好氧活性污泥法脱氮系统
脱氮除磷活性污泥法
备注
h-缺氧池有效水深，m S1单-单组曝气池有效积，m2
B-缺氧池总宽宽度，m
缺氧池分隔格数 格
单组缺氧池长度，m
水池超高 m 取值0.5-1
缺氧池总高度 m
输入 6
26.20827489
157.2496493 3
52.41654978 60.27903225
备注
1m³废水所需功率，W/m³ 取值一般在5-10W/m³ V2单-单组缺氧池容积，m³
qdn,T-温度T℃反硝化速率。(kgNO3-N)/(kgMLVSS·d) V2=NT×1000/qdn,T×Xv
备注 qdn,T-温度T℃反硝化速率。(kgNO3-N)/(kgMLVSS·d) NT-需要去除(还原)的硝酸氮量，kg(NO3-N)/d (注意：此处为kg/d) Xv-挥发性悬浮固体浓度 MLVSS,kg/m³ V2-缺氧池容积 m
θc=θcm×F
θcm=1/μn
输入
备注
0.655441125 μn-硝化速率，d-1
3.5
F-设计安全系数 此处为城镇污水在1.5-3.0之间，工业废水实验确定
1.525690046 θmc-硝化反应所需最小泥龄。d
5.33991516 θc-设计污泥泥龄。 d V1=YθcQ(S0-Se)/Xv（1+Kdθc）
指标 P-所在地区大气压力。Pa
α-氧总转移系数，α=0.85
ρ-海拔高度差压力修正系数，
β-氧在污水中饱和溶解度修正系数，β=0.95
ρ
ρ-因海拔高度的不同引起的压力修正系数，
C-曝气池内平均溶解氧浓度，mg/l，取C=2mg/l.
设计水温曝气池内溶解氧
Csb(T)-设计水温条件下曝气池内平均溶解氧饱和度，mg/l，最不利温度（取30℃）
污水中的氮处理
污水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氰和硝酸盐氮四种形式存在。
生活污水中氮的主要存在形态是有机氮和氨氮。
通常采用的二级生化处理技术对氮的去除率是比较低的，一般将有机氮化合转化为氨氮，却不能有效地去除氮。
污水脱氮，从原理看，可以分为物理法、化学法和生物法三大类。
由于生物脱氮一般能够满足有关方面对污水净化的要求，而且价格低廉，产生的二次污染物较易处理，因此生物脱氮方法是当前最活跃的研究与投资开发领域。
一、生物脱氮技术生物脱氮技术主要是利用污水中某些细菌的生物氧化与还原作用实现的。
生物脱氮工艺从碳源的来源分，可分为外碳源工艺和内碳源工艺；从硝化和反硝化过程在工艺流程中的位置来分，可分为传统工艺和前置反硝化工艺；按照细菌的存在状态不同，可以分为活性污泥法和生物膜法生物脱氮工艺。
前者的硝化菌、反硝化菌等微生物处于悬浮态，而后者的各种微生物却附着在生物膜上。
1.活性污泥法活性污泥法是一种历史悠久、目前应用最广泛的生物脱氮技术，它有许多种形忒。
(1)活性污泥法传统流程这是一种传统的三级生物脱氮工艺，即有机物的氧化、硝化和反硝化作用分别在不同的构筑物中完成，如下图所示：由于有机物去除、氨氧化和硝酸盐还原依次进行，彼此之间相对独立，并分别设置污泥沉淀及回流系统，系统运行的灵活性比较强，有机物降解菌、硝化菌和反硝化菌的生长环境均较佳，因而反应速度快，脱氮效果也比较好。
但是，三级活性污泥法的流程长、构筑物多、附属设备多，因此基建费用高、管理难度大。
此外，为了保持硝化所需的稳定pH值，往往两要向硝化池加碱，为了保证反硝化阶段有足够的电子受体，需要外加甲醇等碳源，为了除去尾水中剩余的有毒物质甲醇，又必须增设后曝气池，所以运行费用也很高。
可以看出，这种工艺的确具有很大的局限性。
如果将有机物去除和硝化放在同一个反应器中进行，而将反硝化作用放在另一个反应器中进行，则可以将三级生物脱氮系统简化为两级生物脱氮系统。
如下图：与三级生物脱氮流程相比，两级生物脱氮流程的基建费用和占地面积均有所降低，但是仍然需要外加甲醇和碱源。
污水生物脱氮除磷原理及工艺
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:
2 5Ca 2 4OH 3HPO4 Ca5 (OH )(PO4 ) 3 3H 2O
二、生物除磷过程的影响因素
①溶解氧： l厌氧池内：绝对的厌氧，即使是NO3-等也不允许存在； l好氧池内：充足的溶解氧。 ②污泥龄： l剩余污泥对脱磷效果有很大影响，泥龄短的系统产生的剩余
