8.2 脱氮、除磷活性污泥法工艺
脱氮除磷活性污泥法计算
3247.6 m3/h 10 m/s
管径d= 4 Q v
0.339 m
取DN=
350 mm
10、缺氧池设备选 择 缺氧池分三格串 联，每格内设一台 机械搅拌器。所需 功率按
每个缺氧池有效容 积V单缺＝
混合全池污水所需 功率N＝ 11、污泥回流设备 选择 污泥回流比R＝
污泥回流量QR＝
设回流污泥泵房1 座，内设
座缺氧 池，每 2 座容积V 单＝ V/n=
8、进出水口设计
（1）进水管。两
组反应池合建，进
水与回流污泥进入
进水竖井，经混合
后经配水渠、
进水潜孔进入缺氧
池。
单组反应池进水管
设计流量Q1＝
(
mb
q
2g
)
2
/
3
进水管设计流速
v1=
0.347 m3/s 0.8 m/s
3725.96 m3
4m 931.49 m2
＝
混合液悬浮固体浓 度X（MLSS）＝
污泥回流比R＝X/ （XR-X)=
（2）混合液回流 比R内计算
总氮率ηN＝（进水 TN-出水TN）/进水
TN＝
混合液回流比R内＝
η/(1η)=
6、剩余污泥量 （1）生物污泥产 量
8000
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
1.2
4000 mg/L
100%
(一般取50 ～100％）
62.50% 167%
PX
YQ(S0 S) 1 Kdc
(2)非生物污泥量PS
PS＝Q（X1-Xe）＝
(3)剩余污泥量ΔX
ΔX＝PX+PS＝
脱氮除磷活性污泥法工艺
提高水质：脱氮除磷活性污泥法可以有效去除废水中的氮、磷等污染物，提高水质。
促进水生态平衡：通过脱氮除磷活性污泥法处理废水，可以减少废水对水生态平衡的破坏。
降低环境污染：脱氮除磷活性污泥法可以减少废水中的污染物排放，降低环境污染。
促进可持续发展：脱氮除磷活性污泥法是一种可持续发展的污水处理技术，具有很好的经济效 益、社会效益和环境效益。
工艺流程：简单，易于操作 脱氮除磷效果显著 去除有机物效率高 适应性强，可处理各种类型的污水
适用于处理城 市污水、工业 废水和自然水
体
在不同的脱氮 除磷活性污泥 法工艺中，适 用范围和条件
也不同
一般情况下， 脱氮除磷活性 污泥法适用于 处理低浓度、 大水量的废水 或处理高浓度、 高负荷的废水
处理效果受水 质、水量、温 度、pH值等因
脱氮除磷活性污泥法的基本 原理
脱氮除磷活性污泥法的工艺 特点
脱氮除磷活性污泥法的应用 范围
曝气池：将活性污泥与废水混合，进行好氧反应 缺氧池：进行反硝化反应，去除硝酸盐和亚硝酸盐 沉淀池：分离固体和液体，去除污泥中的污染物 回流泵：将部分污泥回流到曝气池，维持污泥浓度和活性 出水：经过处理后的废水达标排放
起源：20世纪80年代
背景：为了解决水体富营应用领域：污水处理、水体修 复等领域
起源：20世纪 80年代
应用领域：污水 处理领域
发展趋势：逐渐 被广泛应用
技术突破：近年 来技术不断得到 改进和完善
当前应用广泛，技术成熟 未来发展方向：提高脱氮除磷效率、减少污泥产生、降低成本 技术创新：开发新型脱氮除磷工艺，提高处理效率 政策支持：政府加大对脱氮除磷技术的支持力度
素影响较大
城市污水处理厂： 去除氮、磷等污 染物，提高水质
生物脱氮除磷原理及工艺
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;。
脱氮除磷工艺流程
脱氮除磷工艺流程首先是生物处理阶段。
生物处理是指利用微生物将废水中的氮和磷物质转化为无害物质的过程。
在生物处理阶段中，通常会采用活性污泥法或生物膜法来进行脱氮除磷处理。
活性污泥法是指将含有氮和磷的废水与含有活性污泥的曝气池进行接触，通过微生物的代谢活动将废水中的氮和磷去除。
生物膜法则是在一定的填料上生长一层微生物膜，利用微生物膜中的微生物将废水中的氮和磷去除。
生物处理阶段是脱氮除磷工艺流程中最关键的一步，其效果直接影响着后续处理步骤的效果。
其次是化学处理阶段。
化学处理是指通过添加化学药剂的方式，将废水中的氮和磷物质沉淀或结合成无害物质的过程。
在化学处理阶段中，通常会采用添加硫酸铝、聚合氯化铝等化学药剂的方法来进行脱氮除磷处理。
这些化学药剂能够与废水中的氮和磷发生化学反应，形成沉淀物或结合物，从而将氮和磷去除。
化学处理阶段通常是生物处理后的辅助处理步骤，能够有效提高废水中氮和磷的去除率。
最后是物理处理阶段。
物理处理是指通过物理方法将废水中的氮和磷物质分离或去除的过程。
在物理处理阶段中，通常会采用沉淀、过滤、吸附等方法来进行脱氮除磷处理。
这些物理方法能够将废水中的氮和磷物质分离出来，从而达到去除的目的。
