关于生物脱氮的规定
生物脱氮基本原理及影响因素
生物脱氮基本原理及影响因素生物脱氮是指通过生物微生物的作用，将有机氮转化为无机氮，进而将氮从生物体系中排出的过程。
生物脱氮涉及到多种微生物，包括硝化细菌、反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌等。
其基本原理是硝化细菌将氨氮转化为硝态氮，而反硝化细菌将硝态氮还原为氮气。
生物脱氮的基本步骤如下：1.硝化作用：硝化细菌利用氨氧化酶将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。
亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐，其中亚硝化细菌主要起到这一步骤的作用。
2.反硝化作用：反硝化细菌利用硝还酶将硝酸盐还原为氮气，并同时释放出能量。
3.厌氧氨氧化作用：厌氧氨氧化细菌将氨氮和亚硝酸盐一同氧化为硝酸盐，并产生亚硝酸盐。
生物脱氮的影响因素包括pH值、温度、氧气含量、基质浓度和微生物种类等。
具体包括以下几点：1.pH值：酸碱度会影响硝化细菌和反硝化细菌的生长和代谢。
通常，硝化细菌对中性或稍微酸性的环境更适宜，而反硝化细菌对中性或弱碱性的环境更适宜。
2.温度：温度是微生物生长和代谢的重要因素。
较高的温度有助于硝化细菌和反硝化细菌的活动，但过高的温度会导致微生物失活或细胞膜破坏。
3.氧气含量：硝化细菌需要足够的氧气进行氮转化过程，但反硝化细菌则需要较低的氧气含量或完全无氧环境。
因此，氧气含量会影响生物脱氮的效率和速率。
4.基质浓度：基质浓度是指水体中氨氮和亚硝酸盐的含量。
较高的基质浓度有利于生物脱氮的进行，但过高的浓度可能会抑制微生物的生长。
5.微生物种类：不同类型的硝化细菌和反硝化细菌具有不同的代谢特性和耐受性。
因此，微生物种类的组成和相对丰度会影响生物脱氮的效果和稳定性。
总体而言，生物脱氮是一种高效且环境友好的氮去除方法。
深入理解生物脱氮的基本原理和影响因素，有助于优化生物脱氮过程的设计和操作，提高氮去除的效率。
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一种常见的环保技术，用于去除污水中的氮化物，以减少对环境的污染。
在污水处理过程中，氮化物主要以氨氮和硝态氮的形式存在。
通过脱氮工艺的处理，可以将氮化物转化为氮气，从而达到减少氮污染的目的。
一般而言，污水处理工艺脱氮可以采用生物法和化学法两种方式进行。
1. 生物法脱氮：生物法脱氮是利用微生物的作用将氮化物转化为氮气的过程。
常见的生物法脱氮工艺包括硝化-反硝化工艺和厌氧氨氧化工艺。
硝化-反硝化工艺是一种常见的生物法脱氮工艺。
在这个过程中，首先利用硝化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，然后再利用反硝化细菌将硝酸盐还原为氮气释放到大气中。
厌氧氨氧化工艺是另一种生物法脱氮工艺。
这种工艺利用厌氧氨氧化细菌将氨氮直接氧化为亚硝酸盐，然后再通过反硝化过程将亚硝酸盐还原为氮气。
2. 化学法脱氮：化学法脱氮是通过添加化学试剂将氮化物转化为氮气的过程。
常见的化学法脱氮工艺包括硝化-还原法和氨氧化法。
硝化-还原法是一种常用的化学法脱氮工艺。
在这个过程中，首先利用硝化剂将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，然后再添加还原剂将硝酸盐还原为氮气。
氨氧化法是另一种化学法脱氮工艺。
这种工艺通过添加氨氧化剂将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，然后再通过添加还原剂将硝酸盐还原为氮气。
在实际应用中，根据不同的污水处理需求和水质特点，可以选择合适的脱氮工艺进行处理。
