污水处理脱氮工艺概述
污水处理工艺脱氮
污水处理工艺脱氮污水处理工艺脱氮是指在污水处理过程中，通过一系列的工艺措施，将污水中的氮化物转化为氮气或其他无害物质，以达到减少水体氮污染的目的。
在污水处理中，氮污染是一个重要的环境问题，因为氮化物会导致水体富营养化，引发水华现象，对水生态系统造成严重影响。
一种常用的污水处理工艺脱氮方法是生物脱氮工艺。
该工艺利用微生物的作用，将氮化物转化为氮气。
常见的生物脱氮工艺包括硝化-反硝化工艺、硝化-反硝化-硫化工艺等。
硝化-反硝化工艺是一种常见的生物脱氮工艺。
该工艺分为两个阶段：硝化阶段和反硝化阶段。
在硝化阶段，氨氮首先被氨氧化细菌氧化为亚硝酸盐，然后再被亚硝酸盐氧化细菌氧化为硝酸盐。
在反硝化阶段，硝酸盐被反硝化细菌还原为氮气。
通过这种工艺，可以将污水中的氮化物有效地转化为氮气，实现脱氮的效果。
硝化-反硝化-硫化工艺是一种进一步提高脱氮效果的工艺。
该工艺在硝化-反硝化工艺的基础上增加了硫化阶段。
在硫化阶段，硝酸盐被硫化细菌还原为氮气和硫化物。
通过这种工艺，不仅可以实现脱氮，还可以进一步减少硝酸盐的排放量，达到更好的环境效果。
除了生物脱氮工艺，还有一些物理化学脱氮工艺可供选择。
例如，化学沉淀法可以通过添加化学药剂，使污水中的氮化物与药剂发生反应生成沉淀物，然后通过沉淀物的分离达到脱氮的效果。
此外，还有气浮法、吸附法等脱氮工艺可供选择，具体的选择应根据实际情况进行。
在选择污水处理工艺脱氮时，需要考虑以下几个因素：污水的特性、处理规模、处理效果要求和经济可行性。
根据不同的情况，选择合适的工艺组合，以达到最佳的脱氮效果。
需要注意的是，在实施污水处理工艺脱氮时，应严格遵守环保法规和标准，确保处理后的污水达到排放标准。
同时，还应定期监测和评估处理效果，及时调整工艺参数，以保证处理效果的稳定性和持续性。
总之，污水处理工艺脱氮是解决水体氮污染的重要手段之一。
通过选择合适的工艺组合，可以有效地将污水中的氮化物转化为无害物质，减少水体氮污染，保护水生态环境。
污水处理工艺脱氮
污水处理工艺脱氮污水处理是一项重要的环境保护工作，其中脱氮是其中一个关键步骤。
本文将详细介绍污水处理工艺中的脱氮过程，包括脱氮原理、常用的脱氮方法以及相关的设备和操作要点。
一、脱氮原理脱氮是指将污水中的氮气化合物转化为氮气，从而减少氮气对环境的污染。
常见的氮气化合物包括氨氮（NH3-N）、亚硝酸盐氮（NO2-N）和硝酸盐氮（NO3-N）。
脱氮的主要原理是利用生物处理方法，通过微生物的作用将氮气化合物转化为氮气。
主要有硝化和反硝化两个过程。
硝化是将氨氮和亚硝酸盐氮转化为硝酸盐氮的过程，需要利用一种叫做硝化菌的微生物。
硝化菌在适宜的环境条件下，通过氧化氨氮和亚硝酸盐氮，将其转化为硝酸盐氮。
反硝化是将硝酸盐氮转化为氮气的过程，需要利用一种叫做反硝化菌的微生物。
反硝化菌在缺氧的环境下，通过还原硝酸盐氮，将其转化为氮气。
二、常用的脱氮方法1. 生物脱氮法生物脱氮法是目前应用较广泛的一种脱氮方法。
它利用生物反应器中的微生物，通过硝化和反硝化过程将氮气化合物转化为氮气。
生物脱氮法具有处理效果好、运行成本低等优点。
生物脱氮法主要包括传统的AO法（即硝化-反硝化法）和二级法。
- AO法是指在同一个生物反应器中，通过控制氧气供应和溶解氧浓度，使硝化和反硝化过程同时进行。
这种方法适合于氮气化合物浓度较高的情况。
- 二级法是指将硝化和反硝化过程分别进行，通过两个不同的生物反应器分别处理。
首先在硝化反应器中将氨氮转化为硝酸盐氮，然后将硝酸盐氮进一步转化为氮气的反硝化反应在反硝化反应器中进行。
这种方法适合于氮气化合物浓度较低的情况。
2. 化学脱氮法化学脱氮法是利用化学反应将氮气化合物转化为氮气的方法。
常用的化学脱氮方法包括硝化法、硝化-硝化法和硝化-还原法。