污泥多，可以取得较好的除磷效果；
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%。
一、巴颠甫(Bardenpho)同步脱氮除磷工艺
工艺特点： 各项反应都反复进行两次以上，各反应单元都有其首要 功能，同时又兼有二、三项辅助功能； 脱氮除磷的效果良好。 工艺复杂,反应器单元多,运行繁琐,成本高
二、A—A—O(A2/O)同步脱氮除磷工艺
工艺特点： l工艺流程比较简单；总的水力停留时间短 l厌氧、缺氧、好氧交替运行，不利于丝状菌生长，污泥膨胀 较少发生； l无需投药，两个A段只需轻缓搅拌, 只有O段供氧, 运行费用低。
3
2
2 反硝化反应的影响因素
• 碳源：
①废水中有机物，若BOD5/TKN>3~5时，即可； ②外加碳源，多为甲醇； ③内源呼吸碳源—细菌体内的原生物质及其贮存 的有机物。 • 适宜pH：6.5~7.5； • 溶解氧应控制在0.5mg/l以下；
• 适宜温度：20~40C
生物脱氮的基本原理
二、Phostrip除磷工艺——生物除磷和化学除磷相结合
脱氮除磷活性污泥法计算
一、生物脱氮工艺设计计算（一）设计条件：设计处理水量Q＝30000m 3/d=1250.00m 3/h=0.35m 3/s总变化系数Kz= 1.42进水水质：出水水质：进水COD Cr =350mg/L COD Cr =100mg/L BOD 5=S 0=160mg/L BOD 5=S z =20mg/L TN=40mg/L TN=15mg/L NH 4+-N=30mg/L NH 4+-N=8mg/L 碱度S ALK =280mg/L pH＝7.2SS=180mg/L SS=C e =20mg/LVSS=126mg/L f=VSS/SS=0.7曝气池出水溶解氧浓度2mg/L 夏季平均温度T1＝25℃硝化反应安全系数K=3冬季平均温度T2＝14℃活性污泥自身氧化系数Kd=0.05活性污泥产率系数Y＝0.6混合液浓度X＝4000mgMLSS/L SVI＝15020℃时反硝化速率常数q dn,20＝0.12kgNO 3--N/kgMLVSS 曝气池池数n=2 若生物污泥中约含12.40%的氮用于细胞合成（二）设计计算1、好氧区容积V1计算（1）估算出水溶解性BOD 5（Se)6.41mg/L（2）设计污泥龄计算硝化速率低温时μN(14)＝0.247d -1硝化反应所需的最小泥龄θcm =4.041d 设计污泥龄θc =12.122d（3）好氧区容积V 1=7451.9m 3好氧区水力停留时间t 1=5.96h=-⨯⨯-=-)1TSS TSSVSS42.1kt z e S S （[][])2.7(833.011047.022)158.105.0()15(098.02pH O k O N N e O T T N --⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=--μ)1()(01c d V c K X S S Q Y V θθ+-=2、缺氧区容积V 2（1）需还原的硝酸盐氮量计算微生物同化作用去除的总氮=7.11mg/L被氧化的氨氮＝进水总氮量-出水氨氮量-用于合成的总氮量＝24.89mg/L 所需脱硝量＝进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量＝17.89mg/L 需还原的硝酸盐氮量N T ＝536.56kg/d （2）反硝化速率q dn,T ＝q dn,20θT-20＝(θ为温度系数，取1.08）0.076kgNO 3--N/kgMLVSS（3）缺氧区容积V 2＝2534.1m 3缺氧区水力停留时间t 2=V 2/Q=2.03h3、曝气池总容积V＝V 1+V 2＝9986.0m 3系统总污泥龄＝好氧污泥龄+缺氧池泥龄＝16.24d4、碱度校核每氧化1mgNH 4+-N需消耗7.14mg碱度；去除1mgBOD 5产生0.1mg碱度；每还原1mgNO 3--N产生3.57mg碱度；剩余碱度S ALK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD 5产生碱度＝181.53mg/L>100mg/L(以 CaCO 3计）5、污泥回流比及混合液回流比（1）污泥回流比R计算＝80001.2混合液悬浮固体浓度X（MLSS）＝4000mg/L 