生物脱氮除磷工艺

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;。

生物脱氮除磷工艺生物脱氮除磷工艺是一种通过微生物代谢作用来减少废水中氮和磷的浓度的工艺。

该工艺逐渐被广泛应用于城市污水处理、农业生产、工业废水处理等领域。

生物脱氮除磷工艺涉及多个过程，包括生物脱氮池、一/二级沉淀池、生物滤池、化学除磷装置等。

其中生物脱氮池和生物滤池是主要的过程单元。

生物脱氮池是一个特殊的好氧反应器，主要是使用异养菌为营养基础，利用硝化反应将氨氮和有机氮转化为硝态氮，然后通过反硝化反应将硝态氮还原为氮气排出。

为了使池内的好氧环境被保持，池内需要提供足够的氧气。

生物滤池是一个非常重要的污水处理单位，它是通过微生物群落代谢作用，利用吸附作用来吸附废水中的氮和磷元素。

微生物生长在滤料表面，铺设在水平或者竖直的格栅上，滤料可以是沙砾、玄武岩等物质。

滤料的特殊结构、表面特性和自备的微生物群落成为生物滤池内的去除污染物的主要手段。

废水在流经滤料层时，氮和磷元素在滤料表面被吸附，吸附到细胞表面的氮被异养菌氧化为氮气，磷元素则随着污泥浓度增加，在池内逐步沉积。

生物脱氮除磷工艺的优点在于原理简单，适用范围广泛，处理效率高，成本较低，不需要大量的化学物质，并且不会产生二次污染。

然而，这种工艺也存在一些缺陷。

例如，处理后的产物含有大量的氮和磷，商业利用它们困难，造成浪费；污水中如果有过多的脂肪和油脂，可能会对生物脱氮除磷工艺产生影响，导致工艺失效。

总之，生物脱氮除磷工艺是一种受到广泛关注的废水处理方案。

未来，随着社会对环境保护意识的不断提高，生物脱氮除磷工艺势必会在更多的领域得到应用，成为减少污染物排放的重要手段。

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。

废水脱氮除磷工艺
废水脱氮除磷工艺是一种用于处理含有高浓度氮和磷的废水的技术，旨在减少这些有害污染物的排放，以满足环保标准。

以下是常见的废水脱氮除磷工艺：
1.生物脱氮除磷工艺：
生物脱氮（BNR）：生物脱氮是通过在废水处理系统中引入一些特定的微生物，将废水中的氮转化为氮气的过程。

这通常包括硝化和反硝化两个阶段，其中氨氮首先被氧化成亚硝酸盐，然后转化为氮气。

生物除磷（BPR）：生物除磷是通过引入能够吸附磷的微生物，将废水中的磷物质吸附并沉淀出来的过程。

2.化学脱氮除磷工艺：
化学沉淀：添加化学药剂，如氧化铁、氧化铝等，与废水中的磷形成沉淀物，从而实现除磷的效果。

这一过程通常被称为磷酸盐的化学沉淀。

硝化-脱硝：使用化学方法将废水中的氨氮氧化成硝酸盐，然后再还原成氮气。

3.物理化学脱氮除磷工艺：
生物物理化学一体化工艺：将生物处理、物理处理和化学处理结合在一起，以提高脱氮除磷效果。

膜分离技术：利用膜过滤技术，如超滤、反渗透等，从废水中去除氮和磷。

4.湿地处理：
人工湿地：利用植物和微生物的协同作用，通过湿地过程去除废水中的氮和磷。

自然湿地模拟：模仿自然湿地的生态系统，利用湿地中的植物和微生物去除废水中的有机和无机污染物。

2.除磷系统的效率影响因素。

①PH 7-8之间；②好氧区中溶解氧2mg/L以上；/P大于10，出水P浓度可降至1mg/L左右；③进水中易降解COD浓度，当BOD5④低污泥负荷和高SRT对除磷过程不利。

当SRT较长时，聚磷菌处于较长的内源呼吸期，会消耗细胞内较多的贮存物质，影响厌氧区对VAF的吸收和PHB的转化，使整个系统的除磷效率降低。

3.A2/O过程中P去除效果变差的原因。

（2012）①进入沉淀池的混合液通常需要保持一定的溶解氧浓度，以防止沉淀池中反硝化和污泥厌氧释磷，但这同时导致回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧，影响厌氧释磷过程；②回流污泥中存在的硝酸盐进行反硝化作用，消耗系统中的易降解COD造成碳源不足的问题；③系统所排放的污泥中仅有一部分是经历了完整的厌氧和好氧过程，影响了污泥的充分吸磷；④系统污泥泥龄因为兼顾硝化菌的生长而不可能太短，导致除磷效果难以进一步提高。