- 硝化法是通过加入化学药剂，如硫酸铜、硫酸亚铁等，将氨氮和亚硝酸盐氮转化为硝酸盐氮。
这种方法操作简单，但需要添加化学药剂，增加了处理成本。
- 硝化-硝化法是将硝酸盐氮转化为氮气的过程。
污水处理工艺脱氮
污水处理工艺脱氮污水处理工艺脱氮是一种用于去除污水中氮化物的技术。
在污水处理过程中，氮化物是一种常见的污染物，其过量排放会对水体环境造成严重影响。
因此，采用有效的脱氮工艺是保护水环境的重要措施之一。
一、脱氮工艺的原理及分类脱氮工艺主要通过生物、化学和物理方法来去除污水中的氮化物。
常用的脱氮工艺主要包括生物法、化学法和物理法。
1. 生物法：生物法是利用微生物对氮化物进行降解转化的方法。
其中，厌氧氨氧化法（Anammox）和硝化/反硝化法（Nitrification/Denitrification）是常用的生物脱氮工艺。
厌氧氨氧化法通过厌氧氨氧化细菌将氨氮和硝酸盐氮直接转化为氮气，从而实现脱氮效果。
而硝化/反硝化法则是通过硝化细菌将氨氮转化为硝酸盐氮，然后通过反硝化细菌将硝酸盐氮还原为氮气。
2. 化学法：化学法是利用化学反应将氮化物转化为无害物质的方法。
常用的化学脱氮工艺包括硝化、硝化-氨化、硝化-硫化和硝化-还原等。
其中，硝化是将氨氮转化为硝酸盐氮的过程，而硝化-氨化则是将硝酸盐氮还原为氨氮。
硝化-硫化和硝化-还原则是通过添加硫化物或者还原剂来将硝酸盐氮转化为氮气。
3. 物理法：物理法是利用物理过程将氮化物从污水中分离出来的方法。
常用的物理脱氮工艺包括气体吸附、膜分离和离子交换等。
其中，气体吸附是利用吸附剂吸附氮化物，然后再进行脱附。
膜分离则是通过膜的选择性通透性将氮化物分离出来。
离子交换则是利用离子交换树脂将氮化物与其他离子进行交换，从而实现脱氮效果。
二、脱氮工艺的应用及优缺点脱氮工艺广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂以及农业面源污染管理等领域。
不同的工艺具有各自的优缺点。
1. 生物法的优点是能够高效去除氮化物，同时产生较少的废弃物。
厌氧氨氧化法在处理高浓度氨氮污水时具有较大的优势，能够实现高效脱氮，减少能耗和化学药剂的使用。
而硝化/反硝化法适合于处理低浓度氨氮污水，其优点是工艺成熟、操作简单。
污水处理工艺脱氮
污水处理工艺脱氮一、背景介绍污水处理是保护环境、维护生态平衡的重要环节。
在污水处理过程中，氮是一种常见的污染物，如果不进行有效的脱氮处理，会对水体造成严重的污染。
因此，研究和应用高效的污水处理工艺脱氮技术，对于保护水环境具有重要意义。
二、脱氮工艺原理脱氮工艺是通过一系列的化学反应和生物过程，将污水中的氮物质转化为气体的形式，从而实现氮的去除。
常见的脱氮工艺包括生物脱氮工艺和化学脱氮工艺。
1. 生物脱氮工艺生物脱氮工艺是利用特定的微生物来将污水中的氮物质转化为气体的形式。
常见的生物脱氮工艺包括硝化-反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺等。
- 硝化-反硝化工艺：该工艺包括两个步骤，首先是硝化过程，将污水中的氨氮通过硝化细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐；然后是反硝化过程，通过反硝化细菌将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气释放到大气中。
- 厌氧氨氧化工艺：该工艺利用厌氧氨氧化细菌将污水中的氨氮转化为亚硝酸盐，然后再通过硝化细菌将亚硝酸盐氧化为硝酸盐，最后通过反硝化细菌将硝酸盐还原为氮气。
2. 化学脱氮工艺化学脱氮工艺是利用化学反应将污水中的氮物质转化为气体的形式。
常见的化学脱氮工艺包括硝化-气浮工艺、硝化-吸附工艺等。
- 硝化-气浮工艺：该工艺通过添加化学药剂促进硝化过程，并利用气浮设备将氮气从水中分离出来。
