生物脱氮工艺新旧比较及其发展
污水处理技术之生物脱氮除磷工艺的新旧演变
污水处理技术之生物脱氮除磷工艺的新旧演变所属行业: 水处理关键词：污水处理脱氮除磷生物脱氮脱氮除磷是污水处理永久的话题，今天，最终溯源，与大家聊一聊生物脱氮除磷工艺的新旧演变。
01、-生物脱氮除磷传统工艺-脱氮的传统工艺自然界中氮一般有四种形态：有机氮氨氮亚硝酸盐氮硝酸盐氮等生活污水中的氮主要形态是有机氮和氨氮。
有机氮占生活污水含氮量的40-60%，氨氮占50-60%，亚硝酸盐和硝酸盐氮仅占0-5%。
污水生物脱氮的可能途径传统上，通过两步生物反应，即硝化(NH+4→NO-3)与反硝化(NO-3→N2)，实现污水的生物脱氮。
硝化反应可表示为：亚硝化反应NH4++O2+HCO3-→NO2-+H2O+H2CO3+亚硝酸菌硝化反应NO2-+NH4++H2CO3+HCO3-+O2→NO3-+H2O+硝酸菌总反应NH4++O2+HCO3-→NO3-+H2O+H2CO3+微生物细胞反硝化反应如下：NO3-+CH3OH+H2CO3→N2↑+H2O+HCO3-+微生物细胞生物脱氮工艺所属行业: 水处理关键词：污水处理脱氮除磷生物脱氮传统生物脱氮存在哪些问题?首先，需要充分地氧化氨氮到硝酸氮，要消耗大量能源(因为曝气)；其次，还需要有足够碳源(COD)来还原硝酸氮到氮气。
除磷传统工艺磷最常见的形式有：无机磷:磷酸盐（H2PO4-、HPO42-、PO43-）；聚磷酸盐；有机磷。
生活污水中的含磷量一般在10-15mg/L左右，其中70%是可溶性的。
活性污泥在好氧、厌氧交替条件下时，活性污泥中可产生所谓的“聚磷菌”。
聚磷菌在好氧条件下从废水中过量摄取磷，形成多聚磷酸盐作为贮藏物质。
排放的剩余污泥中的含磷量在6%左右（污泥干重）。
A/O除磷工艺系统为防止水体富营养化，一般污水处理既需要脱氮,也需要除磷，是否可以把两者结合起来实现氮磷同时去除？A2/O工艺生物除磷脱氮生化代谢模型所属行业: 水处理关键词：污水处理脱氮除磷生物脱氮 02、-脱氮除磷的新工艺- 脱氮新工艺1.中温亚硝化（SHARON）亚硝化/反硝化脱氮即(NH4+→NO2-)，(NO2-→N2)硝化作用NH4++1.5O2→→→→NO2-+H2O+2H+NH4++2O2→→→→NO3-+H2O+2H+节约O225%脱氮作用6NO2-+3CH3OH+3CO2→→→→3N2+6HCO3-+3H2O 6NO3-+5CH3OH+CO2→→→→3N2+6HCO3-+7H2O 节约CH3OH40%亚硝化细菌和硝化细菌的最小污泥龄与温度关系SHARON工艺的基本工作原理便是利用温度高有利于亚硝化细菌增殖这一特点，使硝化细菌失去竞争。
污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展
污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展随着人口的增加和经济的发展，城市污水处理成为一项重要的任务。
污水中的氮和磷是主要污染物之一，它们的过度排放会引起水体富营养化，破坏生态平衡。
为了解决这个问题，科学家们提出了一种被称为“污水生物脱氮除磷工艺”的方法。
污水生物脱氮除磷工艺是利用微生物的代谢活性来实现污水中氮和磷的去除。
这一工艺主要包括两个步骤：脱氮和除磷。
在脱氮过程中，通过控制水体中氧含量和碳氮比，使得一部分氮物质以氨氮的形式被氧化为氮气释放到大气中；在除磷过程中，通过微生物对磷的吸附和沉淀，使得污水中的磷被去除。
