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污水深度处理的硝化与反硝化(2007-08-12 10:48:15)转载▼标签：环保、污水处理污水深度处理的硝化与反硝化一。
硝化(1) 微生物：自营养型亚硝酸菌(Nitrosmohas)自营养型硝酸菌（Nitrobacter）(2) 反应：城市污水中的氮化物主要是NH3,硝化菌的作用是将NH3—N氧化为NO3—NNH+4+1.5O2———NO2+H2O+H+－ΔE亚硝酸菌ΔE=278.42kJNO2+0.5O2———NO-3－ΔE硝酸菌ΔE=278.42kJNH+4+2.0O2——— NO-3+H2+2H+－ΔE硝酸菌ΔE=351kJ研究表明,硝化反应速率主要取决于氨氮转化为亚硝酸盐的反应速率。
硝酸菌的细胞组织表示为C5H7NO255NH+4+76O2+109HCO-3———C5H7NO2+54NO-2+57H2O+104H2Co3亚硝酸菌400 NO2+ NH+4+4 H2Co3+ HCO-3+195 O2——— C5H7NO2+3 H2O+400 NO-3硝酸菌NH+4+1.86 O2+1.98HCO-3——— 0.02C5H7NO2+1.04H2O+0.98 NO-3+1.88H2Co3硝酸菌(3) 保证硝化反应正常进行的必要条件：pH 8~9水温亚硝酸菌反应最佳温度 t=35 0C t>15 0CDO 2 ~ 3 mg / L > 1.0 mg / L硝化1克NH3—N：消耗4。
57克O2消耗7。
14克碱度（擦C a Co3计）生成0。
17克硝酸菌细胞(4) 亚硝酸菌的增殖速度 t=25O C活性污泥中µ(Nitrosmohas)=0.18e 0.116(T-15) day –1µ(Nitrosmohas)=0.322 day –1（20ＯＣ）纯种培养：µ(Nitrosmohas)=0.41e 0.018(T-15) day -1河水中µ(Nitrosmohas)=0.79e 0.069(T-15) day -1一般它营养型细菌的比增长速度µ =1。
反硝化作用与反硝化菌2020一、反硝化作用：反硝化作用一般指在缺氧条件下，反硝化菌将（硝化反应过程中产生的）硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气的过程。
在反硝化过程中，有机物作为电子供体，硝酸盐为电子受体，在电子传递过程中，有机物失去电子被氧化，硝酸盐得到电子被还原，实现在反硝化过程对硝态氮和COD的脱除。
理论上，1g硝态氮的全程反硝化需要硝化2.86g有机碳源（以BOD计）。
对生化处理中反硝化进水，可以考察其可生化性（BOD/COD）和含量（BOD/TN比例），以判断有机物碳源是否适宜并足够系统用于反硝化脱氮。
影响污水生物脱氮过程中反硝化作用的主要因素包括：溶解氧、pH值、温度、有机碳源的种类和浓度，以及水背景情况等。
一般认为，系统中溶解氧保持在0.15mg/L 以下时反硝化才能正常进行。
反硝化作用最适宜的pH为6.5-7.5,反硝化作用也是产碱过程，可以在一定程度上对冲硝化作用中消耗的一部分碱度。
理论上，全程硝化过程可产生3.57g碱度（以CaCO3计）。
在温度方面，实际中反硝化一般应控制在15-30 ℃。
二、参与反硝化作用的细菌反硝化菌主要参与硝态氮及亚硝态氮还原过程，是生化系统中硝酸盐氮去除的主要功能菌。
参与反硝化作用的细菌主要有以下几类：1、反硝化细菌(Denitrifying bacteria)这是一类兼性厌氧微生物，当水环境中有分子态氧时，氧化分解有机物，利用分子态氧作为最终电子受体。
当溶解氧(DO)低于0.15mg/L，即缺氧状态，反硝化细菌可用硝酸盐、氮化物等作为末端电子受体，以有机碳源为氢供体，将硝酸盐还原为NO、N2O或N2。