污泥回流比R＝X/（X R -X)=100%(一般取50～100％）（2）混合液回流比R 内计算总氮率ηN ＝（进水TN-出水TN）/进水TN＝62.50%混合液回流比R 内＝η/(1-η)=167%6、剩余污泥量（1）生物污泥产量1525.5kg/d(2)非生物污泥量P SP S ＝Q（X 1-X e ）＝1020kg/d (3)剩余污泥量ΔX ΔX＝P X +P S ＝2545.5kg/d 设剩余污泥含水率按99.20%计算mg/L (r为考虑污泥在沉淀池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的系数，取VT dn T X q N V ,21000⨯=)1()(124.00c d W K S S Y N θ+-=r SVIX R 610==+-=c d X K S S YQ P θ1)(07、反应池主要尺寸计算（1）好氧反应池设2座曝气池，每座容积V 单＝V/n=3725.96m 3曝气池有效水深h=4m 曝气池单座有效面积A 单＝V 单/h=931.49m 2采用3廊道，廊道宽b=6m 曝气池长度L＝A 单/B=51.7m 校核宽深比b/h= 1.50校核长宽比L/b=8.62曝气池超高取1m，曝气池总高度H=5m （2）缺氧池尺寸设2座缺氧池，每座容积V 单＝V/n=1267.05m 3缺氧池有效水深h=4.1m 缺氧池单座有效面积A 单＝V 单/h=309.04m 2缺氧池长度L＝好氧池宽度＝18.0m 缺氧池宽度B＝A/L=17.2m8、进出水口设计（1）进水管。
AAO处理工艺简介
AAO处理工艺简介AAO法又称A2O法，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（厌氧-缺氧-好氧法），是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。
通过厌氧过程使废水中的部分难降解有机物得以降解去除，进而改善废水的可生化性，并为后续的缺氧段提供适合于反硝化过程的碳源，最终达到高效去除COD、BOD、N、P的目的。
优点：1、本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他类工艺；2、在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀，SVI值一般小于100；3、污泥含磷高，具有较高肥效；4、运行中勿需投药，两个A段只用轻轻搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低；缺点：1、除磷效果难再提高，污泥增长有一定限度，不易提高，特别是P/BOD 值高时更是如此；2、脱氮效果也难再进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；（内循环范围为2Q-4Q）3、进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。
兴业县城区污水处理厂AAO工艺流程图：泵房：主要是收集从污水管网进来的生活污水，利用潜水泵将污水提升至处理单元。
粗格栅：粗格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。
粗格栅是由一组相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。
细格栅：一种可连续清除流体中杂物的固液分离设备，主要去除水中一些细小的颗粒及悬浮物。
曝气沉砂池：去除污水中的无机颗粒，通过水的旋流运动，增加了无机颗粒之间的相互碰撞与摩擦的机会，使粘附在砂粒上的有机物得以去除。
AAO池（生物反应池）：利用活性污泥法生物脱氮除磷的过程。
由3个池子组成的，按顺序是厌氧池，缺氧池，好氧池这三个，所有的池子都具有除去BOD的作用，也就是有机污染物。
好氧生物处理污水及降低总氮基本知识汇总
好氧生物处理污水基本知识汇总（仅供参考）第一章好氧生物处理法的分类好氧生物处理法是指在充分供氧的条件下，利用好氧微生物是生命活动过程，将有机污染物氧化分解成较稳定的无机物的处理方法，主要包括活性污泥法和生物法。
