污水脱氮除磷研究新进展
高效能污水生物脱氮除磷工艺的研究进展
０ 引 言
从 ２ Ｏ世 纪 ６ ０年代 开 始 ，水 体 的 富 营养 化 问 题 日趋 严 重 ， 围波及 整 个 世 界 。尽 管 污染 物 的排 范 放 标 准越 来 越 严 格 ， 水 体 污 染 的形 势 依 然 严 峻 ， 但
２１ 年 １ ０２ 月第 １ 期
城 市道 桥 与 防 洪
Hale Waihona Puke 防洪排水 ６ １高效 能 污水 生物脱 氮 除磷 工艺 的研 究进 展
芮旭 东 ， 汪宏 渭 ， 志康 刘
（ 杭州 市七格 污水 处理 厂工程 建设 指挥 部 ， 浙江杭 州 ３０ ０ １０ ５）
摘
要： 在水 环境 污 染和 水体 富 营养 化 的问题 日益 严重 ，国 内外对 氮 、 磷排 放 的限 制标 准越来 越 严格 的背 景 下 ， 为更 好地 解
污水脱氮 除磷技术 的研发 和工程应用 至今 仍是 国 内外 关 注 的 热点 和 难 点 。Ａ ／ （ 氧 ／ ２ 厌 Ｏ 缺氧 ／ 氧 ） 好 工 艺 是 技 术 成 熟 、 用 范 围广 泛 的脱 氮 除 磷 工 艺 ， 应 取 得 良好 的 环境 效 益 。 然 而 ， ２ 工 艺 在 脱 氮 和 除 磷 的 机 理 上 存 在 Ａ／ ０ 着 一 定 的相 互 制 约 ， 回流 污 泥 中 的硝 酸 盐 、 泥 龄 污 及 进 水 碳 源 是 平 衡 脱 氮 与 除磷 效 率 的 重 要 因 素 。 为此 ，研 发 经 济 高效 的脱 氮 除磷 新 工 艺 技 术 成 为 重 点 方 向 。本 文 所 述 的高 效 能 脱 氮 除 磷 工 艺 技 术 指 的是 在 同一 反 应 器 中 同时 发 生 ２种 及 以上 不 同 类 型的生化反应 。它们在兼具脱氮除磷功 能的同 时 ， 有 减 少 反 应 器 体 积 、 效 利 用 碳 源 ， 约 能 具 有 节 源等优势 ， 符合节能减排和可持续发展的理念 。
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
02
01
03
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。
THANK YOU
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。
《2024年城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》范文
《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速，城市污水处理问题日益突出。
在众多的污水处理技术中，生物脱氮除磷技术因其高效、经济、环保等优点而备受关注。
本文旨在探讨城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展，分析其技术特点、应用现状及未来发展趋势。
二、生物脱氮除磷技术概述生物脱氮除磷技术是一种利用微生物的新陈代谢活动，通过生物膜法或活性污泥法等工艺，将污水中的氮、磷等营养物质去除的技术。
该技术具有处理效率高、运行成本低、污泥产量少等优点，是当前城市污水处理领域的研究热点。
三、新型生物脱氮技术研究进展（一）A2/O工艺及其改进型技术A2/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺是一种典型的生物脱氮技术。
近年来，研究者们针对A2/O工艺的不足，开发了多种改进型技术，如MBBR（移动床生物膜反应器）、SBR（序批式活性污泥法）等。
这些技术通过优化反应器结构、调整运行参数等手段，提高了脱氮效率，降低了能耗。
（二）新型厌氧氨氧化技术厌氧氨氧化技术是一种利用厌氧氨氧化菌将氨氮转化为氮气的生物脱氮技术。
近年来，研究者们通过优化反应条件、提高菌种活性等手段，推动了厌氧氨氧化技术的发展。
该技术具有脱氮效率高、能耗低等优点，是未来生物脱氮技术的重要发展方向。
四、新型生物除磷技术研究进展（一）PAOs（聚磷菌）强化除磷技术PAOs强化除磷技术是一种利用聚磷菌在厌氧-好氧条件下实现高效除磷的技术。
近年来，研究者们通过优化反应条件、提高聚磷菌活性等手段，提高了PAOs强化除磷技术的除磷效率。
该技术具有除磷效果好、污泥产量少等优点。