当前，污水生物脱氮除磷工艺已经得到广泛应用，并取得了显著的效果。
其中最常用的工艺是BPR工艺（Biological Phosphorus Removal）。
这种工艺中，通过建立好氮磷比例控制系统和合理的生物反应器结构，使得微生物在有氧和无氧的环境中相互转换，从而实现氮和磷的去除。
该工艺具有操作简单、出水质量稳定等优点，已经在很多城市污水处理厂得到应用。
但是，污水生物脱氮除磷工艺还存在一些问题和挑战。
首先，虽然BPR工艺已经得到了大规模应用，但是其操作仍然需要较高的技术要求，需要专业人员进行维护和调节。
其次，BPR工艺只适用于一些中小型城市的污水处理厂，对于大型城市的处理规模仍然不够。
此外，BPR工艺在高温和低温环境下的效果也存在一定差异，需要持续的研究来优化工艺。
针对以上问题和挑战，科学家们正在不断进行研究和探索，为污水生物脱氮除磷工艺的发展提供技术支持。
例如，一些研究人员通过引入新的微生物菌种和添加剂，改进了传统的生物脱氮除磷工艺，提高了去除效率和稳定性。
另外，一些创新型的工艺也被提出，如利用电解气泡浮选技术、生物脱氮除磷和纳米材料协同作用等。
在未来，污水生物脱氮除磷工艺还有很大的发展空间。
一方面，科学家们可以进一步完善和改进现有的工艺，提高其处理能力和适用性。
《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快速发展，水环境污染问题日益严重，尤其是氮、磷等营养物质的超标排放已成为水体富营养化的主要来源。
污水处理是控制水体污染的重要手段之一，而生物脱氮除磷工艺是当前污水处理中最为重要的技术之一。
本文旨在分析当前污水生物脱氮除磷工艺的现状，并探讨其未来的发展方向。
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的物质，从而达到净化水质的目的。
然而，这些工艺存在处理效率低、能耗高、污泥产量大等问题，难以满足日益严格的排放标准。
2. 新型生物脱氮除磷工艺随着科技的不断进步，新型的生物脱氮除磷工艺逐渐得到应用。
如A2/O工艺、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化等工艺，这些工艺具有处理效率高、能耗低、污泥产量少等优点。
其中，A2/O 工艺是目前应用最广泛的生物脱氮除磷工艺之一，它通过单个反应器实现同时脱氮除磷，具有操作简便、投资成本低等优点。
三、污水生物脱氮除磷工艺的发展方向1. 强化生物脱氮除磷效率为了提高生物脱氮除磷效率，研究人员正在探索各种新型的生物反应器和工艺。
例如，采用高效的微生物固定化技术，提高微生物的活性和稳定性；开发新型的生物催化剂，促进氮、磷等营养物质的转化和去除等。
这些技术将有助于提高生物脱氮除磷的效率，降低处理成本。
2. 资源化利用与节能减排未来的生物脱氮除磷工艺将更加注重资源化利用和节能减排。
通过回收利用处理后的水、污泥等资源，实现废物的减量化、资源化和无害化处理。
同时，通过优化工艺参数、改进设备结构等方式，降低能耗和药耗，实现污水处理过程的绿色化发展。
3. 智能化与自动化控制随着人工智能技术的发展，未来的生物脱氮除磷工艺将更加注重智能化与自动化控制。
通过建立污水处理过程的数学模型，实现工艺参数的自动调控和优化；通过智能监测系统实时监测污水处理过程，及时发现和处理问题；通过大数据分析和云计算技术，实现污水处理过程的远程监控和管理等。