反硝化作用既可脱除污水中的硝态氮（总氮也自然降低），又可一定程度维持水环境pH稳定性，还可以降低COD。
这类反硝化菌中，有的能还原硝酸盐和亚硝酸盐，有的只能将硝酸盐还原为亚硝酸盐。
2、好氧反硝化细菌有些细菌能营有氧呼吸，同时实现反硝化作用。
从污水中，最早分离的好氧反硝化细菌是副球菌属的Paracoccus pantotrophus，该菌能在好氧情况下将。
厌氧氨氧化与短程硝化反硝化的区别厌氧氨氧化与短程硝化反硝化的区别，很多小伙伴容易搞混，本文从两个工艺本身的原理出发写一写两个工艺的异同点！有其他疑问的小伙伴可以到污托邦社区交流！1、短程硝化反硝化生物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程，第一步是由亚硝化菌将N H4+-N氧化为N O2--N的亚硝化过程；第二步是由硝化菌将N O2--N 氧化为氧化为N O3--N的过程；然后通过反硝化作用将产生的N O3—N 经由N O2--N转化为N2，N O2--N是硝化和反硝化过程的中间产物。
1975年V o e t s等在处理高浓度氨氮废水的研究中，发现了硝化过程中N O2--N积累的现象，首次提出了短程硝化反硝化脱氮的概念。
如下图所示。
比较两种途径，很明显，短程硝化反硝化比全程硝化反硝化减少了N O2-、N O3-和N O3-、N O2-两步反应，这使得短程硝化反硝化生物脱氮具有以下优点：1、可节约供氧量25%。
节省了N O2-氧化为N O3-的好氧量。
2、在反硝化阶段可以节省碳源40%。
在C/N比一定的情况下提高了T N 的去除率。
并可以节省投碱量。
3、由于亚硝化菌世代周期比硝化菌短，控制在亚硝化阶段可以提高硝化反应速度和微生物的浓度，缩短硝化反应的时间，而由于水力停留时间比较短，可以减少反应器的容积，节省基建投资，一般情况下可以使反应器的容积减少30%~40%。
4、短程硝化反硝化反应过程在硝化过程中可以减少产泥25%~34%，在反硝化过程中可以减少产泥约50%。
由于以上的优点，使得短程硝化-反硝化反应尤其适应于低C/N比的废水，即高氨氮低C O D，既节省动力费用又可以节省补充的碳源的费用，所以该工艺在煤化工废水方面非常可行。
2、厌氧氨氧化本文说的厌氧氨氧化是目前的主流的应用的工艺流程（彭永臻院士的短程反硝化暂时不介绍）。
A n a m m o x是在无氧条件下，以氨为电子供体、亚硝酸为电子受体，产生氮气和硝酸的生物反应。
利用好氧和厌氧组合来进行生物脱氮和除磷的原理生物脱氮和除磷是现代污水处理过程中常用的处理方法，利用好氧和厌氧组合来进行生物脱氮和除磷可以有效去除废水中的氮和磷，使得废水达到排放标准。
生物脱氮的原理是通过好氧和厌氧综合作用，将废水中的氨氮和硝态氮转化为氮气释放到大气中，从而达到去除氮的目的。
该过程分为两个阶段：厌氧阶段和好氧阶段。
在厌氧阶段，通过加入硝化抑制剂来抑制硝化菌的生长，同时利用厌氧条件下的反硝化菌将废水中的硝态氮还原成氮气。
反硝化菌利用废水中的有机物作为电子供体，将硝态氮还原成氮气，并释放到大气中。
在好氧阶段，通过加入缺氧条件下的硝化菌来将废水中的氨氮氧化为硝态氮。
硝化菌利用废水中的氨氮作为电子供体，同时吸收氧气，将氨氮氧化成亚硝态氮，再经过氧化反应转化为硝态氮。
硝化过程产生的亚硝酸会进一步被反硝化菌氧化为N2，释放到大气中。
除磷的原理是通过好氧条件下的磷菌将废水中的磷转化为细菌形成的磷酸盐，从而实现磷的去除。
除磷过程可分为生物吸附和矿化两个阶段。
在生物吸附阶段，废水中的有机物作为磷菌的营养源，磷菌在好氧条件下吸附废水中的磷成为细菌形成的有机磷，从而将磷去除。