4.氨氮的氨氧化原理。

（2013）5.结合N去除的工艺流程，浅述氨氮和总氮的去除途径。

（2012）6.论述生物脱氮除磷中，碳源的重要性以及碳源不足时应采取什么措施（2011）（2009）碳，是微生物生长需要量最大的元素。

在脱氮除磷系统中，碳源大致上消耗于释磷，反硝化和异养菌正常代谢等其他方面，其中释磷与反硝化过程的反应速率与进水碳源中易降解部分，尤其是挥发性有机脂肪酸（VFA）的数量关系很大。

在生物脱氮的缺氧区，易降解COD浓度越高，则硝酸盐反硝化速率越快，缺氧池容积可以减少，反硝化效率高；在生物除磷的厌氧区，易降解COD浓度越高，释磷越充分，除磷效果越好。

解决方法：一从工艺外部采取措施。

增加进水中易降解COD的数量，例如取消初沉池，或设置短时初沉池、污泥消化液回流或将初沉池改为酸化池等；二从工艺内部考虑。

合理为反硝化和释磷分配碳源，将厌氧区前置，缺氧区后置；预处理单元不能过度曝气，同时曝气池为不减少曝气量以降低回流混合液中的DO浓度；降低回流污泥中的硝酸盐含量等。

生物脱氮除磷工艺简介1、生物脱氮除磷工艺的进展从20世纪60年代开始，美国曾系统地进行了脱氮除磷物化方法研究，结果认为该法的主要缺点是药耗量大，产生的污泥多，特别对处理大量城市污水时，处理成本高。

因此，转入研究生物脱氮除磷工艺。

从20世纪70年代开始，在活性污泥法脱氮工艺（A/0工艺）逐步实现工业化，并在此基础上研究开发出了生物脱氮除磷工艺（如A2/0工艺等）。

以后，随着微生物学和细胞学在污水生化处理上的新应用，又不断出现了多种变形的生物脱氮除磷工艺，如MSBR等。

我国从20世纪80年代初开始生物脱氮除磷研究，80年代后期实现了工业化流程。

污水脱氮除磷可供选择的工艺通常有生物处理和物理化学处理两大类。

后者由于需要投加相当数量的化学药剂，存在运行费用高，残渣量大和运行管理难度大等缺陷，因此，城市污水处理中一般不推荐采用。

而一般生物处理又分为活性污泥和生物膜法两种。

目前对城市污水的生物脱氮除磷工艺，指的是活性污泥生物脱氮除磷工艺。

目前已实用的几种生物脱氮除磷工艺有：A2/O、氧化沟、SBR工艺以及以上三种工艺的系列改良工艺。

2、生物脱氮除磷的工艺原理简述（1）生物脱氮首先，污水中的蛋白质和尿素等在水解酶和尿素酶的作用下转化为氨氮，而后在有氧条件下和在硝化菌的作用下，氨氮被氧化为硝酸盐，这阶段称为硝化（即氨氮转化为硝酸盐）。

再以后，在缺氮条件和反硝化菌的参与作用，并有外加碳源提供能量，硝酸盐还原成气态氮（N2）逸出，这阶段称为反硝化（即硝酸盐的氮转化为氮气）。

整个脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。

在脱氮过程中，硝化菌增长速度较缓慢，所以要有足够的污泥泥龄。

反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，还要有充裕的碳源提供能量，才可能使反硝化作用顺利进行。

除上述条件以外，影响脱氮效率的因素还有溶解氧，温度和PH 值等。

硝化阶段，应有足够的溶解氧，其值一般应大于2g/L。

反硝化阶段为缺氧条件，溶解氧值宜为0.4mg/L左右。

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。

《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，污水处理问题日益突出。

其中，氮、磷等营养物质的排放对水环境造成了严重污染。

污水生物脱氮除磷工艺作为一种高效、经济的污水处理技术，得到了广泛的应用和关注。

本文将介绍污水生物脱氮除磷工艺的现状，并探讨其未来的发展趋势。

二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺原理污水生物脱氮除磷工艺主要利用微生物的作用，通过一系列的生化反应，将污水中的氮、磷等营养物质转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。