物理处理阶段通常是在生物处理和化学处理后的最后一道处理步骤，能够进一步提高废水中氮和磷的去除效果。
综上所述，脱氮除磷工艺流程包括生物处理、化学处理和物理处理三个阶段。
通过这些处理步骤，废水中的氮和磷可以被有效去除，从而达到环境保护和水质净化的目的。
在实际应用中，根据废水的特性和要求，可以灵活组合这些处理方法，以达到最佳的脱氮除磷效果。
除磷脱氮工艺流程
除磷脱氮工艺流程
《除磷脱氮工艺流程》
除磷脱氮工艺是水处理领域中常用的工艺之一，其主要目的是去除水体中的磷和氮，从而减少水体污染，保护水环境。
一般来说，除磷脱氮工艺可以分为生物法和化学法。
生物法主要是利用微生物的代谢过程把水体中的磷和氮转化为微生物体内储存物质，从而实现去除。
而化学法则是通过添加化学剂来沉淀和结合磷和氮，达到去除的目的。
在生物法中，常见的去除磷的工艺包括生物接触氧化法（BIOX法）、改良活性污泥法等。
其中，BIOX法是通过在处理污水的氧化池内接入高磷酸盐废水，利用特定微生物利用这些废水中的磷来生长，从而实现磷的去除。
而改良活性污泥法则是通过改良活性污泥微生物的代谢途径来实现磷的去除。
除磷脱氮工艺流程中，除了生物法，还有一种化学法辅助生物法的工艺——生物混凝法。
这种工艺中，一般会先通过生物法去除水体中的氮，然后在处理后的水中加入化学混凝剂，通过混凝沉降将水中的磷去除。
除磷脱氮工艺在现代水处理中起着重要的作用，通过科学合理的工艺流程和技术手段，可以实现高效、低成本地去除水体中的磷和氮，保护水体环境，促进可持续发展。
生物处理2(活性污泥法、厌氧、脱氮除磷)
利用聚磷菌在好氧条件下过量摄取磷， 并在缺氧条件下释放磷的原理，通过 排放富磷污泥达到除磷目的。
同步脱氮除磷技术
A2/O工艺
即厌氧-缺氧-好氧工艺，是最典型的同步脱氮除磷工艺。在厌氧区，聚磷菌释放磷并摄取有机物；在 缺氧区，反硝化菌将硝酸盐还原为氮气；在好氧区，聚磷菌过量摄取磷，同时硝化菌将氨氮氧化为硝 酸盐。
脱氮原理及方法
氨化作用
01
将有机氮转化为氨氮。
硝化作用
02
在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧
化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
反硝化作用
03
在缺氧条件下，反硝化菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为氮气，
达到脱氮目的。
除磷原理及方法
化学沉淀法
通过投加化学药剂，使磷酸根离子与 钙、镁等离子反应生成难溶性的磷酸 钙、磷酸镁等沉淀物，从而去除磷。
02
生物强化技术
通过投加特效菌种或基因工程菌，提）
结合活性污泥法和生物膜法的优点，具有高效、节能、占地面积小等优
点。
生物处理与膜技术结合
膜生物反应器（MBR）
将膜分离技术与生物处理相结合，实现高效固液分离，提高出水水质。
动态膜生物反应器（DMBR）
采用动态膜代替静态膜，降低膜污染，提高膜通量和使用寿命。
影响因素及优化措施
影响因素
包括污泥浓度、曝气量、污水水质、 温度等。
优化措施
通过合理控制污泥回流量和剩余污泥 排放量，调整曝气量，提高污水水质 稳定性等措施来优化活性污泥法的运 行效果。
应用实例
城市污水处理
活性污泥法广泛应用于城市污水处理中，可有效去除污水中的有机污染物和营 养盐，提高出水水质。
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
污水处理工艺中如何进行脱氮除磷？
污水处理工艺中如何进行脱氮除磷？氮、磷的主要危害：一是受纳水体富营养化；二是影响水源水质，增加给水处理成本；三是对人和生物有一定的毒害。
生物脱氮分为三步：1、氨化作用，即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。
在普通活性污泥法中，氨化作用进行得很快，无需采取特殊的措施。
2、硝化作用，即在供氧充足的条件下，水中的氨氮首先在亚硝酸钠的作用下被氧化成亚硝酸盐，然再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。
为防止生长缓慢的亚硝酸细菌和硝酸细菌从活性污泥系统中流失, 要求很长的污泥龄。
3、反硝化作用, 即硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。
这一步速率也比较快, 但由于反硝化细菌是兼性厌氧菌, 只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化, 因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境( 好氧池的混合液回流到缺氧池) 。