（二）化学与生物联合除磷技术化学与生物联合除磷技术是一种结合化学沉淀与生物吸附的除磷技术。
该技术通过投加化学药剂与生物反应相结合的方式，实现高效除磷。
近年来，研究者们针对不同水质条件，优化了药剂种类和投加量，提高了除磷效果。
五、新型生物脱氮除磷技术应用及发展趋势（一）应用现状新型生物脱氮除磷技术在城市污水处理中已得到广泛应用。
《2024年污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》范文
《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业化的推进，污水处理成为环境保护和可持续发展的关键环节。
在污水处理过程中，氮、磷等营养物质的去除尤为关键，因为这些物质会直接导致水体富营养化，影响水生态系统的平衡。
其中，污水生物脱氮除磷工艺因其高效、经济的特点，成为当前污水处理领域的研究热点。
本文将详细介绍污水生物脱氮除磷工艺的现状及其发展趋势。
二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 传统生物脱氮除磷工艺传统的生物脱氮除磷工艺主要包括活性污泥法、生物膜法等。
这些工艺通过微生物的作用，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。
然而，这些工艺在处理过程中存在能耗高、污泥产量大等问题，限制了其应用范围。
2. 新型生物脱氮除磷工艺针对传统工艺的不足，科研人员不断探索新型的生物脱氮除磷工艺。
其中，短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、同步脱氮除磷等工艺在实验室阶段取得了显著成果。
这些新型工艺具有能耗低、污泥产量少等优点，为污水处理提供了新的思路。
3. 实际应用情况目前，各种生物脱氮除磷工艺在实际应用中取得了良好的效果。
例如，某些城市采用新型的同步脱氮除磷工艺，实现了氮、磷的高效去除，同时降低了能耗和污泥产量。
此外，一些工业园区也采用生物脱氮除磷工艺处理废水，有效减轻了对周边水环境的污染。
三、污水生物脱氮除磷工艺的发展趋势1. 工艺优化与创新未来，随着科研技术的不断发展，污水生物脱氮除磷工艺将进一步优化和创新。
科研人员将探索更加高效的微生物种类和反应机制，以提高氮、磷的去除效率。
同时，针对不同地区、不同行业的污水处理需求，开发适应性强、操作简便的工艺。
2. 能源回收与资源化利用在污水处理过程中，通过生物脱氮除磷等工艺产生的能量和资源将得到充分利用。
例如，利用微生物在反应过程中产生的能量，实现污水的能源自给或供电；同时，将处理后的污水用于农业灌溉、景观用水等，实现水资源的循环利用。
《2024年污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》范文
《污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速，污水处理问题日益严峻。
在污水处理中，脱氮除磷是两个重要的处理目标。
传统的物理、化学处理方法虽然能够达到一定的处理效果，但往往能耗高、成本大，且易产生二次污染。
因此，对污水生物脱氮除磷工艺的优化技术进行研究，不仅对环境保护具有重要意义，也对可持续发展具有长远影响。
本文旨在综述当前污水生物脱氮除磷工艺的优化技术及其应用现状。
二、污水生物脱氮技术1. 传统生物脱氮工艺传统生物脱氮工艺主要包括硝化与反硝化两个过程。
其中，硝化过程由自养型硝化细菌完成，反硝化过程则由异养型反硝化细菌完成。
这一过程虽然简单，但在实际运行中往往受到多种因素的影响，如温度、pH值、营养物质等。
2. 优化技术针对传统生物脱氮工艺的不足，研究者们提出了多种优化技术。
其中包括：改良菌种、引入新型反应器、优化运行参数等。
改良菌种主要是通过选育高效、耐污的菌种来提高脱氮效率；新型反应器的引入则能够更好地实现硝化与反硝化的分离与结合，提高整体脱氮效果；而优化运行参数则包括调整pH值、温度等，以适应不同环境条件下的脱氮需求。
三、污水生物除磷技术1. 传统生物除磷工艺传统生物除磷工艺主要依靠聚磷菌在好氧、厌氧条件下的生长特性来实现除磷。
这一过程虽然有效，但易受到污泥产量、营养物质等因素的影响。