- 硝化-吸附工艺：该工艺通过添加吸附剂，将污水中的氮物质吸附到吸附剂上，然后再进行后续处理，将氮物质转化为气体的形式。
三、脱氮工艺的选择和优化在实际应用中，选择适合的脱氮工艺并进行优化是非常重要的。
以下是一些选择和优化脱氮工艺的要点：1. 污水特性分析首先需要对污水的特性进行详细的分析，包括氮物质的浓度、氮的形态（氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等）、水质的pH值等。
这些分析结果将有助于确定适合的脱氮工艺。
2. 工艺适合性评估根据污水特性分析的结果，评估不同脱氮工艺的适合性。
考虑工艺的投资成本、运行成本、处理效果等因素，选择最合适的脱氮工艺。
污水处理工艺脱氮
污水处理工艺脱氮污水处理工艺脱氮是指通过特定的技术和设备，将污水中的氮化物（主要是氨氮和硝态氮）去除或转化为无害物质的过程。
脱氮是污水处理过程中的重要环节，它可以有效地减少氮污染物对水体的影响，保护水环境。
一、污水处理工艺脱氮的目的和意义1. 目的：污水处理工艺脱氮的主要目的是降低污水中氮化物的浓度，减少氮污染对水体生态环境的影响，同时保护水资源的可持续利用。
2. 意义：脱氮工艺的实施可以有效地控制水体中的氮污染，预防水体富营养化和蓝藻水华的发生，保护水生态系统的稳定性和健康性，维护人类的生存环境。
二、常见的污水处理工艺脱氮方法1. 生物脱氮工艺：通过利用微生物的作用，将污水中的氮化物转化为氮气释放到大气中。
常见的生物脱氮工艺包括硝化-反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺等。
- 硝化-反硝化工艺：将氨氮首先通过硝化作用转化为硝态氮，然后再通过反硝化作用将硝态氮还原为氮气释放出去。
这个过程需要在氧气和无氧条件下交替进行，通常需要设置硝化池和反硝化池。
- 厌氧氨氧化工艺：利用厌氧氨氧化菌将氨氮直接氧化为亚硝酸盐，然后通过硝化菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝态氮。
这个工艺相对于硝化-反硝化工艺具有更高的氮去除效率和较低的能耗。
2. 化学脱氮工艺：通过添加化学试剂，使污水中的氮化物发生化学反应，从而实现脱氮的目的。
常见的化学脱氮工艺包括氨氧化法、硝化法等。
- 氨氧化法：通过添加氨氧化剂（如氯化铁、氯化铝等）使氨氮氧化为亚硝酸盐或硝态氮。
这个方法适用于氨氮浓度较高的污水处理。
- 硝化法：通过添加硝化剂（如硝酸钠、硝酸钾等）将氨氮直接氧化为硝态氮。
这个方法适用于氨氮浓度较低的污水处理。
三、污水处理工艺脱氮的关键技术和设备1. 曝气系统：曝气系统是生物脱氮工艺中的关键设备，它通过向池体中通入空气，提供氧气供微生物生长和代谢，促进氮化物的转化和去除。
2. 混合反应器：混合反应器是污水处理工艺中用于混合和反应的装置，它能够提供充分的接触和反应时间，提高氮化物的转化效率。
污水处理工艺脱氮
污水处理工艺脱氮污水处理工艺脱氮是指通过一系列的工艺步骤，将污水中的氮污染物去除的过程。
氮污染物主要包括氨氮、硝态氮和有机氮等。
脱氮工艺的目的是减少氮污染物的含量，降低对水环境的影响，保护水资源的可持续利用。
一、脱氮工艺的分类根据处理污水的性质和要求，脱氮工艺可以分为生物法脱氮和化学法脱氮两种主要类型。
1. 生物法脱氮生物法脱氮是利用微生物的代谢特性，将污水中的氮污染物转化为气体的工艺方法。
常见的生物法脱氮工艺包括硝化-反硝化工艺、氨氧化工艺和厌氧氨氧化工艺等。
硝化-反硝化工艺是将氨氮先通过硝化作用转化为硝态氮，然后通过反硝化作用将硝态氮还原为氮气释放到大气中。
这种工艺适用于有机物质含量较高的污水处理。
氨氧化工艺是利用硝化细菌将氨氮直接氧化为硝态氮的过程。