同时，还需要考虑工艺的经济性、运行成本和处理效果等因素。
总之，污水处理工艺脱氮是一项重要的环保技术，通过选择合适的脱氮工艺，可以有效地减少污水中的氮污染，保护环境，维护生态平衡。
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处理过程将污水中的氮污染物去除的工艺。
氮是污水中主要的有机物和无机物之一，如果不进行有效处理，会对水体环境造成严重的污染。
脱氮工艺的目标是将污水中的氮污染物降到规定的排放标准以下，以保护水体生态系统的健康。
一、工艺介绍1. 生物脱氮工艺：利用好氧和厌氧微生物的共同作用，将污水中的氮转化为氮气释放到大气中。
常用的生物脱氮工艺有AO工艺、AOB工艺、UASB工艺等。
2. 化学脱氮工艺：通过添加化学药剂，将污水中的氮转化为氮气或沉淀物，达到脱氮的目的。
常用的化学脱氮工艺有硝化反硝化工艺、硝化沉淀工艺等。
3. 物理脱氮工艺：利用物理方法将污水中的氮分离出来，常用的物理脱氮工艺有吸附法、膜分离法等。
二、工艺步骤1. 前处理：包括格栅除污、沉砂池沉淀、调节池调节等步骤，主要是为了去除污水中的固体颗粒和调节水质。
2. 生物处理：将经过前处理的污水引入生物反应器，利用好氧和厌氧微生物的作用，将污水中的氮转化为氮气或沉淀物。
常用的生物反应器有活性污泥法、固定床生物反应器等。
3. 化学处理：在生物处理后，对污水进行化学处理，以进一步去除残留的氮污染物。
常用的化学处理方法有添加硝化剂、反硝化剂等。
4. 深度处理：对处理后的污水进行深度处理，以确保达到排放标准。
常用的深度处理方法有吸附法、膜分离法等。
5. 氮气排放：将处理后的污水中的氮转化为氮气，并通过适当的排放管道释放到大气中。
三、工艺优势1. 高效去除氮污染物：通过合理的工艺设计和操作管理，可以高效地去除污水中的氮污染物，确保排放水质达标。
2. 节约能源：生物脱氮工艺利用微生物的自净能力，不需要额外能源投入，节约能源。
3. 环保经济：化学脱氮工艺和物理脱氮工艺可以通过回收和再利用化学药剂，实现资源的循环利用，降低运行成本。
4. 灵活性强：根据不同的污水特性和排放标准要求，可以选择合适的脱氮工艺组合，灵活应对不同的处理需求。
生物脱氮原理及6大参数
生物脱氮原理及6大参数高氨氮废水是我们经常会遇到的一种废水，想要将污水中的氨氮去除，除了要了解各种脱氮原理，还要从经济有效的角度来考虑选用哪种工艺，而生物脱氮技术恰恰符合以上条件，成为污水脱氮中最常见的工艺之一。
今天我们就来聊一聊生物脱氮原理和主要控制参数。
污水中的氮主要以氨氮和有机氮的形式存在，通常没有或只有少量亚硝酸盐和硝酸盐形式的氮。
只有不到20%——40%的氮在传统的二级处理中被去除。
污水生物处理脱氮主要是靠一些专性细菌实现氨形式的转化，经过氨化、硝化、反硝化过程，含氮有机化合物最终转化为无害的氮气，从污水中去除，其过程如图所示：1、工艺原理及过程硝化菌把氨氮转化为硝酸盐的过程称为硝化过程，硝化是一个两步过程，分别利用了两类微生物--亚硝酸盐菌和硝酸盐菌。
这两类细菌统称为硝化菌，这些细菌所利用的碳源是CO32-、HCO3-和CO2等无机碳。
第一步由亚硝酸盐菌把氨氮转化为亚硝酸盐，第二步由硝酸盐菌把亚硝酸盐转化为硝酸盐。
这两个反应过程都释放能量，硝化菌就是利用这些能量合成新细胞和维持正常的生命活动，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少了它的需氧量。
反硝化过程是反硝化菌异化硝酸盐的过程，即由硝化菌产生的硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化菌的作用下，被还原为氮气后从水中溢出的过程。