该工艺主要包括硝化、反硝化、厌氧释磷和好氧吸磷等过程。

2. 常见工艺目前，常见的污水生物脱氮除磷工艺包括A/O（厌氧/好氧）工艺、A2/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺、MBBR（移动床生物反应器）工艺等。

这些工艺在不同领域得到了广泛应用，取得了显著的成效。

3. 现状分析（1）优点：污水生物脱氮除磷工艺具有处理效率高、运行成本低、污泥产量少等优点，能够有效地去除污水中的氮、磷等营养物质。

（2）挑战：然而，该工艺在应用过程中也面临一些挑战，如硝化菌和反硝化菌的生长条件差异大、运行管理复杂等。

此外，某些工业废水中的特殊成分可能对微生物产生抑制作用，影响处理效果。

三、污水生物脱氮除磷工艺的发展趋势1. 技术创新随着科技的不断进步，新的污水处理技术不断涌现。

未来，污水生物脱氮除磷工艺将更加注重技术创新，通过优化工艺参数、改进设备结构、提高微生物活性等方式，提高处理效率，降低运行成本。

2. 组合工艺为了进一步提高处理效果，未来将更加注重将不同的污水处理工艺进行组合。

例如，将物理、化学和生物处理方法相结合，形成组合工艺，以适应不同类型污水的处理需求。

3. 智能化管理随着信息技术的发展，污水处理行业的智能化管理将成为未来发展的重要方向。

通过引入物联网、大数据、人工智能等技术手段，实现对污水处理过程的实时监控、远程控制和智能调度，提高运行管理的效率和准确性。

4. 资源化利用为了实现污水的资源化利用，未来将更加注重对污水处理过程中产生的污泥进行资源化利用。

脱氮除磷工艺汇总MBR工艺脱氮除磷MBR是一种结合膜分离和微生物降解技术的高效污水处理工艺。

在反应器内，一方面，膜组件将泥水高效分离，促使出水水质改善；另一方面，污泥停留时间（SRT)与水力停留时(HRT）在反应器内相互独立，可提高污泥浓度;此外,反应器内较长的SRT可使增殖缓慢的某些特殊菌(如自养硝化菌等)在活性污泥中出现，而膜组件又能将这些菌持留,从而使MBR处理效果得以改善。

MBR工艺具有一定局限性，对于生活污水，其仅依靠MBR本身其脱氮除磷能力只能达到40％至60%左右的去除率;对于工业废水,其对难降解有机物的去除率并没有得到太大改善。

所以MBR工艺一般和SBR系列/AAO等工艺组合使用。

五种常见组合工艺:SBR-MBR工艺A2O-MBR工艺3A-MBR工艺A2O/A-MBR工艺A（2A)O—MBR工艺SBR-MBR工艺：将SBR与MBR相结合形成的SBR—MBR工艺，除了具有一般MBR的优点外，对于膜组件本身和SBR工艺两种程序运行都互有帮助。

由于膜组件的截留过滤作用，反应中的微生物能最大限度地增长，利于世代时间较长的硝化及亚硝化细菌的生长繁殖，因此，污泥的生物活性高，吸附和降解有机物的能力较强，同时也具有较好的硝化能力。

此外，SBR式的工作方式为除磷菌的生长创造了条件，同时也满足了脱氮的需要，使得单一反应器内实现同时高效去除氮磷及有机物成为可能。

与传统SBR系统相比，SBR-MBR在反应阶段利用膜分离排水,可以减少传统SBR的循环时间;同时,序批式的运行方式可以延缓膜污染。

A2O—MBR工艺：由A2O工艺与MBR膜分离技术结合而成的具有同步脱氮除磷功能的A2O-MBR工艺，可进一步拓展MBR的应用范畴。

在该工艺中设置有两段回流，一段是膜池的混合液回流至缺氧池实现反硝化脱氮，另一段是缺氧池的混合液回流至厌氧池，实现厌氧释磷.A2O-MBR工艺中高浓度的MLSS、独立控制的水力停留时间和污泥停留时间、回流比及污泥负荷率等都会产生与传统A2O工艺不同的影响,具有较好的脱氮除磷效率。

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几种生物脱氮除磷工艺的区分一、四段Bardenpho脱氮工艺图1 四段Bardenpho脱氮工艺示意图如图1所示，四段Bardenpho脱氮工艺的设计目标是在不投加碳源时脱氮效率达到90%以上。