该工艺适用于氨氮浓度较高的污水处理。
厌氧氨氧化工艺是在缺氧条件下，利用厌氧氨氧化细菌将氨氮氧化为亚硝态氮，然后再通过硝化细菌将亚硝态氮氧化为硝态氮。
这种工艺适用于氨氮浓度较低的污水处理。
2. 化学法脱氮化学法脱氮是通过添加化学药剂，将污水中的氮污染物与药剂发生反应，形成不溶性沉淀物，从而实现脱氮的工艺方法。
常见的化学法脱氮工艺包括硫酸铜法、硫酸铁法和硫酸铝法等。
硫酸铜法是将硫酸铜溶液添加到污水中，与氨氮发生反应生成不溶性沉淀物铜铵盐，从而实现脱氮的工艺方法。
硫酸铁法是将硫酸铁溶液添加到污水中，与氨氮发生反应生成不溶性沉淀物铁铵盐，从而实现脱氮的工艺方法。
硫酸铝法是将硫酸铝溶液添加到污水中，与氨氮发生反应生成不溶性沉淀物铝铵盐，从而实现脱氮的工艺方法。
二、脱氮工艺的操作步骤无论是生物法脱氮还是化学法脱氮，都需要经过一系列的操作步骤才能完成脱氮过程。
下面以硝化-反硝化工艺为例，介绍脱氮工艺的操作步骤。
1. 污水预处理首先，对进入处理系统的污水进行预处理，去除大颗粒悬浮物、沉淀物和油脂等杂质，以保护后续处理设备的正常运行。
2. 硝化阶段将预处理后的污水送入硝化池中，加入硝化细菌。
污水处理工艺脱氮
污水处理工艺脱氮一、背景介绍污水处理是保护环境和人类健康的重要工作。
其中，氮是污水中的一种主要污染物，高浓度的氮会导致水体富营养化，引起水体生态系统的破坏。
因此，污水处理中的脱氮工艺至关重要。
二、脱氮工艺的定义脱氮工艺是指通过一系列的处理步骤，将污水中的氮去除或者转化为无害物质的过程。
常用的脱氮工艺包括生物法、化学法和物理法。
三、生物法脱氮工艺1. 传统生物法脱氮工艺传统生物法脱氮工艺主要包括硝化和反硝化过程。
硝化是指将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程，反硝化是指将硝酸盐还原为氮气的过程。
这种方法适合于氨氮浓度较低的污水处理。
2. 全生物法脱氮工艺全生物法脱氮工艺是在传统生物法的基础上进行改进，通过增加反硝化菌的数量和改善污水处理系统的运行条件，实现高效脱氮。
这种方法适合于氨氮浓度较高的污水处理。
四、化学法脱氮工艺化学法脱氮工艺主要包括化学沉淀、吸附和离子交换等方法。
其中，化学沉淀是指通过加入化学药剂使氮形成沉淀物，从而达到脱氮的目的。
吸附是指将污水中的氮物质吸附到特定的吸附剂上，然后将吸附剂进行处理。
离子交换是指利用离子交换树脂将污水中的氮物质与树脂上的其他离子进行交换，从而实现脱氮。
五、物理法脱氮工艺物理法脱氮工艺主要包括气体分离和膜分离两种方法。
气体分离是指将污水中的氮气分离出来，常用的方法有气浮和膜分离。
膜分离是指通过半透膜将污水中的氮物质分离出来，常用的方法有微滤、超滤和逆渗透等。
六、选择适合的脱氮工艺的因素选择适合的脱氮工艺需要考虑以下因素：1. 污水中氮的浓度：不同的工艺适合于不同浓度的氮污染物。
2. 处理效果要求：根据需要达到的脱氮效果选择合适的工艺。
3. 经济成本：不同的工艺有不同的投资和运营成本，需要综合考虑经济性。
4. 操作和维护难易程度：工艺的操作和维护要求也是选择的考虑因素之一。
七、案例分析以某污水处理厂为例，该厂采用了全生物法脱氮工艺。
通过增加反硝化菌的数量和改善污水处理系统的运行条件，成功实现了高效脱氮。
污水处理工艺脱氮
污水处理工艺脱氮污水处理工艺脱氮是指通过一系列工艺步骤去除废水中的氮化物，以减少水体中氮的含量，从而达到环境保护和水质改善的目的。
下面将详细介绍污水处理工艺脱氮的标准格式文本。
一、背景介绍污水处理是保护环境和维护人类健康的重要措施之一。
废水中的氮化物是造成水体富营养化的主要原因之一，对水质造成严重的影响。
因此，采用适当的脱氮工艺对废水进行处理是非常必要的。
二、脱氮工艺原理1. 生物脱氮工艺原理：通过利用硝化菌和反硝化菌的作用，将废水中的氨氮转化为硝态氮，再将硝态氮还原为氮气释放到大气中。