反硝化过程也分为两步进行，第一步由硝酸盐转化为亚硝酸盐，第二步由亚硝酸盐转化为一氧化氮、氧化二氮和氮气。
同时，反硝化菌利用含碳有机物和部分分硝酸盐转化为氨氮用于细胞合成，该碳源既可以是污水中的有机碳或细胞体内碳源，也可以外部投加。
2、生物脱氮的工艺控制（1）消化过程（硝化菌）的影响因素1.温度：硝化反应的最适宜温度范围是30一35℃，温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且影响硝化菌的活性。
温度低于5℃，硝化细菌的生命活动几乎完全停止：在5一35℃的范围内，硝化反应速率随温度的升高而加快；但达到30℃后，蛋白质的变性会降低硝化菌的活性，硝化反应增加的幅度变小。
第二十五讲生物脱氮除
第三节 废水生物除磷原理
（1）有关废水中的磷的基本概念：
废水中的存在形式：
无机磷酸盐（H2PO4-、HPO42-、PO43-）、
聚磷酸盐
有机磷，等；
所有细菌都从环境中摄取磷；
磷细菌（也称为聚磷菌、除磷菌），可过量、超出生理需要的
摄取磷，以聚合磷酸盐的形式贮存在细胞体内，
在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下，兼性细 菌通过发酵作用将溶解性BOD转化为VFA（低分子发
酵产物——挥发性有机酸）。聚磷菌吸收这些或来
自原污水的VFA，并将其运送到细胞内，同化成胞内 碳能源储存物（PHB/PHV），所需的能量来源于聚磷
的水解以及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。
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●总的细菌产率是： 0.02g/gNO2-N(113/400/14)；
●氧化1mgNH3-N为NO3-N，需氧4.27mg；需碱度7.07mg(以CaCO3计)；
●不考虑合成，则：氧化1 mg NH4+-N为NO3—N，需氧4.57mg，其中亚硝化反应
3.43mg，硝化反应1.14mg，需消耗碱度7.14mg(以CaCO3计)
2[HNO]
同化反硝化
+4[H] 2NH2OH
-2H2O
2NH3
N2O
+2[H] -H2O
N2
异化反硝化
N2O：俗称“笑气”，一种温室气体，应尽量避免其生成。
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反硝化反应的方程式
以[H]为电子供体： N3 O 2 [H ] N2 O H 2 O
2 H 2 N 2 6 O [ H ] N 2 4 H 2 O
【干货】AO生物脱氮工艺设计计算
【干货】AO生物脱氮工艺设计计算AO生物脱氮工艺缺氧池容积计算《室外排水设计规范》6.6.18条规定：当仅需脱氮时，宜采用缺氧/好氧法（ANO工艺）。
1.生物反应池的容积，按本规范第6.6.11条所列公式计算时，反应池中缺氧区（池）的水力停留时间宜为0.5~3h。
2.生物反应池的容积，采用硝化、反硝化动力学计算时，按下列规定计算。
（1）缺氧区（池）容积，可按下列公式计算：公式6.6.18-1•Q——设计流量，m3/d；•0.12——微生物中氮的质量分数，由表示微生物细胞中个组分质量比的分子式C5H7NO2计算得出；•X——缺氧池（区）内混合液悬浮固体平均浓度，gMLSS/L；•Nk——缺氧池（区）进水总凯氏氮浓度，mg/L；•Nte——生物反应池出水总氮浓度，mg/L；•Kde——缺氧池（区）反硝化脱氮速率，kgNO3-N/(kgMLSS▪d).其值宜根据试验资料确定。
无试验资料时，20℃的Kde值可取0.03~0.06kgNO3-N/(kgMLSS▪d)。
Kde与混合液回流比、进水水质、温度和污泥中反硝化菌的比例等因素有关。
混合液回流量大，带入缺氧池的溶解氧多，Kde取低值；进水有机物浓度高且较易生物降解时，Kde取高值。