生物脱氮工艺
生物脱氮工艺随着人类社会的不断发展，环境问题越来越引人关注。
其中，氮污染是一个严重的问题。
氮是生物体内必需的元素，但过量的氮却会对环境造成巨大的负担。
氮污染主要来自于农业、工业和城市污水处理等领域。
针对氮污染问题，科学家们研发了各种方法，其中生物脱氮工艺是一种环保、高效的氮污染治理方法。
一、生物脱氮的基本原理生物脱氮是利用微生物将废水中的氮转化为无害的氮气的过程。
该工艺的基本原理是：将含氮废水通过生物反应器，在一定的条件下，利用氨氧化细菌将氨氮转化为亚硝酸盐，再利用硝化细菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐，最后通过反硝化细菌将硝酸盐还原为氮气，从而达到脱氮的目的。
二、生物脱氮工艺的优点1、环保：生物脱氮工艺不需要添加任何化学药剂，不会产生二次污染，对环境没有负面影响。
2、高效：生物脱氮工艺可以达到较高的脱氮效率，对氮污染治理效果显著。
3、经济：生物脱氮工艺不需要大量投入，运行成本低，对于农业、工业和城市污水处理等领域都具有实用性。
三、生物脱氮工艺的应用领域1、城市污水处理：城市污水中含有大量的氮，如果不进行处理，会对周围环境和水体造成严重的污染。
生物脱氮工艺可以有效地降低污水中的氮含量，达到国家排放标准。
2、农业：农业是氮污染的主要来源之一。
生物脱氮工艺可以应用于农业废水的处理，减少氮肥的使用量，达到节约能源和环保的目的。
3、工业：工业废水中含有大量的氮，如果不进行处理，会对周围环境和水体造成严重的污染。
生物脱氮工艺可以应用于工业废水的处理，降低氮污染的程度。
四、生物脱氮工艺的发展趋势目前，生物脱氮工艺已经成为氮污染治理的主要手段之一。
随着科技的不断进步和人们对环境问题的重视，生物脱氮工艺也在不断发展和完善。
未来，生物脱氮工艺将会更加智能化、高效化和精准化，为氮污染治理提供更加优秀的解决方案。
总之，生物脱氮工艺是一种环保、高效、经济的氮污染治理方法，已经在城市污水处理、农业和工业废水处理等领域得到广泛应用。
常见脱氮工艺优缺点对比表
常见脱氮工艺优缺点对比表1、常用脱氮工艺简介1、传统生物脱氮传统的生物脱氮技术始于上世纪30年代，真正应用于20世纪70年代。
自Barth三段生物脱氮工艺的开创，A/0工艺、序批式工艺等脱氮工艺相继被提出并应用于工程实际。
三段生物脱氮工艺三段生物脱氮工艺流程如图所示，该工艺是将有机物降解、硝化作用以及反硝化作用三个阶段独立开来，每一阶段后面都有各自独立的沉淀池和污泥回流系统。
第一段曝气池的主要作用是代谢分解有机物，并使有机氮氨化。
第二段硝化池主要进行硝化反应，将氨氮氧化，同时需投加碱度以维持一定的PH值。
第三段是反硝化反应器，硝态氮在缺氧条件下被还原为N2,安装搅拌装置使污泥混合液呈悬碳源以满足悬浮状态，并外加反硝化反应所需的碳源。
A/O生物脱氮工艺A/O生物脱氮工艺如图所示，该工艺将缺氧段置于系统前端，其发生反硝化反应产生的碱度能够少量补充硝化反应之需。
另外，缺氧池中反硝化反应利用原废水中的有机物为碳源可以减少补充碳源的投加甚至不加。
通过内循环将硝化反应产生的硝态氮转移到缺氧池进行反硝化反应，硝态氮中氧作为电子受体，供给反硝化菌的呼吸作用和生命活动，并完成脱氮工序。
在A/0生物脱氮工艺中，硝化液回流比对系统的脱氮效果影响很大。
