废水生物脱氮除磷技术概要
污水生物脱氮除磷原理及工艺
l有报道称：污泥龄为30d，除磷率为40%；污泥龄为17d，
除磷率为50%；而污泥龄为5d时，除磷率高达87%。
③温度： l 5~30C；
二、生物除磷过程的影响因素
④pH值： l 6~8。 ⑤BOD5负荷： l BOD/TP > 20； l 小分子易降解的有机物诱导磷的释放的能力更强； l 磷的释放越充分，磷的摄取量也越大。 ⑥硝态氮 l 硝酸盐应小于2mg/l；当COD/TKN 10，硝酸盐的影响就
2、硝化反应过程及反应方程式：
②硝化反应：
NO2 0.5O2 NO3
加上合成，则：
400NO2
NH
4
4H 2CO3
HCO3
195O2
C5 H 7O2 N 3H 2O 400NO3
硝酸盐细菌的产率是：0.02g/gNO2-N 氧化1mg NO2-N为NO3-N，需氧 1.11mg
几乎不消耗碱度
一般用Al2(SO4)3，聚氯化铝（PAC）和铝酸钠（NaAlO2） 2）铁盐除磷：FePO4 、 Fe(OH)3 一般用FeCl2、FeSO4 或 FeCl3 、Fe2(SO4)3 3）石灰混凝除磷:
5Ca 2
4OH
3HPO
2 4
Ca5 (OH )( PO4 )3
3H 2O
羟磷灰石
第二节 废水生物脱氮的基本原理
BOD5/P
0.5~1.0 0.5~1.0 3.5~6.0 50~100 100~300 3000~5000 0.15~0.7
2 5~15(以10为宜)
三、Phoredox同步脱氮除磷工艺
工艺特点： l在缺氧反应器之前再加一厌氧反应器，以强化磷的释放， 从而保证在好氧条件下，有更强的吸收磷的能力，提高除磷 效果。
污水处理中的脱氮与除磷技术
成本与能耗
综合考虑处理成本、能耗等因素，选择经济可行 的技术方案。
环保与安全
优先选择环保友好、安全可靠的技术，减少对环 境的影响。
05
案例分析
生物脱氮与除磷技术的应用案例
序批式反应器（SBR）
SBR是一种常用的生物脱氮除磷工艺，通过间歇式反应和沉淀，实现生物脱氮 与除磷。该工艺具有较好的脱氮除磷效果，同时能够降低能耗和运营成本。
活性污泥法
活性污泥法是一种传统的生物脱氮除磷工艺，通过曝气和沉淀过程，使污水中 的有机物得到降解，同时实现脱氮除磷。该工艺适用于处理大规模的污水，但 需要较高的能耗和运营成本。
技术改进与创新案例
高效生物脱氮除磷技术
通过优化反应器设计和微生物种群， 提高生物脱氮除磷效率。例如，采用 高效硝化菌和聚磷菌等微生物，提高 硝化效率和聚磷效果。
物理除磷技术
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物理除磷技术是通过吸附、过滤、沉淀等方式去除污 水中的磷。
物理除磷技术适用于低磷含量和高浊度污水的处理， 具有处理效果好、操作简单等优点。
物理除磷技术需要定期更换吸附剂或过滤材料，且处 理效果受水质变化影响较大。
04
脱氮与除磷技术的比较与选择
技术比较
脱氮技术
主要通过硝化、反硝化等过程去除污水中的氮元素，常用方法包括生物脱氮和化学脱氮。生物脱氮技 术成熟，但需要较高的能耗和较长的处理时间；化学脱氮技术效率高，但药剂消耗量大，成本较高。
人才培养与交流
加强污水处理领域的人才培养和国 际交流，引进国外先进技术和管理 经验，提高我国污水处理技术的整 体水平。
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感谢聆听
生物除磷技术需要良好的硝化反应和混合液回流条 件，以保证聚磷菌的活性。
污水(生物)除磷脱氮技术