在矿化阶段，废水中的磷经过好氧条件下的生物氧化反应，被磷菌转化为无机磷酸盐，并与废水中的钙、铝等金属离子结合形成不溶于水的磷酸钙或磷酸铝沉淀物。
这些沉淀物可以通过沉淀或过滤的方式去除。
好氧和厌氧组合的生物脱氮和除磷方法相辅相成，通过两者的配合可以实现高效去除废水中的氮和磷。
好氧和厌氧条件下的细菌互相依赖，在厌氧阶段，反硝化菌利用废水中的硝态氮作为电子供体进行反硝化作用，产生氮气；在好氧阶段，硝化菌利用废水中的氨氮作为电子供体进行硝化作用，产生硝态氮。
同时，在除磷过程中，磷菌在好氧条件下吸附废水中的磷，然后通过好氧条件下的生物氧化反应转化为无机磷酸盐，形成沉淀物。
通过好氧和厌氧组合的生物脱氮和除磷方法可以实现高效的废水处理，不仅能够去除废水中的氮和磷，还能够减少能源消耗和化学药剂的使用。
厌氧、缺氧、好氧的区别厌氧、缺氧、好氧的区别厌氧池是指没有溶解氧，也没有硝酸盐的反应池。
缺氧池是指没有溶解氧，但有硝酸盐的反应池。
厌氧池就是不做曝气，污染物浓度高，因为分解消耗溶解氧使得水体内几乎无溶解氧，适宜厌氧微生物活动从而处理水中污染物的构筑物；缺氧池是曝气不足或者无曝气但污染物含量较低，适宜好氧和兼氧微生物生活的构筑物。
好氧池就是通过曝气等措施维持水中溶解氧含量在4mg/l左右，适宜好氧微生物生长繁殖，从而处理水中污染物质的构筑物；厌氧：无分子氧,化合态氧缺氧：无分子氧,有化合态氧好氧,都可以有,但至少要有前者在A2/O工艺中，厌氧:为释磷菌服务，同时可改变污水的可生化性，一般DO小于0.2mg/L缺氧: 为硝酸盐和亚硝酸盐反硝化脱氮服务，DO<0.5mg/L好氧: 为硝化和好氧活性污泥去除BOD服务，DO>0.5mg/L所谓厌氧是说系统处于一种非氧化态，既不能有氧，也不能有其他的氧化性物质，从理论上将当然是氧气越少越好，最好就是绝对的0含量。
缺氧这个词是国内在翻译的时候用词不当，其实缺氧的全称应该叫做“缺少氧气的氧化状态”，就是说系统中没有氧气，但是系统还是处于一种氧化的状态，比如硝酸根的存在。
综上可知：厌氧是指严格绝氧，包括氧化性物质；缺氧是指分子氧缺乏，但可以有氧化性物质存在；好氧是指氧气充足，可供好氧微生物利用。
厌氧生物处理是在厌氧条件下，形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件，利用这类微生物分解废水中的有机物并产生甲烷和二氧化碳的过程。
污水处理中的厌氧和缺氧是什么实现的？厌氧是在封闭条件下实现。
缺氧是通过回流曝气池后的沉淀池的污泥来实现。
好氧是通过曝气来实现。
缺氧就是好氧池当中含硝态氮的废水回流到前端的缺氧池供反硝化之用，以达到脱氮的目的。
用于除磷的就是厌氧/好氧，不设内回流，就是为了让前端的反应器成为既没有溶解氧也没有硝态氮的厌氧池。
厌氧生物处理是在厌氧条件下,形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件,利用这类微生物分解废水中的有机物并产生甲烷和二氧化碳的过程。
反硝化和厌氧氨氧化过程反硝化和厌氧氨氧化是生物地球化学循环中的两个重要过程，它们在自然界中起着关键的作用。
以下是有关反硝化和厌氧氨氧化过程的相关内容。
1. 反硝化:反硝化是指一类微生物过程，它将硝酸盐还原为气态氮（N2）释放到大气中。
这个过程在自然界中发生于缺氧环境中，包括湿地、深层土壤及海洋沉积物中。
下面是反硝化发生的步骤：1.1. 硝酸盐还原为亚硝酸盐：在缺氧条件下，一类细菌称为反硝化菌利用硝酸盐作为电子受体，将其还原为亚硝酸盐（NO2-）。
这个过程称为硝酸还原，通过产生能量以满足菌体生长的需要。
1.2. 亚硝酸盐进一步还原：亚硝酸盐进一步由另一类细菌还原为一氧化氮（NO）或氮气（N2O），这些化合物可以在反硝化过程中积累。
1.3. 一氧化氮和氮气的释放：一氧化氮和氮气是反硝化的最终产物。