若回流比控制过低，则无法提供充足的硝态氮进行反应，使硝化作用不完全，进而影响脱氮效果；若控制过高，则导致硝化液与反硝化菌接触时间减短，从而降低脱氮效率。
因此，在实际的运行过程中需要控制适当的硝化液回流比，使系统脱氮效果达到最佳水平。
序批式脱氮工艺（例如CASS）序批式脱氮工艺与A/0工艺相比，其运行方式有所不同，但在脱氮反应机理上基本与A/0生物脱氮工艺一致。
序批式工艺为间歇的运行方式，采用一个独立的反应池替代了传统的由多个具有不同功能的反应区组合而成的A/0生物脱氮反应器。
序批式脱氮工艺以时间的交替方式实现了缺氧/好氧环境，取代了传统空间上的缺氧/好氧，因其具有简单的结构和灵活的操作方式而倍受研究者的关注和研究。
新型生物脱氮工艺的研究现状及发展
随着生产的发展和生活水平 的提高 ，日见 频繁 的水体富营养化已对污水处理技术提出了 除氮 的要求 。在污水处理技术 中，最常用的除 氮技术为生物脱氮 。近年来 ，传统生物脱氮技 术 已发展 的比较成熟 ，但其弊端也 日 益显 现 ， 而新的生物脱氮技术成为当前研究的热点。 污水中含有 的氮多为有机氮和氨态氮 ，对 其处理的生物脱氮工艺就是来源于这一转化过 程 ：先通过氨化作用将有机氮转化成氨氮 ，这 过程很容易实现 ，在常规 的废水处理反应器 中即可实现 ；然后是 在亚硝 化菌 的作用下 将 Ｎ Ｎ氧化成 亚硝态 氮 ，这 一过程 需要氧 的 风一 参与 ；接着是在硝化菌的作用下将亚硝态氮氧 化成硝态 氮 ， 仍需氧的参与 ；最后是在反硝化 菌 的作用下将亚 硝态氮 和硝态 氮转化成氮气 ， 这一过程需在厌氧环境中实 现，且需有机碳源 的投加。 传统硝化一反硝化为基础的生物脱 氮工艺 需设置多个反应器 ，以满足不同微生物对生境 的需求 ， 且按功能的不同，分别需有氧 气、有 机碳源的投入 。这就必然带来工艺基建 、运行 费用高 ， 理效率低等一 系列缺点 。新型生物 处 脱氮工艺正是 以此为切人点 ，探索寻找更便捷 的生物脱氮途径 ，从而克服传统工艺的不足之
科
曲 春先
科技论 坛 Ｉｌ ｌ
张 晓宁
新 型生物脱 氮工艺 的研究 现状及发展
（ 瓦房店市规划设计院， 宁 大连 １６ ０ ） 辽 １３ ０
摘 要： 针对传统 生物脱氮工艺存在的不足之 处 ， 绍了新型生物脱氮工 艺的类型 ， 介 并分别叙 述了其原理、 特点及应 用情况。 关键词 ： 生物脱 氮； 好氧反硝４ ；Ｎ ；ＨＡ Ｏ Ａ Ａ ￣Ｓ ＤＳ Ｒ Ｎ；Ｎ ＭＭＯ Ｃ Ｏ Ｘ；ＡＮ Ｎ Ｓ Ｒ Ｎ Ａ Ａ Ｍ Ｘ组 合 工艺是 指含 氨 Ａ Ｈ Ｏ —Ｎ Ｍ Ｏ 若干报道。谢曙光等人对地表水处理 中的好氧 反硝化现象进行 了研究 ，发现在水力负荷较高 废 水先流经 Ｓ Ａ Ｏ Ｈ Ｒ Ｎ反应 器 ，进行部 分亚硝 的情 况下 ，脱氮率可达 ２％～Ｏ Ｏ ３％，且 在处理 酸化 ，控制出水 中 Ｎ４ 与 Ｎ ｒ 比例为 １ ， Ｉ ： Ｏ的 ：１ 过程 中不需 添加有机碳 ， 成本较低 ，相 比于传 然 后进入 Ａ Ａ Ｍ Ｘ反应器 ，进行 厌氧氨 氧 ＮＭ Ｏ 统的脱氮方 式，好氧反硝化具有更高的应用价 化反应 ，生成氮气 ， 达到生物脱氮的 目的。这 值 。当然 ，好氧反硝化工艺存在着二次污染等 样 ，在 Ｓ Ａ Ｏ Ｈ Ｒ Ｎ反 应器 中只有一半 的氨 被氧 问题 ，仍需深入的研究来解决 。 