2. 化学脱氮工艺原理：通过添加化学药剂，如硫酸亚铁、硝酸亚铁等，在废水中形成沉淀，将氮化物去除。
三、常用的脱氮工艺1. 传统生物脱氮工艺：包括A2O工艺（缺氧-好氧-缺氧），SBR工艺（顺序批处理反应器）等。
这些工艺通过合理的运行控制，利用好氧和缺氧条件下的微生物反应，实现氮的去除。
2. 全生物脱氮工艺：如膜生物反应器（MBR），利用膜过滤技术实现固液分离，提高废水中氮化物的去除效率。
3. 化学脱氮工艺：包括硝化-硝化工艺、硝化-反硝化工艺等。
通过添加化学药剂，将废水中的氮化物转化为沉淀物，从而去除氮。
四、脱氮工艺的选择和设计1. 废水特性分析：对废水中氮化物的浓度、比例、水质特性等进行详细分析，确定脱氮工艺的选择。
2. 工艺设计：根据废水的特性和处理要求，选择合适的脱氮工艺，并进行工艺参数的设计，如反应器容积、曝气量、药剂投加量等。
3. 运行控制：对脱氮工艺进行合理的运行控制，包括控制进水流量、COD/N 比、溶解氧浓度等，以保证工艺的稳定运行和脱氮效果。
五、脱氮工艺的效果评价1. 氮化物去除率：通过监测进出水中氮化物的浓度，计算脱氮工艺的去除率，评价工艺的效果。
2. 氮气排放量：通过测量氮气的排放量，评价脱氮工艺的气体排放效果。
3. 经济性评价：综合考虑脱氮工艺的投资、运行成本和效果，评价其经济性。
六、脱氮工艺的应用和发展1. 应用范围：污水处理厂、工业废水处理、农村污水处理等。
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在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌 的生长繁殖，即菌体合成过程，反应如下：
3NO3 14CH3OH CO2 3H 3C5H7O2 N 19H2O
式中：C5H7O2N为反硝化微生物的化学组成。
反硝化还原和微生物合成的总反应式为：
NO3 1.08CH3OH H 0.065C 5H7 O2 N 0.47N2 0.76CO 2 2.44H 2O
硝化细菌是化能自养菌，生长率低，对 环境条件变化较为敏感。温度、溶解氧、 污泥龄、pH、有机负荷等都会对它产生影 响。
硝化过程的影响因素：
（a）好氧环境条件，并保持一定的碱度：
硝化菌为了获得足够的能量用于生长，必须氧化大量 的NH3和NO2在硝化反应过程中，释放H+，使pH下降，硝化菌对pH 的变化十分敏感，为保持适宜的pH，应当在污水中保 持足够的碱度，以调节pH的变化，lg氨态氮（以N计） 完全硝化，需碱度（以CaCO3计）7.14g。对硝化菌的 适宜的pH为8.0~8.4。
将亚硝酸盐氧化菌 NOB 从反应器中淘洗掉，使反应器内 AOB 增 长速率大于 NOB 的增速率,通过确定合适的污泥停留时间,通过排 除剩余污泥的方式将反应器内的 NOB 逐渐淘洗出去
SHARON工艺
•
荷兰 Hellinga 等在 1998 年提出了一种高温高氨 氮废水短程硝化处理技术——SHARON(Single
反应罐、沉淀池等 ClO2发生器反应池 臭氧发生器 紫外灯组、光池 电解槽
溶解无机物
溶解物 消毒、大分子有机物 消毒、难降解有机物 消毒 溶解物
生物处理方法综合表
方法名称 主要工艺 主要设备 主要处理对象
活性污泥
完全混合式、氧化沟、微生物、曝气池、 有机物、硫、氮、 SBR、A/O、A2/O、氧 沉淀池、污泥处理、 磷等 化塘、人工湿地 消毒 生物滤池、接触氧化、反应池、沉淀器、 生物转盘、 过滤器 普通厌氧、UASB高效 消化池、 厌氧 有机物、硫、氮磷 等 有机物、氮、磷、 硫等
亚硝酸还原菌 总反应式为： 6NO 3 CH OH 3 N 3 CO 3 H O 6OH 2 3 2 2 2