沉淀池的污泥回流到缺氧池1，同时，好氧池1的混合液也回流到缺氧池1。

沉淀池污泥回流比设计为100%，主要脱氮作用发生在缺氧池1，可实现脱氮70%。

缺氧池2的停留时间可以达到内源呼吸要求，靠微生物的内源呼吸作用去除好氧池1出水中的硝态氮。

BOD去除、氨氮氧化、磷的吸收主要发生在好氧池1。

磷得不到充分地释放，生物除磷效果较差。

二、五段Bardenpho脱氮除磷工艺图2 五段Bardenpho脱氮除磷工艺示意图为了改善四段Bardenpho脱氮工艺的生物除磷效率，发展了五段Bardenpho脱氮除磷工艺。

如图2所示，五段Bardenpho脱氮除磷工艺的设计特点是在首端增加了厌氧池，沉淀池的污泥回流到厌氧池强化了生物除磷，污泥回流比设计为100%。

好氧池1的混合液回流到缺氧池1，好氧池1的混合液回流比设计为400%。

缺氧池2的反硝化效率明显低于缺氧池1，没有发挥显著的脱氮作用。

三、UCT脱氮除磷工艺图3 UCT脱氮除磷工艺示意图如图3所示，UCT脱氮除磷工艺的设计目的之一是减小沉淀池回流的活性污泥对生物除磷效率的影响，因为活性污泥中含有硝酸盐，如果回流到厌氧池，会影响磷的释放，所以改为回流到缺氧池。

建立缺氧池出水混合液回流到厌氧池，降低厌氧池的硝态氮负荷。

厌氧池污泥浓度偏低。

如果进水的TKN/COD的比值大于0.12~0.14，除磷效果较差。

四、改良UCT脱氮除磷工艺图4 改良UCT脱氮除磷工艺示意图如图4所示，改良UCT脱氮除磷工艺将缺氧池一分为二，沉淀池的活性污泥回流到缺氧池1，好氧池的混合液回流到缺氧池2，反硝化脱氮作用主要发生在缺氧池2。

厌氧池污泥浓度偏低。

要求进水的TKN/COD的比值不大于0.11。

五、A/O除磷工艺图5 A/O除磷工艺示意图A/O除磷工艺为了保证进水与回流的活性污泥混合后仍然保持一个厌氧状态，所以好氧池的水力停留时间设计非常短，在1.5~2.5小时。

A-A-O生物脱氮除磷工艺相当多的污水处理厂在去除BOD和SS的同时，还要求脱氮并去除磷。

此时，应采用A-A-O生物脱氮除磷工艺。

1、工艺原理及过程A-A-O生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合。

在该工艺流程内，BOD、SS和以各种形式存在的氮和磷将一并被去除。

该系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌组成，专性厌氧和一般专性好氧菌群均基本被工艺过程所淘汰。

在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷去除。

2、工艺参数和影响因素A-A-O生物脱氮除磷的功能是有机物去除、脱氮、除磷三种功能的综合，因而其工艺参数应同时满足各种功能的要求。

如能有效去除脱氮或除磷，一般也能同时高效地去除BOD，但除磷和脱氮往往是相互矛盾的，具体体现在某些参数上，使这些参数只能局限在某一狭窄的范围内，这是A-A-O系统工艺控制较为复杂的主要原因。

（1）F/M和SRT完全的生物硝化，是高效生物脱氮的前提，因而F/M越低SRT越高，脱氮效率越高，而生除磷则要求高F/M低SRT。

A-A-O生物脱氮除磷是运行较灵活的一种工艺，可以以脱氮为重点，也可以以除磷为重点，当然也可以二者兼顾。

如果既要求一定的脱氮效果，也要求一定的除磷效果，F/M一般控制在0.1～0.18kgBOD5/(kgMLVSS•d)，SRT一般应控制在8～15天。

（2）水力停留时间水力停留时间与进水浓度、温度等因素有关。

厌氧段水力停留时间一般在1～2小时范围；缺氧段水力停留时间1.5～2小时；好氧段水力停留时间一般应在6小时。

（3）内回流与外回流内回流比r一般在200～500％之间，具体取决于进水TKN浓度，以及所要求脱氮效率，一般认为，300～500％时脱氮效率最佳。