这些产物在缺氧环境中被释放到大气中，从而完成了反硝化过程。
一氧化氮和氮气的释放对于大气中氮的循环和生态系统的健康至关重要。
2. 厌氧氨氧化:厌氧氨氧化是指一类微生物过程，它在缺氧环境中将氨（NH3）氧化为亚硝酸盐（NO2-）。
这个过程在沉积物、深层水体和水处理系统中发生。
以下是厌氧氨氧化发生的步骤：2.1. 氨氧化：在缺氧环境中，一类细菌称为厌氧氨氧化菌利用氨作为电子供体，将其氧化为亚硝酸盐。
这个过程称为氨氧化，通过产生能量以满足菌体生长的需要。
2.2. 产生亚硝酸盐：在厌氧氨氧化过程中，亚硝酸盐是主要的产物。
亚硝酸盐可以在环境中积累，为后续的氮氧化过程提供底物。
2.3. 与反硝化的关联：厌氧氨氧化和反硝化过程有一定的关联性。
在缺氧环境中，亚硝酸盐可以成为反硝化过程的底物，进一步还原为氮气。
这种耦合的反硝化和厌氧氨氧化过程可以有效地减少环境中的氮污染。
以上是有关反硝化和厌氧氨氧化过程的相关内容。
这两个过程的发现和研究对于理解地球生态系统的氮循环以及调控氮肥的使用有着重要的意义。
进一步了解这些过程可以帮助我们更好地管理氮资源，减少氮污染，保护环境与生物多样性。
反硝化厌氧甲烷氧化脱氮过程解析及其碳氮硫转化机制1. 引言1.1 概述反硝化厌氧甲烷氧化脱氮是一种新型的生物处理技术，被广泛运用于废水处理领域。
该过程通过利用特定的微生物群落将废水中的硝化氮转化为无害的氮气，并同时将甲烷等低碳有机物质进行高效降解。
这种新颖的脱氮方法在其同时实现了碳、氮和硫元素之间的转化，具有很大的应用潜力。
1.2 文章结构本文主要围绕着反硝化厌氧甲烷氧化脱氮过程展开深入分析。
首先介绍了该过程的概念和原理，然后对其中涉及到的步骤进行了详细阐述。
接下来，我们将重点探讨碳、氮和硫三个元素在这一过程中的转化机制。
随后，通过对实验结果与比较进行分析，揭示了脱氮过程中可能存在的限制因素。
最后，在总结观点重述和主要发现基础上，提出了对反硝化厌氧甲烷氧化脱氮进一步研究的方向和展望。
1.3 目的本文旨在全面解析反硝化厌氧甲烷氧化脱氮的过程和机制，探讨其碳、氮和硫的转化规律。
通过对实验结果和分析的总结，我们希望能够揭示该新型生物处理技术中可能存在的限制因素，并提供启示和意义，为进一步完善该技术及其应用领域提供参考。
此外，我们还将探索未来进一步研究该领域的方向与展望，以推动该领域的发展与应用。
2. 反硝化厌氧甲烷氧化脱氮过程解析:2.1 反硝化厌氧甲烷氧化概念:反硝化厌氧甲烷氧化是一种特殊的生物处理方法，用于去除废水中的硝酸盐（NO3-）。
在这个过程中，好氧和厌氧微生物共同参与，将NO3-利用产生的H2S和CH4还原为N2和CO2。
2.2 反硝化厌氧甲烷氧化步骤:该过程主要包括以下几个步骤：a) 好氧呼吸：在此阶段，废水中存在的有机物被好氧微生物降解，产生二氧化碳（CO2）和水（H2O）。
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O有机物+ 氧气-> CO2 + H2Ob) 亚硝酸盐生成：下一步是亚硝酸盐（NO2-）的生成。
亚硝态微生物通过将废水中的NO3-还原为NO2-来完成此过程。
MBR系统好氧反硝化效果及好氧反硝化菌的鉴定李晓楼【摘要】采用间歇曝气法对MBR系统好氧反硝化菌进行了培养和富集,考察了系统的好氧反硝化效果及其影响因素,并对好氧反硝化菌进行了分离和鉴定.实验结果表明:在DO为2.0～3.0 mg/L、m(C)∶m(N)为8∶1的条件下,MBR系统好氧反硝化效果较好,COD、氨氮、TN的去除率分别达到90％,90％,62％左右;从系统活性污泥中得到11株好氧反硝化性能较好的好氧反硝化菌,它们属于变形菌门,分别属于不动杆菌属、丛毛单胞菌属、气单胞菌属、假单胞菌属和噬氢菌属.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2015(035)004【总页数】5页(P339-343)【关键词】生物脱氮;膜生物反应器;好氧反硝化菌;菌种鉴定【作者】李晓楼【作者单位】四川职业技术学院建筑与环境工程系,四川遂宁629000【正文语种】中文【中图分类】X703近年来，国家对水质标准和水处理要求的提高，对生物脱氮技术的发展提出了更高要求。