生物除磷原理所谓生物除磷, 是利用聚磷菌一类的微生物, 在厌氧条件下释放磷。
而在好氧条件下, 能够过量地从外部环境摄取磷, 在数量上超过其生理需要, 并将磷以聚合的形态储藏在菌体内, 形成高磷污泥排出系统, 达到从污水中除磷的效果。
可分为三个阶段，,即细菌的压抑放磷、过渡积累和奢量吸收。
首先将活性污泥处于短时间的厌氧状态时,储磷菌把储存的聚磷酸盐进行分解,提供能量,并大量吸收污水中的BOD、释放磷( 聚磷酸盐水解为正磷酸盐) ,使污水中BOD 下降,磷含量升高。
然后在好氧阶段,微生物利用被氧化分解所获得的能量,大量吸收在厌氧阶段释放的磷和原污水中的磷,完成磷的过渡积累和最后的奢量吸收,在细胞体内合成聚磷酸盐而储存起来,从而达到去除BOD 和磷的目的。
脱氮除磷工艺1、传统A²/O 法即厌氧→缺氧→好氧活性污泥法。
污水在流经三个不同功能分区的过程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有机物、氮和磷得到去除。
原污水的碳源物质(BOD)首先进入厌氧池聚磷菌优先利用污水中易生物降解有机物成为优势菌种,为除磷创造了条件,然后污水进入缺氧池,反硝化菌利用其它可利用的碳源将回流到缺氧池的硝态氮还原成氮气排入到大气中, 达到脱氮的目的。
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七 脱氮、除磷活性污泥法工艺1 废水生物处理流程 2 二级处理出水水质 3 深度处理的对象和目标6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程16/26/2014 10:26 AM水污染控制工程21 废水生物处理流程 2 二级处理出水水质 3 深度处理的对象和目标6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程3 二级处理出水水质 BOD5: 20～30mg/L COD: 40～100mg/L SS: 20 ～30mg/L TN: 20～50mg/L P: 6～10mg/L 此外，含有较多的细菌、重金属离子等。
传统活性污泥法总氮去除率约为10-20%，总磷去除率 约为5-20%。
6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程4为了帮助保护您的隐私，Po werPoint 禁止自动下载此外部图片。
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太湖的富营养化 什么是蓝藻？蓝藻又称蓝绿藻，是一种最原始、最古老 的藻类植物。
蓝藻在地球上出现在距今35亿至 33 亿年前，现在已知 1500 多种，分布十分广 泛，遍及世界各地，但主要为淡水产。
有少数 可生活在 60℃至 85℃的温泉中，有些种类和 真菌、苔藓、蕨类和裸子植物共生。
在一些营养丰富的水体中，有些蓝藻常于 夏季大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色而有 腥臭味的浮沫，称为“水华”，加剧了水质恶 化，对鱼类等水生动物，以及人、畜均有较大 危害，严重时会造成鱼类的死亡。
6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程56/26/2014 10:26 AM水污染控制工程66/26/2014 10:26 AM水污染控制工程71 废水生物处理流程 2 二级处理出水水质 3 深度处理的对象和目标去除悬浮物和胶体 去除溶解性有机物 去除无机盐 消毒杀菌6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程8（一） 生物脱氮工艺 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。
氮的去除方法主要有 化学法 生物法6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程91 生物脱氮机理同化作用去除的氮依运行条件和水质而定，如果微生物 细胞中氮含量以 12.5% 计算，同化氮去除占原污水 BOD 的 2%~5%，氮去除率在8%~20%。
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。