化为 Ｎ Ｏ ，从而大大减 少 了 Ｓ Ａ Ｏ Ｈ Ｒ Ｎ反应器 １ 同时硝化一反硝化 （Ｎ ）工艺 ． ２ ＳＤ 的需氧量 ，从而降低运行费用 ；另一方 面 ， 将 传统的生物脱氮原理认 为硝化反应是好氧 Ｓ Ａ Ｏ Ｈ Ｒ Ｎ反应器 的 出水 作为 Ａ Ａ Ｍ Ｘ反应 ＮＭ Ｏ 的 ，反硝化反应是厌氧的 ， 故二者不可能在同 的基质 ，为 Ａ Ａ Ｍ Ｘ反应 创造 了条件 ，同 ＮＭ Ｏ 条件下发生。而 同时硝化一反硝化机理则突 时还克服 了单独 的 Ｓ Ａ Ｏ Ｈ Ｒ Ｎ反应 器出水 Ｃ Ｄ Ｏ 破这一观念 ， 分别从宏观和微观上解释 了同时 浓度高的缺点。 硝化一反硝化反应存在的合理性 。 Ｓ Ａ Ｏ —Ｎ Ｍ Ｏ Ｈ Ｒ Ｎ Ａ Ａ Ｍ Ｘ组合 工艺可 以说是 这种工艺在 同一反应器 中实现硝化和反硝 对 Ａ Ａ Ｍ Ｘ工艺 的优化 ，与传 统硝化 一反 ＮＭ Ｏ 化 ，甚至还有除碳 的功 能，可通过生物转 盘 、 硝化工艺相 比，它具有氧消耗量小、无 需外加 ＳＲ Ｂ 、氧化 沟、Ｃ Ｓ 等反 应器实 现 ，分 为单 碳源 、节约 中和试剂 、Ｃ ＡＴ Ｏ 排放量少 、剩余污 级生物脱氮 工艺 、生物膜单级 生物脱氮工 艺 、 泥量少 、运行费用低等诸多优点 ，其工艺的可 固定化微生物单级生物脱氮工艺等类型。 目前 持续性和显著的经济效益将为其带来广 阔的应 国 内的研究 多局限于纯种微生物培养及实验室 用前景 。 理论研究 ， 很少有实际工程应用 ，国外则 已有 ２ Ａ Ｏ ． Ｃ Ｎ Ｎ工艺 ２ 同步 硝化一反硝化脱 氮工艺 的污 水处 理在 运 Ｃ Ｎ Ｎ一体化 自养氨氧化生物脱氮工艺 ， ＡＯ 行 ，但也有不足之处 ， 以这一新型的污水处 是指在单个的反应器或者生物膜 内通过控制反 所 理工艺还有待于进一步的研究和优化。 应所需环境条件，实现氨的亚硝酸化和厌 氧氨 １ 短程硝化一 反硝化工艺 ． ３ 氧化 ，从而达到生物脱氮的 目的。 在传统硝化一反硝化过程 中可以看出 ，氨 可 以认 为 Ｃ Ｎ Ｎ工 艺 是 Ｓ Ａ Ｏ Ａ Ｏ Ｈ Ｒ Ｎ— 处。 被氧化为亚硝酸盐后可以继续被氧化为硝酸盐 Ａ Ａ Ｍ ｘ组合工 艺在 同一反 应器 中 的一种 Ｎ Ｍ Ｏ 新型生物脱氮技术按其生化反应原 理可分 然后进行反硝化 ，也可以直接在亚硝态 就进行 实现方式。在微氧条件下 ，氨被亚硝酸菌部分 为两类基本技术 ，一类是基于硝化一反硝化生 反硝化 ， 由亚硝态氮进行反硝化则可减少系 氧化为 Ｎ ｒ Ｏ －剩余部分的 Ｎ ４ 若 Ｏ ，Ｎ ； ￣ Ｈ＋ 进行厌氧 化过程的新型生物脱氮工艺 ，另一类为基 于厌 统对氧 的消耗 ，缩短反应 时问 ，降低 运行 费 氨 氧 化 反 应 ， 生 成 氮 气 ，反 应 的 实 质 与 氧氨氧化反应的新型生物脱氮工艺。 用 ，这即为短程硝化—反硝化生物 脱氮的基本 Ｓ Ａ Ｏ — Ｎ ＭＭ Ｘ组合 工艺 相同 ，反 应式 Ｈ ＲＮＡＡ Ｏ １基 于硝化～反硝化生化过程的新 型生物 原理。 为 １ Ｈ Ｏ ５ ２＋ ． ５ ２Ｏ１Ｎ ３ ． Ｈ＋ Ｎ ４ ． ０ — ｏ ３Ｎ ＋ ． Ｏ １ ＋ ８ ４ ３ ４ 脱氮 工艺 短程硝化～反硝化工艺 ， 其基本原理是在 １３ ０。 ．