一、活性污泥的概念黄褐色的絮体，主要有由大量繁殖的微生物群体所构成，其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力，使其易于沉淀与水分离，实现净化水质分目的。
二、活性污泥的构成活性污泥是由活性微生物、微生物残留体、附着的不能降解的有机物和无机物组成的褐色絮凝体，以好氧细菌为，也存活着真菌、原生动物和后生动物等。
活性污泥中的细菌以异养型的原核细菌为主。
细菌是以溶解性物质（COD）为食物的单细胞微生物。
细菌虽是微生物主要的组成部分，但是活性污泥中哪些种属的细菌占优势，要看污水中所含有机物的成分以及活性污泥法运行操作条件等因素。
真菌是多细胞的异养型微生物，属于专性好氧微生物。
真菌对氮的需求仅为细菌的一半。
活性污泥法中常见的真菌是微小的腐生或寄生的丝状菌，它们具有分解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其他含氮化合物的功能。
在A/O工艺中，常说的硝化细菌为自氧菌，该菌世代时间较长且较反硝化菌（异氧菌）对环境条件更为敏感，当条件发生变化时，与其他异氧微生物竞争往往处于劣势且受到抑制。
一单硝化细菌受到抑制，氨氮去除率低，系统内缺少盐酸盐氮，进而影响反硝化过程，使得总氮效率差。
三、活性污泥系统运行的基本条件·废水中含有足够的可溶性易降解有机物·混合液含有足够的溶解氧·活性污泥在池内呈悬浮状态·维持曝气池内稳定的活性污泥浓度·池内不含有对微生物有毒有害的物质第三章活性污泥法分类及原理活性污泥最早采用的是普通污泥法（又称传统活性污泥法），随着工业生产的发展，在普通活性污泥的基础上发展了多种运行方式）。
常用的MBR、普通活性污泥法及改良工艺、氧化沟工艺、SBR（间歇式序批式改进型是cass）工艺等。
污水处理中的生物脱氮技术
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
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。
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需氧3.16g
亚硝化菌
硝化菌
需氧1.11g
NH
4
1.5O2
NO2
2H
H 2O
276kJ
亚硝酸盐氮Байду номын сангаас
NO2-N
NO2
1 2
O2
NO3
72.27kJ
在硝化反应中，还有H+释放
硝化细菌
• 亚硝酸菌Nitrosomonas和硝酸菌Nitrobacter统 称为硝化菌。
• 化能自养菌，G-，不生芽孢的短杆状细菌，广泛 存活在土壤中，在自然界的氮循环中起着重要的 作用。
内源反硝化
• 微生物还可通过消耗自身的原生质进行所谓的内源反
硝化
•
C5H7NO2+4NO3-→5CO2+NH3+2H2↑+4OH-
• 内源反硝化的结果是细胞物质减少，并会有NH3的生 成。 废水处理中不希望此种反应占主导地位，而应提供
必要的碳源。
硝化、反硝化反应中氮的转化
表1 硝化过程中氮的转化
氨态氮 NH3及NH4等
氨化菌(水解、氧化)
无论在好氧还是厌氧条件下，中性、碱性还是酸性 环境中都能进行，只是作用的微生物不同、作用的 强弱不同。活性污泥和生物膜系统内能够比较完全 地完成氨化反应
（2）硝化反应
反应过程
生物脱氮原理
NH
4
2O2
NO3
H 2O 2H
351kJ
氨态氮
硝酸盐氮
NH3及NH4+等 1g氨氮氧化需氧4.57g NO3-N
一些污水中，氮是过剩的，如城市污水，炼油 污水
自然界中存在氮的自然循环
生
有机氮
物
氨化反应
氨态氮
脱
硝化反应
氮
反硝化反应
硝酸氮 氮气
以下重点介绍
• 生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态 氮转化为N2的过程。
• 氨化（Ammonification）：有机氮转化为无机氮
• 硝化（Nitrfication）：NH3-N转化为NOx-N • 反硝化（Denitrification）：NOx-N转化为N2
亚硝化菌 椭球或棒状
1×1.5 阴性 8~36 专性 严格好氧 0.04~0.08 0.04~0.13
0.6~3.6
硝化菌 椭球或棒状
0.5×1.0 阴性 12~59 兼性
严格好氧 0.02~0.06 0.02~0.07
0.3~1.7