6NO3 5CH3OH 反硝化菌 3N2 5CO2 7H2O 6OH-
反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在有氧存 在时，它会以O2为电子进行呼吸；在无氧而 有NO3-或NO2-存在时，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 反硝化反应。
传统脱氮工艺存在的问题
• 1、工艺流程长，占地面积大（传统工艺认为 硝化、反硝化不能同时进行）。 • 2、硝化菌群繁殖速度慢，且难以维持较高浓 度，需要较大曝气池，费用高。 • 3、需进行污泥和硝化液回流，动力成本高。 • 4、系统抗冲击能力弱，高浓度NH3-N和NO2-会 抑制硝化菌生长。 • 5、硝化过程产酸，需投加碱中和。
新型脱氮工艺
生物脱氮技术的发展，突破了传统理论的认识，产生了 一些新型生物脱氮技术。下面几种主要的新型脱氮工艺 1、半硝化工艺（SHARON） 2、厌氧氨氧化工艺（ANAMMOX） 3、半硝化-厌氧氨氧化工艺（ SHARON –ANAMMOX）
4、生物膜内自养脱氮工艺 （ CANON）
SHARON工艺
A2O脱氮工艺
内回流(硝化液)
污水 反硝化池
厌氧
反硝化池 缺氧
硝化池/去除 BOD\氨氮 好氧
排水
外回流(污泥回流)
排泥
原水分段进去各段缺氧区,从而使得原水中的碳源可以充分 用作反硝化碳源;由于原水分段进入各段,使得系统前后污泥浓度 形成一定的梯度,前端高污泥浓度可以提高系统的抗冲击能力;同 时分段进水工艺无需硝化液回流,使得该工艺的运行费用降低。
脱氮工艺简介
——工程技术咨询部
山西新科联环境技术有限公司
2014.7
Contents
1
2 3 污水处理分类与方法 氮的生物去除原理
传统生物脱氮工艺
新型生物脱氮工艺
4
污水处理分类与方法
污水处理分类
一级处理(primary)：也叫初级处理，该过程 只能除去废水中的大颗粒的悬浮物及漂浮物， 很难达到排放标准。 二级处理(secondary)：一般可以除去细小的或 呈胶体态的悬浮物及有机物，一般能达到排放 标准。 三级处理(tertiary)，也称高级(advanced)处理： 是在一级、二级处理的基础上，对难降解的有 机物、氮、磷等营养性物质进行进一步处理。
水解 细菌分解
RCHNH2COOH H2O RCOHCOOH NH3
RCHNH2COOH O2 RCOCOOH CO2 NH3
b 硝化反应： 硝化反应是在好氧条件下，将NH4+转化为NO2和NO3-的过程。
亚硝酸菌 2NH 3O 2NO 4H 2H2O 4 2 2
RCHNH2COOH O2 RCOCOOH CO2 NH3
细菌分解和水解 氨 氮 同 化
（NH3-N）
有机氮
（细菌细胞）
有机氮
（净增长）
O2 硝化 亚硝态氮
（NO2-）
缺氧
自溶和自身氧化 反硝化 有机碳
O2 硝化 硝态氮
（NO3-）
缺氧
反硝化 有机碳
氮气
（N2）
a
氨化反应：
新鲜污水中，含氮化合物主要是以有机氮，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的， 此外也含有少数的氨态氮如NH3及NH4+等。 微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化作用， 在氨化微生物的作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮， 以氨基酸为例：
硝酸菌 2NO 2 O 2 NO 2 2 3
总反应式为：
硝化细菌 NH 2 O NO 2 H H2O 4 2 3
2e 2e 2e 2e NH NH OH 羟胺 NOH 硝 酰酰 NO NO 4 2 2 3