Ｈ２ 基于硝化一反硝化原理的新 型生物脱氮工 较 高温度 下 ， 在一个反应器内通过对 Ｄ Ｏ的控 由于 反 应是 在一 个 反 应 器 内进 行 ， 艺研究较多 ，比较有代表性的有好 氧反硝化工 制 ，先将 氨氧化为 Ｎ Ｏ一 ，再 以有 机物 为 电子 Ｃ Ｎ Ｎ工 艺 除 了 具 有 Ｓ ＡＲ Ｎ－ Ａ ＡＯ Ｈ Ｏ ＡＮ ＭＭＯ Ｘ 艺、同时硝化一反硝化工艺 、 短程硝化一反硝 供 体 ，对 Ｎ ２ 行反硝化 ，生成 氮气 ，从而 组合 工艺需氧量少 、无需外加碳源 、 Ｏ－ 进 运行 费用 化工艺等 。 达 到生 物脱 氮 的 目的 ，整 个 反 应 过程 中无 低等优点外 ，还具有 占地面积少 、基建费用低 １１ ．好氧反硝化工艺 ＮＯ 的生成 和还原 ，反应进程较传统 硝化—反 等优点 ，具有更好 的经济效益 。Ｃ Ｎ Ｎ工 艺 ｒ ＡＯ 传统生物脱氮理论认为反硝化是一个严格 硝 化进程 短 。经 研究 ，Ｓ Ａ Ｏ Ｈ Ｒ Ｎ工 艺具 有工 实现 的关键是很好地控制供氧量 ，创造出适宜 的厌氧过程 ，大多数反硝化菌为兼性 厌氧菌 ， 艺流程简单、节省 中和试剂、水力停 留时 间短 好 氧亚硝化 菌和厌 氧氨 氧化菌 生长 的 良好生 能够利用氧、硝酸盐或亚硝酸盐为 电子受体 。 等 特点 ，且耗 氧量减 少 了 ２ ％左 右 ，大 大节 境 ， 亚硝化菌能够将适量 的氨 氧化 为 Ｎ ： ５ 使 Ｏ一 ， 当氧 和硝酸盐或亚硝酸盐共存时，反硝化菌优 省 了 动 力 消 耗 。 目前 ， 已 有 生 产 规 模 的 而后与剩余部分的氨恰好反应 ，生成氮气 。 先使用氧呼吸 ， 只有当氧浓度低时硝酸盐或 Ｓ Ｒ Ｎ工艺投入运行。 故 ＨＡ Ｏ 结束语
《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。
生物脱氮新技术研究进展
生物脱氮新技术研究进展随着环境保护意识的不断提高，生物脱氮技术作为一种环保节能的新型污水处理技术，越来越受到人们的。
本文将介绍生物脱氮新技术的研究背景和意义、研究进展、优缺点和发展前景，以期为相关领域的研究提供参考。
生物脱氮是指利用微生物或植物等生物手段，通过硝化和反硝化作用将废水中的氨氮和硝酸盐等含氮化合物转化为无害的氮气，从而达到废水治理和资源化的目的。
生物脱氮技术主要包括活性污泥法、生物膜法、反硝化菌法等。
这些技术均利用微生物菌群进行硝化和反硝化作用，将废水中的氨氮转化为氮气。
近年来，随着生物技术的不断发展，生物脱氮新技术也层出不穷。
下面介绍几种生物脱氮新技术的研究进展。
短程硝化反硝化技术是指在同一个反应器内，通过控制反应条件，使硝化作用和反硝化作用相继进行。
该技术可以大幅度减少反应器体积，提高反应效率，同时还可以降低能耗。
研究结果表明，短程硝化反硝化技术对氨氮和总氮的去除率均高于传统的活性污泥法。
厌氧氨氧化技术是指利用厌氧微生物将氨氮和亚硝酸盐转化为氮气的过程。
该技术的反应条件温和，无需曝气供氧，具有较高的氮去除率和能源利用率。
研究结果表明，厌氧氨氧化技术对高浓度氨氮废水的处理效果较好，但在低浓度氨氮废水处理中可能受到抑制。
悬浮生长植物脱氮技术是指利用水生植物如荷花、水葫芦等吸收废水中的氨氮，并通过植物体内的转化作用将其转化为氮气。
该技术具有投资少、操作简单、无需外加能源等优点，在低浓度氨氮废水中具有较好的处理效果。
研究结果表明，悬浮生长植物脱氮技术可以降低废水中的氨氮浓度，同时还可以改善水体生态环境。
生物脱氮新技术在氨氮和总氮的去除率、反应效率、能源利用率等方面均优于传统活性污泥法等生物脱氮技术。