第 7 章 污水的深度处理与回用处理对象：残存的有机物、悬浮物，除N ，P ，脱色，除臭，杀菌 处理目标：污水再用—中水，补充地下水、工业冷却水、水源水、农灌 主要处理技术：--- 混凝沉淀、过滤、吸附、氧化、生化、膜分离 污水（生物）除磷脱氮技术一、 脱氮技术1. 概述：污水中氮的存在形式：有机N ，NH 4-N ，NH 3-N ，NO -2 –N ，NO -3-N 二级处理水中氮的存在形式：NH 4-N ，NH 3-N ，NO -2 –N ，NO -3-N 常规二级生物处理工艺对氮的去除率较低：H O H y n CO x n NO H C O z y x n nNH O H nC n z y x ∆--+-+→--+++2227523)4(2)5()()524(如进入曝气池的BOD 为120mg/L ，按微生物的营养平衡式： BOD ：N ：P=100：5：1如果BOD 去除90%，去除量约为 100mg/L ，以除碳质COD 为目的的生化反应过程仅能够去除 5mg/L 的N 。
（一般城市污水的氨氮在20-80mg/L ，一级排放标准要求氨氮小于15mg/L 。
传统活性污泥法氮的去除率位20-40%，磷的去除率5-20%）含氮污水的危害：水体富营养化，对农作物的影响 高浓度含氮废水（ NH 3-N >100mg/L ），采用物理化学方法：如吹脱法，离子交换，不连续氯化等方法。
城市污水处理（NH 3-N <100mg/L ）--生物脱氮法2. 生物脱氮原理1） 氨化与硝化：（1） 氨化反应：（蛋白质，氨基酸，尿素—氨氮） 3222NH CO RCOOH O COOH RCHNH ++→+氨基酸 氨化菌（2） 硝化反应：NH +4+3/2 O 2----（亚硝化菌）--NO -2+H 2O+2H + -∆F NO -2+1/2 O 2--（硝化菌）---NO -3-∆F总反应：NH +4+2 O 2----NO -3+H 2O+2H + -∆F（3） 硝化菌是化能自养细菌（不需要有机性营养物，从CO 2获取碳源，从无机物获取能量）（4） 硝化反应正常进行的环境条件∙充足的溶解氧和保持一定的碱度1g 氮完成硝化需氧 4.57g （由上式）H +释放，降低PH 。
城市污水生物脱氮除磷方法综述
城市污水生物脱氮除磷方法综述摘要：本文归纳了脱氮除磷研究中的关键问题，指出了生物脱氮除磷原理及经典工艺，并说明了脱氮除磷技术的研究进展，同时对今后的脱氮除磷工艺做了展望。
关键词：富营养化脱氮除磷 a/o/a工艺1.生物脱氮除磷机理研究1.1生物脱氮机理1.1.1 传统生物脱氮理论生物脱氮包括氨化、硝化、反硝化三个过程。
水体中的有机氮首先在氨化菌的作用下，转化为氨态氮，这也就是所谓的氨化阶段；之后是硝化阶段，硝化阶段其实由两部分组成，首先水体中的氨态氮在好氧的条件下通过亚硝化菌转化为亚硝酸盐氮，然后硝化菌在好氧的条件下将亚硝酸盐氮转化为硝酸盐氮。
最后是反硝化阶段，该阶段在缺氧的条件下，通过反硝化菌将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮转化为n2。
1.1.2 同时硝化与反硝化（snd）同时硝化与反硝化（snd）指在一定条件下，硝化与反硝化反应发生在同一处理条件及同一处理空间内的现象。
有以下优点：（1）能有效保持反应器中ph稳定，减少或取消碱度的投加。
（2）减少传统反应器的容积，节省基建费用。
（3）对于仅由一个反应池组成的序批式反应器来讲， snd能够降低实现硝化、反硝化所需时间。
（4）曝气量的节省，能够进一步降低能耗。
1.1.3 短程硝化反硝化短程硝化反硝化是将硝化控制在no-2阶段而终止，随后进行反硝化。
实现短程硝化和反硝化的关键在于抑制硝酸菌的增长，从而使亚硝酸盐在硝化过程中得到稳定的积累[1]。
短程硝化反硝化可节省氧供应量约为25%，降低能耗，节省碳源40%，减少污泥生成量可达50%，减少投碱量，缩短反应时间和减少容积。
短程硝化反硝化工艺尤其适用于低碳氮比、高氨氮、高ph 值和高碱度废水的处理。