2. 优化技术针对传统生物除磷工艺的不足，研究者们提出了多种优化技术。
其中包括：强化生物除磷、化学辅助生物除磷等。
强化生物除磷主要是通过优化反应条件、改良菌种等方式来提高除磷效率；而化学辅助生物除磷则是通过添加化学药剂来辅助生物除磷过程，进一步提高除磷效果。
四、污水生物脱氮除磷组合工艺及优化在实际应用中，往往需要将脱氮与除磷两种工艺结合起来，以实现更好的处理效果。
为此，研究者们提出了多种组合工艺及优化策略。
这些策略包括：分点投药、同步硝化反硝化除磷、新型反应器等。
分点投药可以在不同阶段针对性地添加药剂，以提高处理效果；同步硝化反硝化除磷则是在同一反应器中实现脱氮与除磷的双重目标；而新型反应器的引入则可以更好地实现各工艺阶段的分离与结合，提高整体处理效果。
污水脱氮除磷研究新进展------彭永珍院士
80
NO3 -N eff
TN removal efficiency (%)
ANAMMOX (%)
Denitrification (%)
NH4 -N / NO 3 -N 比例
60
(a) C/N=3.5
-
-
17
短程反硝化耦合厌氧氨氧化系统处理生活污水（脱氮）
生活污水+ NO3 +乙酸钠， NH4+-N=60, NO3--N=70mg/L C/N=2~3。
第
六
厌氧氨氧化SBR脱氮
国
水
+
短程反硝化SBR
业 院 士
论
坛
22
目录
第
六
届
中
国
水
4
应 用 前 景
业 院 士
论
坛
23
1. 研究背景——什么是短程反硝化
处理对象1：
短程反硝化+厌氧氨氧化工艺技术的开发
处理对象2：
高氨氮工业废水的厌氧氨氧化处理后的出水（含较多NO3-） 工艺选择：该含NO3-出水与该类原污水合并后耦合处理。
2
1. 研究背景——短程反硝化的提出
污 水 处 理 脱 氮 除 磷 技 术
生物法
化学法
业 院 士
论
生物法
届
中
国
水
坛
除磷
脱氮
新型脱氮除磷技术的研究开发，是实现 达标排放和节能降耗的重要基础
3
第
六
重点、难点
厌氧氨氧化（Anammox）
是迄今最高效与节能的脱氮方式
传统生物脱氮
优势：
届
中
② 比传统脱氮节省60%曝气量；
《2024年人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展》范文
《人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体富营养化问题日益严重，其中氮、磷等营养物质的过量排放是主要诱因之一。
人工湿地作为一种自然与人工相结合的生态系统，具有成本低、维护简便、生态友好等优点，在污水处理特别是脱氮除磷方面表现出良好的应用前景。
本文旨在探讨人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展，为湿地生态系统的优化提供理论支持。
二、人工湿地的基本构成与工作原理人工湿地主要由基质、水生植物、填料及微生物等部分组成。
水体在流经湿地时，通过物理、化学及生物的三重作用，实现污染物的去除。
其中，脱氮除磷是人工湿地的主要功能之一。
三、人工湿地脱氮除磷的效果研究（一）脱氮效果研究人工湿地对氮的去除主要通过微生物的硝化-反硝化作用实现。
研究表明，人工湿地能有效去除水中的氨氮和亚硝酸盐氮，特别是通过合理设计湿地系统和优化植物种类后，脱氮效率可显著提高。
（二）除磷效果研究人工湿地通过吸附、沉淀及生物吸收等多种方式去除磷。
研究表明，湿地中的铁锰氧化物和氢氧化物等对磷有较强的吸附能力，同时植物对磷的吸收也是除磷的重要途径。
此外，湿地中的微生物活动也有助于磷的去除。
四、人工湿地脱氮除磷的机理研究（一）微生物作用微生物在人工湿地脱氮除磷过程中发挥着重要作用。
通过硝化-反硝化作用，微生物能将氨氮转化为氮气，从而从湿地系统中去除。
此外，一些微生物还能通过代谢活动吸收和转化磷。
（二）物理化学作用人工湿地中的基质如沙、石、土壤等，通过吸附、沉淀等物理化学作用，有助于去除水中的氮、磷等物质。
此外，湿地中的氧化还原反应也为脱氮除磷提供了有利条件。
五、研究进展与展望近年来，关于人工湿地脱氮除磷的研究取得了显著进展。
在湿地设计、植物种类选择、微生物群落研究等方面均取得了重要突破。
然而，仍存在一些亟待解决的问题，如湿地的长期运行效果、对不同污染负荷的适应性等。
未来研究需进一步优化湿地设计，提高脱氮除磷效率，同时加强湿地生态系统的综合管理和维护。