硝化反应过程中氮的转化及价态的变化
-Ⅲ 铵离子NH4+
氮 -Ⅱ
的 -Ⅰ
（1）氨化反应
生物脱氮原理
有机氮化合物，在氨化菌的作用下，分解、 转化为氨态氮，以氨基酸为例：
氧化脱氨基
O2 RCOOH CO2 NH3
RCHNH 2COOH
水解脱氨基
H2O RCOOH NH3
还原脱氨基
2H RCOOH NH3
生物脱氮原理
在未经处理的新鲜废水中
有机氮
蛋白质、尿素、胺类化合物、 硝基化合物以及氨基酸等
• 其次，过程中应存在一定量的氧气； • 硝化过程产生氢离子，需要考虑合适的缓冲溶液
调节系统。
⑶反硝化
• 反硝化反应是指在无氧的条件下，反硝化 菌将硝酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)还 原为氮气的过程。
反硝化菌
• 属异养兼性厌氧菌，有氧存在时，以O2为电子受 体进行呼吸；在无氧而有NO3-或NO2-时，则以 NO3-或NO2-为电子受体，以有机碳为电子供体和 营养源进行反硝化。
废水生物脱氮除磷技术
• 在自然界，氮化合物是以有机体(动物蛋白、植物 蛋白)、氨态氮(NH4+、NH3)、亚硝酸氮(NO2-)、 硝酸氮(NO3-)以及气态氮(N2)形式存在的。
• 废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮4 种形式存在。
氮在水中的存在形态与分类
有机N（尿素、氨基酸、蛋白质）
TKN (凯氏氮)
当利用的碳源为甲醇时：
NO3+1.08CH3OH+0.24H2CO3→0.056C5H7CO2+0.47N2↑+1.68H2 O + HCO3NO2+0.67CH3OH+0.53H2CO3→0.04C5H7CO2+0.48N2↑+1.23H2O +HCO3-
•从以上的过程可知，约96％的NO3-N经异化过程还 原，4％经同化过程合成微生物。
表2 反硝化反应中氮的转化
–Ⅲ
–Ⅱ
氮 –Ⅰ 的 氧0
化 +Ⅰ
还 原
+Ⅱ
态 +Ⅲ
+Ⅳ
+Ⅴ
氨离子NH4+ 羟胺NH2OH 硝酰基NOH 亚硝酸根NO2— 硝酸根NO3—
来说比化学法和物理化学法去除氮磷经济，是日 前应用广泛和最有前途的氮磷处理方法。
• 对氨、磷等营养物质，只能去除细菌细胞 生理需要摄取的部分！
• 活性污泥理想的营养平衡式为 BOD:N:P=100:5:1
• 氮的去除率为20%~40%，磷的去除率仅为 5%~20%
1.生物脱氮 1.1生物脱氮原理
总N
N
(TN)
无机N NH3-N
NO3-N NO2-N
NOx--N (硝态氮)
• 磷通常以磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷的形 式存在。
• 磷主要来自人体排泄物以及合成洗涤剂、 牲畜饲养场及含磷工业废水。
• 磷对水体富营养化的影响比氮更突出，是 藻类生长的限制因素。事实上取决于氮磷 比。
➢ 氮和磷的排放会加速水体的富营养化， ➢ 氨氮的好氧特性会使水体的溶解氧降低， ➢ 某些含氮化合物对人和其他生物有毒害作用。 ➢ 国内外对氮磷的排放标准越来越严格。 ➢ 生物脱氮除磷技术是近20年发展起来的，一般
• 反硝化反应可使有机物得到分解氧化，实际是利 用了硝酸盐中的氧。
• 当缺乏有机物时，则无机物如氢、Na2S等也可作 为反硝化反应的电子供体
• 反硝化作用的条件：厌氧条件下，存在有机碳源， 硝酸盐浓度大于或等于2mg/L，且pH值在6.5-7.5 之间。
• 以有机物为基质时，反硝化菌不仅能将其用作电 子给体进行反硝化，还能将其用作碳源合成细胞 物质。
• 这类细菌的生理活动不需要有机性营养物质，从 CO2获取碳源，从无机物的氧化中获取能量。生 长率低
• 对环境条件变化较为敏感。
亚硝化菌和硝化菌的基本特征
项目 细胞形状 细胞尺寸（μm） 革兰氏染色 世代期（h） 自养性 需氧性 最大比增长速率μm·h-1 产率系数Y(mg细胞/基 质mg) 饱和常数K（mg/L）
氧 化
0
还 +Ⅰ
羟胺NH2OH 硝酰基NOH
原 +Ⅱ
态 +Ⅲ
亚硝酸盐NO2-
+Ⅳ
+Ⅴ
硝酸盐
NONu3t-risimonas
亚硝化菌
Nitrobacter 硝化菌
• 硝化作用过程中细菌的性质对废水处理有多方面 影响：
• 硝化细菌的生长速率慢、细胞产率低，使得废水 中有机物负荷不能太大，否则细菌就被冲失；