6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程10硝化反应 在好氧条件下，将NH4+转化为NO2-和NO3的过程。
2NH4+ + 3O2→2NO2- + 4H+ + 2H2O 2NO2- + O2→2NO3 总反应方程式为： NH4+ + 2O2→NO3- + 2H+ + H2O6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程11硝化反应 硝化细菌 化能自养型，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。
NH4+ + 2O2→NO3- + 2H+ + H2O 适宜生长条件 温度：20～30℃ pH值：7～8 DO＞2mg/l 泥龄应取大于硝化菌最小世代时间两倍以上。
6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程12反硝化反应 在无氧条件下，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 应如下： 6NO3- + 2CH3OH→6NO2- + 2CO2 + 4H2O 6NO2- + 3CH3OH→3CO2 + 3N2 + 3H2O +6OH 总反应方程式为： 6NO3- + 5CH3OH→5CO2 + 3N2 + 7H2O +6OH-6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程13反硝化反应 反硝化菌 异养型兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会以 O2 为电子受体进行好氧呼吸；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。
适宜生长条件 pH=6.5～7.5 DO＜0.5mg/L T=5～40℃ BOD5/TKN＞3～5NO3- + CH3OH→CO2 + N2 + H2O +OH-6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程14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。
原水中含有的有机碳 碳源 外加碳源，多用甲醇 内源呼吸碳源——细菌体内的原 生物质及其贮存的有机物6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程152 生物脱氮工艺三段生物脱氮工艺 二段生物脱氮工艺 缺氧—好氧生物脱氮工艺 （前置式反硝化生物脱氮系统）6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程166/26/2014 10:26 AM水污染控制工程17曝气池 硝化池 反硝化池去除有机物，使有机氮转化为氨氮； 有机氮→NH4+ （氨化菌） 投碱以维持pH值； NH4+ → NO2+ → NO3+ 投加甲醇作为外加碳源或引入原废水。
NO3+ → NO2+ → N2↑6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程18 有机物的降解、硝化和反硝化在不同的反应器中进行， 而且各自回流污泥，各种微生物在各自适宜的环境中 生长繁殖，有利于其发挥最佳效率； 需在反硝化阶段投加碳源来保证高效稳定的反硝化反 应； 设备多，造价高，管理不方便。
6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程196/26/2014 10:26 AM水污染控制工程20缺氧－好氧生物脱氮工艺（前置式反硝化生物脱氮系统）6/26/2014 10:26 AM 水污染控制工程 216/26/2014 10:26 AM水污染控制工程22优点 反硝化反应以污水中的有机物为碳源，勿需再加碳源； 反硝化残留的BOD可进一步被去除，出水水质好，勿需 再设曝气池； 流程简单，装置少，因此节省建设费用及运行费用。
缺点 处理水中含有NO3-； 为提高脱氮率，需加大回流比，而使运行费用较高； 内循环液来自曝气池，难以使反硝化池保持缺氧状态。
6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程23（二 ）生物除磷工艺磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生 长的重要元素。