但是，这些新技术尚存在一些缺点，如短程硝化反硝化技术需要控制精确的反应条件，厌氧氨氧化技术对废水的预处理要求较高，悬浮生长植物脱氮技术仅适用于低浓度氨氮废水的处理。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择适合的生物脱氮技术。
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生物脱氮工艺新旧比较及其发展
水处理技术:本文对传统生物脱氮技术和目前新型的生物脱氮技术进行了介绍。
1传统生物脱氮工艺
中的氮以有机氮、氨氮、亚硝氮和硝酸盐4种形态存在。
如污水有机氮占含氮量的4O%～60%，氨氮占5O%～60%，硝态氮仅占0%一5%。
传统生物脱氮技术遵循已发现的自然界氮循环机理，中的有机氮依次在氨化菌、亚硝化菌、硝化菌和反硝化菌的作用下进行氨化反应、亚硝化反应、硝化反应和反硝化反应后最终转变为氮气而溢出水体，达到了脱氮目的。
传统生物脱氮技术是目前应用最广的脱氮技术。
硝化工艺虽然能把氨氮转化为硝酸盐，消除氨氮的污染，但不能彻底消除氮污染。
而反硝化工艺虽然能根除氮素的污染，但不能直接去除氨氮。
因此，传统生物脱氮工艺通常由硝化工艺和反硝化工艺组成。
由于参与的菌群不同和工艺运行参数不同，硝化和反硝化两个过程需要在两个隔离的反应器中进行，或者在时间或空间上造成交替缺氧和好氧环境的同一个反应器中进行传统生物脱氮途径就是人为创造出硝化菌、反硝化菌的生长环境，使硝化菌和反硝化菌成为反应池中的优势菌种。
由于对环境条件的要求不同，硝化反硝化这两个过程不能同时发生，而只能序列式进行，即化反应发生在好氧条件下，反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下。
常见的工艺有三级生物脱氮工艺、二级生物脱氮工艺和合建式缺氧一好氧活性污泥法脱氮系统等。
传统生物脱氮工艺存在不少问题：(1)工艺流程较长，占地面积大，基建投资高。
(2)由于硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高的生物浓度，特别是在低温冬季，造成系统的HRT较长，需要较大的曝气池，增加了投资和运行费用。
(3)系统为维持较高的生物浓度及获得良好
的脱氮效果，必须同时进行污泥和硝化液回流，增加了动力消耗和运行费用。
(4)系统抗冲击能力较弱，高浓度NH，一和NO：一废水会抑制硝化菌生长。
(5)硝化过程中产生的酸度需要投加碱中和，不仅增加了处理费用，而且还有可能造成二次污染。
因此，人们积极探讨开发高效低耗的新型生物脱氮新工艺。
2新型生物脱氮工艺
随着科学的发展，近年来发现了好氧反硝化菌和异养硝化菌，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，某些细菌也可在好氧条件下进行反硝化；许多好氧反硝化菌同时也是异养硝化菌(如Thiosphaerapantotropha菌)，并能把NH3一氧化成NO：一后直接进行反硝化反应；氨的氧化不仅可以在好氧条件下进行，也可以在厌氧条件下进行。
这些新发现突破了传统生物脱氮理论的认识，为研发生物脱氮新工艺奠定了基础。
2．1短程硝化反硝化
传统的生物脱氮工艺经过一系列反应，是全程硝化反硝化。
中间浪费了一个将亚硝氮转化硝氮，硝氮又转化为亚硝氮的过程。