（d）硝化菌在反应器内的停留时间，即生物固 体平均停留时间（污泥龄）SRTn，必须大于其最小 的世代时间 （e）除有毒有害物质及重金属外，对硝化反应 产生抑制作用的物质还有高浓度的NH4-N、高浓度的 NOx-N、高浓度的有机基质、部分有机物以及络合阳 离子等。
c
反硝化反应：
6NO3 2CH3OH 硝酸还原菌 6NO 2 2CO2 4H2O
传统脱氮工艺存在的问题
• 反硝化过程产生的碱度不能够被利用,使 得硝化过程容易出现碱度不足而需要投加 碱度; • 同时后置反硝化时需要投加外碳源,造成 运行费用增加。
前置反硝化脱氮工艺
80 年代后期出现了前置反硝化工艺,即将反硝化区域 设置在系统前端,通过设置消化液回流为反硝化提供硝态氮。 前 置 反 硝 化 生 物 脱 氮 工 艺 ( 简 称 A/O 工 艺 ), 又 称 MLE( Modified Ludzak-Ettinger)工艺,如图 1-5 所示。
生物膜
厌氧处理
氮的生物去除原理
氮的生物去除
废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮 四种形式存在。 (1) 生物脱氮机理 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和NxO气体的过程。其中包括硝 化和反硝化两个反应过程。
有机氮
（蛋白质、尿素）
RCHNH2COOH H2O RCOHCOOH NH3
按 处 理 的 程 度
城市污水经传统的二级处理以后，虽然 绝大部分悬浮固体和有机物被去除了，但还 残留微量的悬浮固体和溶解的有害物，如氮 和磷等的化合物。氮、磷为植物营养物质， 能助长藻类和水生生物，引起水体的富营养 化，影响饮用水水源。
太湖的富营养化
物理处理方法综合表
方法名称 格栅 物 理 处 理 法 主要设备 格栅除渣机 主要处理对象 去除浮渣
硝化过程的影响因素：
（b）混合液中有机物含量不应过高：硝化 菌是自养菌，有机基质浓度并不是它的增殖限 制因素，若BOD值过高，将使增殖速度较快的 异养型细菌迅速增殖，从而使硝化菌不能成为 优势种属。 （c）硝化反应的适宜温度是20~30℃，15℃ 以下时，硝化反应速度下降，5℃时完全停止。
硝化过程的影响因素：
调节
沉淀 隔油
调节池
沉淀池 隔油池
调峰、均质
悬浮物 油类 悬浮物、胶体物、油 脂类 油、悬浮物等
过滤
气浮
滤池、滤筛、滤布
浮选池（罐）、溶气 罐
化学处理方法综合表
方法名称
化学中和 化 学 处 理 法
主要设备
中和池、沉淀池
主要处理对象
溶解物
化学沉淀
氧化还原 ClO2氧化 臭氧消毒 紫外消毒 电解法
加药装置、沉淀池
新型脱氮工艺
新型生物脱氮技术
• 近年来，许多研究表明： • 硝化反应不仅由自养菌完成，某些异养菌也 可以进行硝化作用； • 反硝化不只在厌氧条件下进行，某些细菌也 可以在好氧条件下进行；
• 许多好氧反硝化菌同时也是异养硝化菌 （Thiosphaera pantotropha），能把NH4+氧 化成NO2-后直接进行反硝化。
reactor High activity Ammonium Removal Over
Nitrite)工艺。该技术是将高氨氮废水在一个完全混合 式反应器中处理,运行温度为 35℃左右,污泥停留时间
SRT 等于水力停留时间 HRT。
厌氧氨氧化工艺（ANAMMOX）
是有荷兰Delft 大学在20世纪90年代开发的 一种新型脱氮工艺。
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。
反硝化过程的影响因素：
（a）碳源：能为反硝化菌所利用的碳源较多，从 污水生物脱氮考虑，可有下列三类：一是原污水中所 含碳源；二是外加碳源，多采用甲醇（CH3OH）， 因为甲醇被分解后的产物为CO2和H2O，不留任何难 降解的中间产物；三是利用微生物组织进行内源反硝 化。