《2024年污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》范文
《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业的迅猛发展，大量生活污水和工业废水被排放到水环境中，造成了严重的环境问题。
为了有效减少污水对环境的危害，人们研发了多种污水处理技术。
其中，污水生物脱氮除磷工艺因具有较好的处理效果和较低的运行成本，得到了广泛的应用。
本文将就污水生物脱氮除磷工艺的现状及其发展进行详细探讨。
二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺概述污水生物脱氮除磷工艺是一种基于微生物作用，利用活性污泥法等生物处理技术，将污水中的氮、磷等营养元素去除的工艺。
该工艺主要利用微生物的代谢作用，将污水中的氮、磷转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。
2. 国内外应用现状目前，国内外广泛应用的污水生物脱氮除磷工艺主要包括A/O法、A2/O法、氧化沟法等。
这些工艺在我国污水处理领域得到了广泛应用，特别是在城市污水处理厂和工业废水处理中。
此外，一些新型的生物脱氮除磷技术，如MBR（膜生物反应器）技术、超声波强化生物脱氮除磷技术等也在逐步推广应用。
三、工艺运行机制与原理污水生物脱氮除磷工艺主要依靠活性污泥中的微生物完成。
在反应过程中，微生物通过吸附、吸收、代谢等作用，将污水中的氮、磷等营养元素转化为无害物质。
具体来说，脱氮过程主要通过氨化、硝化和反硝化等步骤实现；除磷过程则主要通过聚磷菌的过量摄磷和释磷实现。
四、工艺发展及挑战1. 技术发展随着科技的不断进步，污水生物脱氮除磷工艺也在不断发展和完善。
新型的生物反应器、高效的微生物菌剂、智能化的控制系统等技术手段的应用，使得污水处理效率得到了显著提高。
同时，一些新型的污水处理理念和技术，如低碳、低能耗、资源化等也得到了广泛关注。
2. 面临的挑战尽管污水生物脱氮除磷工艺取得了显著的成果，但仍面临一些挑战。
如：如何进一步提高处理效率、降低运行成本；如何解决污泥处理与处置问题；如何应对复杂多变的水质等。
此外，一些新兴污染物（如微塑料、新型有机污染物等）也对传统污水处理技术提出了新的挑战。
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实现短程反硝化菌的富集
富集后300天的稳定运行：
➢ 短程反硝化效果稳定维持 ， 高NO2-积累特性未退化 ；
➢ 实现短程反硝化的功能菌— —Thauera菌属比例高达 67%；
➢ 不同碳源和进水水质条件 下 均达到稳定维持。
Mechanisms and microbial structure of partial denitrification with high nitrite accumulation .
10
结果1：短程反硝化的发现与稳定维持
亚硝酸盐积累 (%)
SBR中接种高亚硝酸积累 40
特性污泥；
在长达108天运行过程中实
30
100
80%
80
60
(/L )
现稳定的短程反硝化。 SBR中实现稳定维持
NO -NX
20
10
0 0
40
NO --N inatial
NO --N eff
3
2
NO --N eff
10
0.10
200天运行中稳定维持。
0.05
20
5
Nitrite production in a partial denitri0f.0y0 ing upflow sludge bed (USB0 ) 0
reactor
equipped
with
gas
automatic
cir0cu2l0at4i0on60
脱
氮
除
磷
重点、难点
技
术
新型脱氮除磷技术的研究开发，是实现
达标排放和节能降耗的重要基础
3
厌氧氨氧化（Anammox）
传统生物脱氮
是迄今最高效与节能的脱氮方式
+ NH4+
厌氧氨氧化菌
NO2-
N2
优势： ① 自养脱氮，无需外碳源； ② 比传统脱氮节省60%曝气量； ③ 污泥产量低； ④ 氮的去除负荷高。
(GAC). 80 100 120 时间(天)
140
160
180
200
Water Research. 90 (2016) 309–316.