传统生物脱氮技术存在较多不足之处，如硝化菌群增殖速度慢、需进行污泥和硝化液的回流、系统抗冲击能力较弱以及脱氮酸碱度需调节等［1］。
研究发现，在好氧硝化池中常有超出微生物增殖所需的氮的去除，损失的总氮量高达30%［2］。
这种好氧过程中的脱氮现象是由好氧反硝化菌引起的。
与传统生物脱氮技术相比，好氧反硝化菌脱氮具有以下优点：1）使硝化/反硝化反应在同一个反应器中进行，可大幅减少占地面积和建设资金；2）可减少调节系统pH的化学药剂用量，降低成本；3）好氧反硝化菌在处理过程中更易控制［3］。
目前，在多种生物处理系统中都发现了好氧反硝化过程的存在，如好氧曝气池和SBR系统［4-5］。
由于生长条件和竞争等因素限制，好氧反硝化菌不易筛选和富集，而采用生物固定化技术和MBR能够有效地保留和富集好氧反硝化菌［6-7］。
通过对生物处理系统中好氧反硝化菌的分离筛选和鉴定，了解系统中好氧反硝化菌的生长条件，有利于调控生物处理系统，保证好氧反硝化过程的顺利进行［8-9］。
水解酸化池：水解酸化的作用是调节废水的pH值，为后续的生化反应的反应创造条件；因为很多
工艺要求水质在一定pH值范围内，而进水水质往往达不到要求，故要设计酸化池。 水解酸化主要用于有机物浓度较高、SS较高的污水处理工艺，是一个比较重要的工艺。如果后级接入UASB工艺，可以大大提高UASB的容积负荷，提高去除效率。水中有机物为复杂结构时，水解酸化菌利用H2O电离的H+和-OH将有机物分子中的C-C打开，一端加入H+，一端加入-OH，可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，提高污水的可生化性。水中SS高时，水解菌通过胞外粘膜将其捕捉，用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢，不完全的代谢可以使SS成为溶解性有机物，出水就变的清澈了。这其间水解菌是利用了水解断键的有机物中共价键能量完成了生命的活动形式。但是COD在表象上是不一定有变化的，这要根据你在设计时选择的参数和污水中有机物的性质共同确定的，长期的运行控制可以让菌种产生诱导酶定向处理有机物，这也就是调试阶段工艺控制好以后，处理效果会逐步提高的原因之一。水解工艺并不是简单的，设计时要考虑污水中有机物的性质，确定水解的工艺设计，水解停留时间、搅拌方式、循环方式、污泥回流方式、设计负荷、出水酸化度、污泥消解能力、后级配套工艺（UASB或接触氧化）。
接触氧化池:
生物接触氧化法的反应机理 生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法具有以下特点：
1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力； 3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。 厌氧池：