短程硝化反硝化不仅可节省工程投资，更重要的是可以节省运行费用，适用水质范围较宽。
1.2生物除磷机理1.2.1 传统生物除磷理论在厌氧的条件下，聚磷菌把细胞中的聚磷水解为正磷酸盐释放胞外，并从中获取能量，利用污水中易降解的有机物，合成储能物质聚b一经基丁酸（phb）等储于细胞内，在好氧的条件下，聚磷菌以游离氧为电子受体，氧化细胞内储存的phb，并利用该反应产生的能量，过量从污水中摄取磷酸盐，合成高能atp，其中一部分又转化为聚磷，作为能量储于细胞内，好氧吸磷大于厌氧释磷量，通过排放富磷污泥可以实现高效除磷目的。
污水脱氮除磷技术介绍
污水脱氮除磷技术介绍污水脱氮除磷技术是指对污水中的氮、磷进行有效去除的技术。
磷和氮是污水中的主要污染物之一，如果不进行有效去除，会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖，影响水体的生态平衡。
因此，对污水中的氮、磷进行去除是保护水体环境的重要措施之一一、污水脱氮技术1.生物脱氮法：生物脱氮法是利用特定微生物将污水中的氨氮转化为氮气排放。
这种方法需要提供好氧和缺氧条件，通过调控曝气和停氧时间，使特定微生物发挥作用。
目前常用的生物脱氮方法有硝化-反硝化法和厌氧氨氧化-硝化法两种。
2.化学脱氮法：化学脱氮法是指通过加入化学药剂使污水中的氮污染物发生化学反应，将氮污染物转化为氮气排放。
常用的化学药剂有硫酸铁、硫酸铝等。
这种方法操作简单，但药剂投入量大，处理成本较高。
3.膜法脱氮：膜法脱氮是利用气液界面上的气流驱动气体分子穿透膜，并利用膜的选择性透过性，选择性去除污水中的氮气。
膜法脱氮技术通常包括反渗透法(RO)、气体渗透法(GO)、气体渗透双极渗透法(GPD)等。
二、污水除磷技术1.化学除磷法：化学除磷法是通过加入化学药剂与污水中的磷形成沉淀物，将磷从污水中去除。
常用的化学药剂有氢氧化钙(Ca(OH)2)、氢氧化铝(Al(OH)3)等。
这种方法操作简单，但药剂投入量大，处理成本较高。
2.生物除磷法：生物除磷法是通过调控好氧-缺氧情况下特定微生物的生长环境，促使其在缺氧条件下吸收和积累磷。
常用的生物除磷方法有反硝化除磷法、AO法、高效耐磷生物工艺等。
3.吸附除磷法：吸附除磷法是通过将特定材料引入污水中，利用材料对磷的吸附性能，将污水中的磷吸附到材料表面。
常用的吸附材料有Fe3O4、氧化铝、活性炭等。
4.膜法除磷:膜法除磷是利用膜的选择性透过性，选择性去除污水中的磷。
常见的膜法除磷技术有微滤膜法(MF)、超滤膜法(UF)、纳滤膜法(NF)、反渗透膜法(RO)等。
需要注意的是，不同的工业场所的污水特性各异，其处理过程、工艺选择也会有所不同。
废水脱氮除磷技术
反硝化菌为异养型兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会以氧气为电子受体进行耗氧呼吸；在无氧而有硝 酸盐氮或亚硝酸盐氮存在时，则以硝酸盐氮或亚硝酸盐氮为电子受体，以有机碳为电子供体和营养液 进行反硝化反应。
三、生物方法脱氮
1、生物脱氮机理 ➢ 反硝化反应
在反硝化反应中，最大的问题就是污水中可用于反硝化的有机碳的多少及其可生化程度。当污水中 BOD5/TKN 4~6时，可认为碳源充足。碳源按其来源可分为三类：
第一类为外加碳源，多为投加甲醇，这是因为甲醇结构简单，被分解后的产物为二氧化碳和水， 不产生难以降解的中间产物，缺点费用高；
二、 化学方法脱氮
3.化学沉淀法
M g 2 N H 4 H P O 4 2 6 H 2 O M g N H 4 P O 4 6 H 2 O H
M g 2 N H 4 P O 4 3 6 H 2 O M g N H 4 P O 4 6 H 2 O