1975年，Voets等进行经NO：一途径处理高浓度氨氮废水研究时发现了硝化过程中NO一积累的现象，并首次提出了短程硝化反硝化生物脱氮的概念。
短程硝化反硝化(shortcutnitrifcationdenitrifcation)生物脱氮是将硝化过程控制在亚硝酸盐阶段，阻止NO：一的进一步硝化，然后直接进行反硝化。
然而，硝化菌能够迅速地将NO：一转化为NO，一，将NH的氧化成功地控制在亚硝酸盐阶段并非易事。
目前，经NO一途径实现生物脱氮成功应用的报道还不多见。
影响NO一积累的控制因素比较复杂，主要有温度、pH、游离氨(FA)、溶解氧(DO)、游离羟胺(FH)以及水力负荷、有害物质和污泥泥龄等。
目前比较有代表性的工艺为SHARON工艺oSHARON工艺
(SinglereactorforHighaetivityAmmoniaRemovMOverNitrite)是由荷兰DeIft技术大学于1997年开发的。
该工艺采用的是CSTR反应器(CompleteStirredTankReactor)，适合于处理高浓度含氮废水(>0．5gN ／L)，其成功之处在于巧妙地利用了硝酸菌和亚硝酸菌的不同生长速率，即在较高温度下(30℃～4O℃)，硝化菌的生长速率明显低于亚硝酸菌的生长速率。
因此通过控制温度和HRT可以自然淘汰掉硝酸菌，使反应器中的亚硝酸菌占绝对优势，使氨氧化控制在亚硝酸盐阶段。
与全程硝化反硝化相比，短程硝化反硝化具有如下的优点：(1)硝化阶段可减少25%左右的需氧量，降低了能耗；(2)反硝化阶段可减少40%左右的有机碳源，降低了运行费用；(3)反应时问缩短，反应器容积可减小30%～40%左右；(4)具有较高的反硝化速率(NO一的反硝化速率通常比NO，一的高63%左右；(5)污泥产量降低(硝化过程可少产污泥33%～35%左右，反硝化过程中可少产污泥55%左右)；(6)减少了投碱量等。
对许多低COD／NH比废水(如焦化和石化废水及垃圾填埋渗滤水等)的生物脱氮处理，短程硝化反硝化显然具有重要的现实意义。
2．2同时硝化反硝化
同时硝化反硝化(SimultaneousNitrifcationDenitrifcationSND)，即硝化与反硝化反应在同一个反应器中同时完成¨引。
SND生物脱氮的机理目前已初步形成了三种解释，即宏观环境解释、微环境理论和生物学解释。
宏观环境解释认为l1¨：由于生物反应器的混合形态不均，可在生物反应器内形成缺氧及(或)厌氧段，即宏观环境。
例如，在生物膜反应器中，生物膜采用了系列稀释分离、平板划线分离，显微单细胞分离等多种方法，但均以失败告终。
用传统的微生物培养方法，了解到ANAMMOX菌混培物的一些基本生理生化特征。
在鉴定厌氧氨氧化菌的过程中，尝试了现代分子
生物学技术¨引。
研究表明厌氧氨氧化菌广泛存于自然界中，用普通好氧活性污泥、好氧硝化活性污泥、好氧硝化颗粒污泥、反硝化污泥、SBR 泥、河涌底泥、UASB颗粒污泥、污水处理厂污泥、垃圾填埋场处理渗滤液的污泥等¨加，而且都成功启动了ANAMMOX反应器，启动时间也由两百天缩短到两个月。
目前要解决的问题是实际废水中氨氮含量高，但是亚硝氮含量非常低，而且要求的反应温度过高(32℃)，这些都限制了厌氧氨氧化反应器的实际运用。
3发展
氮污染日益严重，研发高效低耗的生物脱氮技术势在必行。
目前污水厂脱氮效果不好，而新型的生物脱氮技术大多仍在小试和中式阶段，离实际运用还有一定的距离。
相信在广大科技工作者的共同努力下，这些新型生物脱氮工艺不久就会造福人类。