，需投加碱中和，不仅增加了处理费用，而且还可能造成二次污染。

2脱氮新工艺针对传统工艺存在的不足，目前研究较多的生物脱氮新工艺主要有短程硝化反硝化（Shortcut Nitrification Denitrification，SND）、厌氧氨氧化（Anaerobic Ammonium Oxidation，ANAMMOX）和好氧反硝化（aerobic denitrification）等。

生物脱氮新技术研究进展随着环境保护意识的不断提高，生物脱氮技术作为一种环保节能的新型污水处理技术，越来越受到人们的。

本文将介绍生物脱氮新技术的研究背景和意义、研究进展、优缺点和发展前景，以期为相关领域的研究提供参考。

生物脱氮是指利用微生物或植物等生物手段，通过硝化和反硝化作用将废水中的氨氮和硝酸盐等含氮化合物转化为无害的氮气，从而达到废水治理和资源化的目的。

生物脱氮技术主要包括活性污泥法、生物膜法、反硝化菌法等。

这些技术均利用微生物菌群进行硝化和反硝化作用，将废水中的氨氮转化为氮气。

近年来，随着生物技术的不断发展，生物脱氮新技术也层出不穷。

下面介绍几种生物脱氮新技术的研究进展。

短程硝化反硝化技术是指在同一个反应器内，通过控制反应条件，使硝化作用和反硝化作用相继进行。

该技术可以大幅度减少反应器体积，提高反应效率，同时还可以降低能耗。

研究结果表明，短程硝化反硝化技术对氨氮和总氮的去除率均高于传统的活性污泥法。

厌氧氨氧化技术是指利用厌氧微生物将氨氮和亚硝酸盐转化为氮气的过程。

该技术的反应条件温和，无需曝气供氧，具有较高的氮去除率和能源利用率。

研究结果表明，厌氧氨氧化技术对高浓度氨氮废水的处理效果较好，但在低浓度氨氮废水处理中可能受到抑制。

悬浮生长植物脱氮技术是指利用水生植物如荷花、水葫芦等吸收废水中的氨氮，并通过植物体内的转化作用将其转化为氮气。

该技术具有投资少、操作简单、无需外加能源等优点，在低浓度氨氮废水中具有较好的处理效果。

研究结果表明，悬浮生长植物脱氮技术可以降低废水中的氨氮浓度，同时还可以改善水体生态环境。

生物脱氮新技术在氨氮和总氮的去除率、反应效率、能源利用率等方面均优于传统活性污泥法等生物脱氮技术。

但是，这些新技术尚存在一些缺点，如短程硝化反硝化技术需要控制精确的反应条件，厌氧氨氧化技术对废水的预处理要求较高，悬浮生长植物脱氮技术仅适用于低浓度氨氮废水的处理。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择适合的生物脱氮技术。

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。

新型生物脱氮工艺原理1.硝化作用：在新型生物脱氮工艺中，首先进行的是硝化作用。

在这一过程中，氨氮被硝化细菌氧化为亚硝酸盐氮。

硝化细菌是一种广泛存在于自然环境中的微生物群落，它们能够利用氨氮等物质为能源进行代谢活动，将氨氮氧化为亚硝酸盐氮。

这一过程中，需供给足够的氧气作为废水中的硝化细菌的代谢需要。

2.反硝化作用：在硝化作用完成后，需要进行反硝化作用来进一步去除废水中的氨氮。

反硝化细菌是一种能够利用亚硝酸盐氮作为电子受体进行代谢活动的微生物群落。

亚硝酸盐氮会被反硝化细菌还原为氮气，并排放到大气中。

这一过程中，需同时供给有机物作为废水中的反硝化细菌的碳源，以维持其代谢活动。

3.硝化反硝化同步工艺：新型生物脱氮工艺不仅包括硝化作用和反硝化作用，还采用了硝化反硝化同步工艺。

这一工艺中，硝化和反硝化同时进行，从而实现氨氮的高效去除。

废水中的亚硝酸盐氮同时作为硝化和反硝化细菌的底物，使得氨氮的转化率更高，去除效果更好。

4.膜分离技术：新型生物脱氮工艺中常使用膜分离技术，利用特殊的膜材料将废水中的硝酸盐氮和氨氮分离出来。

膜分离技术能够将微生物和废水中的有机物分离开来，从而有效地防止微生物的流失，并提高脱氮效果。

常见的膜分离技术包括超滤、微滤和逆渗透等。

综上所述，新型生物脱氮工艺通过微生物的代谢活动将废水中的氨氮转化为无害的氮气排放。

利用硝化和反硝化作用以及硝化反硝化同步工艺，可以高效、稳定地去除废水中的氨氮。

而膜分离技术则可以保护微生物群落并提高脱氮效果。

这一工艺在处理污水中的氨氮问题上具有重要的应用价值。

新型脱氮工艺原理
新型脱氮工艺是一种用于降低废水中氮含量的方法。

其原理是通过将废水中的氮气转化为氮气和氨气，然后通过适当的处理方法将其从废水中去除。

具体来说，新型脱氮工艺主要包括两个步骤：氮气转化和氮气去除。

在氮气转化步骤中，废水中的氮气主要通过生物反应进行转化。

一种常用的方法是利用厌氧条件下的微生物，将废水中的氮气转化为氨气。

这是通过氨氧化菌（AOB）充分利用氨氧化反
应氧化废水中的氨氮生成亚硝酸盐，然后亚硝酸盐通过反硝化菌（AnOB）进行反硝化反应，将其转化为氮气释放出去。

在氮气去除步骤中，可以使用适当的物理化学方法将氮气从废水中去除。

常用的方法包括膜分离、化学沉淀、吸附剂吸附等。

膜分离是利用具有特殊孔径的膜，将废水中的氮气通过选择性透过膜，从而实现氮气的分离和去除。

化学沉淀是利用特定物质与废水中的氮气反应，生成沉淀物，从而将氮气从废水中沉淀出去。

吸附剂吸附是利用具有高吸附能力的材料，将废水中的氮气吸附在表面，然后通过适当的处理将其去除。

总的来说，新型脱氮工艺通过氮气的转化和去除，能够有效降低废水中的氮含量，达到环保和净化水体的目的。

它具有工艺简单、处理效果好、操作方便等优点，已经被广泛应用于废水处理领域。