NO --N 3
NO --N 2
NTR (%)
T（℃）
11
亚硝酸盐转化率(%) 温度(℃)
结果2：短程反硝化特性菌群的优选和富集 发现短程反硝化特性菌群
菌群具有优先还原NO3-特性： ➢ NO3-存在时，NO2-还原能力
8
目录
2 短程反硝化的实现及其微生物种群富集
9
结果1：短程反硝化的发现与稳定维持
三种污水处理活性污泥反硝化试验
1.反硝化生物膜
2.厌/缺/好氧 3. 发酵耦合反硝化
污泥
污泥
发现：
前两种污泥都存 在短暂NO2– N积累。
发酵耦合反硝化
污泥:
具有最高NO2– 积累率（80%）;
NO3–耗尽时 NO2–积累达到峰值。
Achieving partial denitrification with sludge fermentation liquid as
carbon source: The effect of seeding sludge.
Bioresource Technology. 149 (2013) 570–574. SCI 一区
很弱，产生较高NO2- 积累；
➢ NO3-耗尽后， NO2-以较低速 率被还原；
➢ NO2-积累受碳氮比影响很小。
亚硝酸盐积累率 (%)
100
80
60 40 20 0
0
SCOD/NO --N =1 3
SCOD/NO --N =2 3
SCOD/NO --N =3 3
SCOD/NO --N =4 3
40 80 120 160 200 240 280 320 360
污水脱氮除磷研究的新进展--短程反硝化+厌氧氨氧化
彭永臻、操沈彬、杜睿 北京工业大学 2016年4月
目录
1 研究背景——短程反硝化的提出 2 短程反硝化的实现及其微生物种群富集 3 短程反硝化+厌氧氨氧化工艺与技术 4 应用前景
2
1. 研究背景——短程反硝化的提出
污
水
除磷
脱氮
处
理
生物法
化学法
生物法
14
目录
3 短程反硝化+厌氧氨氧化工艺与技术
15
结果3 ：短程反硝化+厌氧氨氧化技术
短程硝化是厌氧氨氧化（自养脱氮）的必要条件；
但短程硝化、厌氧氨氧化对含硝酸盐（NO3- ）污水 处理却都无能为力。
1. 研究背景——短程反硝化的提出
传统反硝化
NO
N2O
N2
NO3-
NO2-
短程反硝化
NO3-
NO2-
N2
短程反硝化的诱导因素 微生物种群、碳源类型、C/N、pH等因素，导致反硝 化过程出现不同程度的亚硝积累现象。
厌氧氨氧化工程化关键技术之一： NO2--N的来源
厌氧氨氧化
(NO3-)
4
1. 研究背景——短程反硝化的提出
3个问题的提出:
➢ 含高浓度NO3- 的化肥、冶金、化工等工业废水处理问题：
某些冶金废水不仅没有有机物，而且NO3 ->5000mg/L。
➢ 城市污水处理厂出水NO3- -N超标问题：
二级处理后的出水中经常出现NO3 --N>20mg/L。
NAR
20
3
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
时间 (d)
连续流中成功实现并维持
0.35
0.30
转化率= 90%
30 100
25
比反硝化活性(g N gVSS -1h -)1
80
0.25
20
连续流中成功实现NO2-转
0.20
60 15
化率90%以上；
0.15
40
亚硝酸盐 氧化菌
反硝化细菌A
反硝化细菌B
NO3-
NO2-
N2
有机
O2
碳源
短程硝化脱氮新技术
NO2-O2
NO3-
有NO机2物-
NH4+
NH4+NO2-
NNOO23--
NON-2
2
N2
好氧
缺氧
1. 研究背景——短程反硝化的提出
短程生物脱氮的理论与技术已经 成为当前研究和应用的热点。
短程硝化的局限 短程硝化反硝化能从3各方面节能降耗；
➢ 厌氧氨氧化工艺出水剩余NO3-的问题：
自身产生NO3--N占11%，特别是高氨氮污水处理后出水， 如， 垃圾渗滤液、制药废水、污泥厌氧消化液等。
高效处理含硝酸盐废水是一项值得研究的课题： 基于NO3- NO2- 的短程反硝化+厌氧氨氧化是最佳选择。
5
传统生物脱氮
硝化
反硝化
氨氧化菌
NH4+
NO2-
Applied Microbiology and Biotechnology (2015)
DOI: 10.1007/s00253-015-7052-9
13
短程反硝化的科学与工程意义
1.提高厌氧氨氧化 脱氮效率
2.处理硝酸盐废水
NO3-→NO2-
4.减少碳源需求
5.降低运行费用
6. 操控简单，运行稳定