M g 2 N H 4 H 2 P O 4 2 6 H 2 O M g N H 4 P O 4 6 H 2 O 2 H
第二类为污水，因为原污水中含有有机碳；
第三类为内源呼吸碳源——细菌体内的原生物质及其储存的有机物。
反硝化反应中每还原1gNO3-可提供2.6g的氧，同时产生3.47g的CaCO3和0.45g反硝化菌，消耗2.47g 甲醇（约为3.7gCOD）。
二、 化学方法脱氮
2.折点加氯法 含氨氮的水加氯时，有下列反应：
总反应式：
污水处理厂A-A-O生物脱氮除磷工艺简介
污水处理厂A-A-O生物脱氮除磷工艺简介
污水处理厂A-A-O生物脱氮除磷工艺简介
在城市生活污水处理厂,传统活性污泥工艺能有效去除污水中的BOD5和SS,但不能有效地去除污水中的氮和磷.如果含氮、磷较多的污水排放到湖泊或海湾等相对封闭的水体,则会产生富营养化导致水体水质恶化或湖泊退化,影响其使用功能.因此,在对污水中的BOD5和SS进行有效去除的同时,还应根据需要,考虑污水的脱氮除磷.其中A-A-O(厌氧-缺氧-好氧)为同步生物脱氮除磷工艺的一种.
作者：孟永进作者单位：张家口市鸿泽排水有限公司,河北,张家口,075000 刊名：硅谷英文刊名： SILICON VALLEY 年，卷(期)：2009 ""(15) 分类号： X7 关键词：。
污水生物脱氮除磷的基本原理
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。
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概述
最近几年来，由于水体富营养化问题的日 益严峻，使得国内对污水中氮磷的危害性认 识日渐深入，使废水脱氮除磷工艺的研究得 到发展。但是大部分污水脱氮除磷工艺仍然 是借鉴于国外的工艺，而这些工艺还或多或 少地存在一些问题。如何解决现有废水脱氮 除磷工艺中存在的问题，提高污水脱氮除磷 效率和运行的稳定性，是目前环境工程界亟 待解决的问题。
废水生物脱氮除磷技术
概述 13.3.1 氮、磷污染的环境效应及现状 13.3.2 生物脱氮的基本原理及影响因素分析 13.3.3 生物除磷的基本原理及影响因素分析 13.3.4 废水生物脱氮除磷工艺
概述
国外从60年代末开始研究开发废水生物脱 氮除磷工艺技术，到80年代中期开始成功地 应用于城市生活污水和部分工业废水处理工 程中，取得了相当大的成功。但由于国内对 水体富营养化的问题还没有引起必要的重视， 使得国内在污水中营养物去除方面起步较晚。
氮、磷污染的环境效应及现状
我国水体富营养化问题已越来越突出，成 为近几年我国水体污染中非常严峻的问题。 “富营养化”（Eutrophication）是湖泊分类 方面的概念。湖泊学家认为天然富营养化是 水体衰老的一种表现。而过量的植物性营养 元素氮、磷进入水体则是人为加速了水体的 富营养化过程。
氮、磷污染的环境效应及现状
富含磷酸盐和某些形式氮素的水在光照和 其它环境条件适宜的情况下使水体中浮游生 物如藻类等过量生长，随后藻类死亡并伴随 着异养微生物的代谢，耗尽了水体中的溶解 氧，造成了水体质量恶化和水生生态环境结 构破坏，这就是所谓的水体富营养化。
氮、磷污染的环境效应及现状
一般认为，当水体中含氮量超过0.2~0.3mg/L， 磷含量大于0.01~0.02mg/L，BOD5大于 10mg/L，在pH值7~9的淡水中细菌总数每毫 升超过10万个，表征藻类数量的叶绿素-α含 量大于10μg/l时，水体就发生了富营养化。
亚硝酸菌
H4+ +H2CO3 + HCO3- + O2 NO3- +
H2O + 硝酸菌
（13-3）
总反应：
NH4+ + O2 + HCO3微生物细胞
NO3- + H2O + H2CO3 + （13-4）
RCHNH2COOH + O2 NH3
RCOOH + CO2 + （13-1）