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。
危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧 平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源。
有机磷 含磷化合物 无机磷有机磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等磷酸盐：正磷酸盐(PO43-)、磷酸氢盐(HPO42-) 、 磷酸二氢盐H2PO4-、偏磷酸盐(PO3-) 聚合磷酸盐：焦磷酸盐(P2O74－) 、三磷酸盐(P3O105-)、 三磷酸氢盐(HP3O92-)水污染控制工程 246/26/2014 10:26 AM1 生物法除磷基本原理利用聚磷菌一类的微生物，可过量从外部摄 取磷，并以聚合状态储藏在体内，形成高磷 污泥排出系统，达到除磷的目的。
聚磷菌除磷经过好氧和厌氧两个阶段。
6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程25厌氧环境 污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为 挥发性脂肪酸（VFA）； 聚磷菌将体内积聚的聚磷分解为磷酸盐，获取能量， 并将污水中的有机物转化为聚β-羟基丁酸 (PHB)或 聚β-羟基丁酸（PHV）等； 聚磷分解形成的无机磷释放回污水中，这就是厌 氧释磷。
6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程26好氧环境 聚磷菌将体内的 PHB或 PHV 等进行好氧分解， 并释出能量，供聚磷菌增殖等生理活动，部分供其 主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷的形式积聚于体 内，这就是好氧吸磷。
剩余污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌，也就是 从污水中去除的含磷物质。
普通活性污泥法通过同化作用除磷率可以达到 5~20%。
而具生物除磷功能的处理系统排放的剩余污泥 中含磷量可以占到干重5%~6%，去除率基本可满足 6/26/2014 10:26 AM 水污染控制工程 27 排放要求。
厌氧—好氧除磷工艺(A/O法)6/26/2014 10:26 AM 水污染控制工程 28工艺特征及运行参数 由厌氧池和好氧池组成的同时去除污水中有机物和磷的 处理系统； 反应器中水力停留时间为3～6h； 曝气池内污泥浓度在2700～3600mg/L之间； 磷去除效果较好，去除率在76％左右； 沉淀污泥含磷4％，肥效好； SVI值≤100，易沉淀，不膨胀。
6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程29存在问题 微生物对磷的吸收有限度，磷去除率难提高； 在沉淀池易于产生磷的释放现象，应及时排泥和回流。
6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程30（三 ）生物脱氮、除磷工艺A2/O(A-A-O)(Anaerobic-Anoxic-Oxic)法 好氧池 进气 管厌氧池 进水缺氧池沉淀池 出 水内回流去除有机物、硝化、吸收磷 污泥回流 脱氮 释放磷，氨化剩余污泥6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程31 工艺特征在厌氧、好氧交替下运行，丝状菌不能大量繁殖， 无污泥膨胀现象发生； 污泥含磷较高，具有很高的肥效； 运行简单，不需投药，厌氧和缺氧段只进行缓慢 搅拌，运行费用低； 出水中磷浓度基本可在1mg/L以下，氨氮也可在 8mg/L以下。
6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程32 存在问题脱氮效果难以提高； 污泥增长受到一定限度，除磷效果不易提高； 沉淀池需要保持一定浓度溶解氧，应降低污泥停留时 间，防止厌氧状态和释放磷的现象，但溶解氧含量不宜过 高，以防止循环液对缺氧反应器的干扰。
6 / 2 6 / 2 0 1410 :2 6A M水污染控制工程33本章小结教学内容 废水深度处理的对象和目标 氮、磷的去除原理及工艺流程教学重点 生物法除氮原理及工艺流程 生物法除磷原理及工艺流程教学难点 生物法除磷原理 生物脱氮除磷A-A-O工艺6/26/2014 10:26 AM水污染控制工程346/26/2014 10:26 AM水污染控制工程35。