因为厌氧反应分为4个阶段：（1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。 （2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。 （3）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。 （4）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。水解池一般是指水解酸化池，即将整个池子的反应控制在厌氧的前两个阶段，让大分子的物质分解成小分子的易分解的物质，提高废水的B/C比。缺氧池，是相对厌氧和好氧来讲，一般是指溶解氧控制在0.2-0.5mg/l之间的生化系统。
缺氧池
缺氧反应是兼性菌参与的生化反应，兼性菌是可以在好氧也可以在厌氧的情况下反应，要求系统的溶解氧在0.5mg/L以下，对温度和pH的要求也没有厌氧反应严格以DO区分，一般小于0.2mg/L就称为厌氧段，大于0.2mg/L小于0.5mg/L称为缺氧段。厌氧段释磷，缺氧段反硝化脱氮。
缺氧放磷，好氧吸磷，吸磷总量会远远大于放磷，把磷由液相转移到污泥，从水体移除。 水解池和缺氧池的对比： 1、水解池 因为厌氧反应分为4个阶段： （1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。
（2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。
（3）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。 （4）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。
水解池一般是指水解酸化池，即将整个池子的反应控制在厌氧的前两个阶段，让大分子的物质分解成小分子的易分解的物质，提高废水的B/C比。
缺氧池，是相对厌氧和好氧来讲，一般是指溶解氧控制在0.2-0.5mg/l之间的生化系统。 因此他们的相同点是，都是缺氧的环境，以厌氧和兼氧菌为主（实际运用过程中甚至有时候两者没有很明确的分别）。
不同点是，他们发挥的作用不同（水解池是控制在厌氧的水解酸化阶段，将大分子的物质分解成小分子物质，提高废水的可生化性，便于后续工艺的处理；缺氧池的作用是在去氨氮过程中提供反硝化等作用，并作为好氧池的过渡阶段）
另外一般酸化池不曝气，而缺氧池可以选择用穿孔管曝气，适当增加废水中的溶解氧。 好氧池、厌氧池、缺氧池： 好氧池就是通过曝气等措施维持水中溶解氧含量在4mg/l左右，适宜好氧微生物生长繁殖，从而处理水中污染物质的构筑物；
厌氧池就是不做曝气，污染物浓度高，因为分解消耗溶解氧使得水体内几乎无溶解氧，适宜厌氧微生物活动从而处理水中污染物的构筑物；
缺氧池是曝气不足或者无曝气但污染物含量较低，适宜好氧和兼氧微生物生活的构筑物。 不同的氧环境有不同的微生物群，微生物也会在环境改变的时候改变行为，从而达到去除不同的污染物质的目的。
反硝化
也称脱氮作用。反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程。
硝化反硝化与好氧缺氧的关系： 就生活污水而言，氮主要是以有机氮和氨氮的形式存在的，无论是有氧还是在无氧环境下有机氮都可以转化成氨氮，只是产物和速率不同而已，这样，氨氮在有氧的环境下，在亚硝酸菌和硝酸菌的作用下发生硝化反应，转化成硝态氮，这个构筑单元一般叫做好氧池，有的也叫曝气池。硝态氮在反硝化细菌的作用下，在缺氧环境之下发生反硝化反应，生成氮气释放到大气中，完成了脱氮。这个构筑单元一般叫做缺氧池。
硝化作用 硝化细菌将氨氧化为硝酸的过程。 其作用过程如下： 硝化细菌从铵或亚硝酸的氧化过程中获得能量用以固定二氧化碳，但它们利用能量的效率很低，亚硝酸菌只利用自由能的5～14％； 硝酸细菌也只利用自由能的5～10％。因此,它们在同化二氧化碳时，需要氧化大量的无机氮化合物。