在活性污泥和生物膜系统内，氨化作用能
较完全地发生。
硝化作用
废水中的氨氮在硝化细菌的作用下，进一 步氧化为硝态氮。此过程包括两个基本反应 步骤：由亚硝酸菌（Nitrosomonas）参与的将 氨氮转化成亚硝酸盐（NO2-）的反应；由硝 酸菌（Nitrobacter）参与的将亚硝酸盐转化为 硝酸盐（NO3-）的反应。其中亚硝酸菌有亚 硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球 菌属等；硝酸菌有硝酸杆菌属、硝酸螺菌属 和硝酸球菌属等。
氮、磷污染的环境效应及现状
调查表明，我国大部分湖泊、水库已达到富 营养化或超富营养化程度。其中富营养化的 湖泊、水库有江苏太湖、安徽巢湖等9个；重 富营养化的有流花湖、墨水湖、荔湾湖、滇 池（草海）、东山湖、南湖、玄武湖和麓湖 等8个。由此可见，我国大部分湖泊、水库遭 受污染，而且近年来有不断上升的趋势。
氮、磷污染的环境效应及现状
水体富营养化是继需氧型污染后我国又一 严重的水环境污染问题，尤其是在太湖、滇 池、巢湖及众多湖泊水库等缓流水体中，由 于藻类生长旺盛，严重影响了水体功能，破 坏了水生生态系统，甚至污染和危害了饮用 水水源地。
氮、磷污染的环境效应及现状
1986~1990年对我国26个大中型湖泊及水 库的调查表明，这些湖泊和水库的总氮浓度 范围为0.08~3.383mg/L，其中含量最高的是 南四湖、巢湖和蘑菇湖水库。所调查湖泊和 水库的总氮平均值为2mg/L以上。总磷含量 范围为0.018~0.4mg/L，含量最高的是镜泊湖， 其次为南四湖、太湖和呼伦湖。26个湖泊和 水库的总磷几何平均值为0.165mg/L。
生物脱氮的基本原理及影响因素
一、生物脱氮的基本原理 二、生物脱氮的影响因素
生物脱氮的基本原理
概述 1、氨化作用（Nitrogen） 2、硝化作用（Nitrification） 3、反硝化作用（Denitrification） 4、生物脱氮的新发现
概述
废水生物脱氮技术是70年代中期美国和南 非等国的水处理专家们在对化学、催化和生 物处理方法研究的基础上，提出的一种经济 有效的处理技术。废水生物脱氮有同化脱氮 与异化脱氮。同化脱氮是指微生物的合成代 谢利用水体中的氮素合成自身物质，从而将 水体中的氮转化为细胞成分而使之从废水中 分离。通常所说的废水生物脱氮是指异化脱 氮。
概述
废水生物脱氮利用自然界氮素循环的原理， 在水处理构筑物中营造出适宜于不同微生物 种群生长的环境，通过人工措施，提高生物 硝化反硝化速率，达到废水中氮素去除的目 的。废水生物脱氮一般由三种作用组成：氨 化作用、硝化作用和反硝化作用。
氨化作用
在未经处理的原废水中，含氮化合物主要以
有机氮如蛋白质、尿素、胺类化合物、硝基 化合物以及氨基酸等形式存在，此外还含有 部分氨态氮如NH3和NH+4-N。在细菌的作用 下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮。以 氨基酸为例，反应式为：
氮、磷污染的环境效应及现状
这些数据与OECD1982年所调查的世界71 个湖泊的几何平均值及浓度范围相比，均远 大于OECD的调查结果。上述调查的湖泊及 水库中，有68%的透明度<0.6m，76%的<1m， 其中城市湖泊的透明度一般为0.2~0.4m。湖 泊及水库中，浮游植物的含量较高，叶绿素（chlα）年均值的范围为0.7~240mg/L。
硝化作用
亚硝酸菌和硝酸菌都是化能自养菌，它们 利用CO2、CO32-和HCO3-等作为碳源，通过 NH3、NH4+或NO2的氧化获得能量。硝化反 应过程需在好氧条件下进行，以氧作为电子 受体。其反应过程可用下式表示：
亚硝化反应：
NH4+ + O2 + HCO3- NO2- + H2O +H2CO3 +