土壤中硝化细菌的数量首先受铵盐含量的影响，一般耕地里，每克土中只有几千至几万个。添加铵盐即可使其数量增至几千万个。土壤中性偏碱，通气良好，水分为田间持水量的50～70％，温度为10～30℃时，最适宜硝化细菌的生长繁殖，铵盐也能迅速被转化为硝酸盐。
自然界中,除自养硝化细菌外,还有些异养细菌、真菌和放线菌能将铵盐氧化成亚硝酸和硝酸，异养微生物对铵的氧化效率远不如自养细菌高，但其耐酸，并对不良环境的抵抗能力较强，所以在自然界的硝化作用过程中，也起着一定的作用。
反硝化作用 也称脱氮作用。反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程。微生物和植物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途，一是利用其中的氮作为氮源，称为同化性硝酸还原作用：NO3-→NH4+→有机态氮。许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养。另一用途是利用NO2-和NO3-为呼吸作用的最终电子受体，把硝酸还原成氮（N2），称为反硝化作用或脱氮作用：NO3-→NO2-→N2↑。能进行反硝化作用的只有少数细菌，这个生理群称为反硝化菌。大部分反硝化细菌是异养菌，例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等，它们以有机物为氮源和能源，进行无氧呼吸，其生化过程可用下式表示：
C6H12O6+12NO3-→6H2O+6CO2+12NO2-+能量 CH3COOH+8NO3-→6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能量 少数反硝化细菌为自养菌，如脱氮硫杆菌，它们氧化硫或硝酸盐获得能量，同化二氧化碳，以硝酸盐为呼吸作用的最终电子受体。可进行以下反应：
5S+6KNO3+2H2O→3N2+K2SO4+4KHSO4 反硝化作用使硝酸盐还原成氮气，从而降低了土壤中氮素营养的含量，对农业生产不利。农业上常进行中耕松土，以防止反硝化作用。反硝化作用是氮素循环中不可缺少的环节，可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-减少，消除因硝酸积累对生物的毒害作用。
生物除磷
活性污泥法处理污水时，将活性污泥交替在厌氧和好氧状态下运行，能使过量积聚磷酸盐的积磷菌占优势生长，使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。污泥中积磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下过量地摄取磷。经过排放富磷剩余污泥，其结果与普通活性污泥法相比，可去除污水中更多的磷。
具体解释：实际上，目前对于除磷的原理研究依旧不是很明确，甚至具体是哪一种细菌起的作用仍
然不清楚，通常情况都是以菌群作为研究对象，我们叫他聚磷菌PAOs。 一般来说，生物都有自己的独特性状，但是作为生物都有统一的一面，那就是过度繁殖的特性，生物利用数量上的优势，压倒别的生物，达到繁衍的目的，同理微生物也不例外。在一些特定情况下，微生物在数量上取得竞争的优势，达到抑制其他生物生长的目的。
同理聚磷菌也拥有这样的特性，他们表现出来的形状也是为了自身的繁殖。而且在磷酸盐浓度降低的情况下，会抑制聚磷菌的生长，也就是为什么聚磷菌需要调试才能正常运行。
这一过程主要就是几样物质，VFA（挥发性脂肪酸），PHA（聚羟基脂肪酸），PO（磷酸盐），PP（多聚磷酸盐）
厌氧条件下，PAOs吸收VFA转化为PHA，这一过程PP高能键断裂为这一过程释放能量，同时释放出磷酸盐，而磷酸盐浓度升高，恰恰是我们说的能够利于PAOs生长繁殖