Kde按公式6.6.18-2修正。
公式6.6.18-2•Kde（t）——T℃时的脱氮速率，T为设计温度，℃；•Kde（20）——20℃时的脱氮速率；•△Xv——微生物的净增量，即排出系统的微生物量，kgMLVSS/d，可按公式6.6.18-3计算：公式6.6.18-3•y——MLSS中MLVSS所占比例。
对于这一条规定，需要注意的问题是在公式6.6.18-1中，计算缺氧池容积用总凯氏氮而不是进水总氮减出水总氮？这主要是原污水中硝态氮的含量很低，几乎不可测，所以在数值上进水总凯氏氮基本等于总氮，因此在计算时就用进水总凯氏氮减去出水总氮。
AO生物脱氮工艺好氧池容积计算《室外排水设计规范》6.6.18条规定：当仅需脱氮时，宜采用缺氧/好氧法（ANO工艺）。
缺氧好氧生物脱氮工艺
缺氧好氧生物脱氮工艺全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：缺氧好氧生物脱氮工艺是一种通过在缺氧和好氧环境下结合运用不同类型微生物来去除废水中的氮元素的工艺。
这种工艺结合了缺氧条件下厌氧氨氧化和好氧颗粒活性污泥（PLA）程序脱氮技术，能有效地减少氮排放。
氮是废水中的一种重要污染物，主要来源于生活污水、工业废水和农业排放。
氮的过量排放会导致水体富营养化，引起藻类过度生长，造成水体缺氧、腐败和富营养化等问题，对水生生物和水质造成严重危害。
对氮元素的减排成为环保领域的一个重要课题。
缺氧好氧生物脱氮工艺通过结合好氧和缺氧条件下的微生物活动来实现氮的有效去除。
在缺氧条件下，厌氧氨氧化过程中，氨氮首先通过厌氧氨氧化细菌氧化为亚硝态氮，然后在好氧条件下，颗粒活性污泥（PLA）通过水解和硝化反应将亚硝态氮进一步氧化成硝态氮，最终通过硝化反应将硝态氮还原为气态氮气，实现氮的去除。
缺氧好氧生物脱氮工艺具有许多优点。
该工艺采用了厌氧氨氧化和PLA程序相结合的方式，有效地提高了氮去除效率。
该工艺采用生物方法去除氮元素，减少了化学药剂的使用，降低了运行成本。
该工艺对过硝化、挥发性有机物和pH等参数的变化具有一定的稳定性，适用于不同的水质条件。
缺氧好氧生物脱氮工艺还可以较好地应用于氮和磷同时去除的工艺中。
由于生物脱氮工艺对磷的需氧量较小，可通过调控好氧和缺氧条件下的微生物活动，实现氮和磷的同时去除，提高了废水处理的综合效益。
需要指出的是，缺氧好氧生物脱氮工艺在实际应用中还存在一些问题。
对于废水中氮的去除效率受到温度、pH值、C/N比和氧气供应等多种因素的影响，需要合理的调控和控制。
该工艺在处理高氨氮废水时可能会产生硫酸盐、硝酸盐和硫化氢等有害产物，需要进行后续处理。
第二篇示例：缺氧好氧生物脱氮工艺是一种利用生物自然功能进行废水处理的技术，通过调控缺氧和好氧环境下微生物的代谢过程，实现废水中氮的去除。
该工艺具有环保、经济、高效等优点，受到了广泛关注和应用。
生物脱氮的原理和应用
一、生物脱氮基本原理：1．氨化作用：含氮有机物（动、植物和微生物残体以及它们的排泄物、代谢物所含的有机氮化物）经微生物降解放出氨的过程。
(1) 蛋白质分解：环境中绝大多数异氧微生物都具有分解蛋白质、释放出氨的能力，使蛋白质水解，生成多肽与二肽，然后由肽酶进一步水解生成氨基酸。
(2)核酸的分解：核酸的生物降解在自然界中相当普遍。
76%的菌株能产生核糖核酸酶，有86%能产生脱氧核糖核酸酶。
(3)其他含氮有机物的分解：尿酸、尿素、几丁质、卵磷脂等含氮有机物都能被相应微生物分解，释放出氨。
总之，氨化作用无论在好氧还是厌氧条件下。
中性、碱性或是酸性环境中都能进行，只是作用的微生物种类不同、作用强弱不已。
但当环境中存在一定浓度的酚或木质素-蛋白质复合物时，会阻滞氨化作用的。
2．硝化和反硝化作用：硝化反应是由一类自养好氧微生物完成的，它包括两个步骤：第一步称为亚硝化过程，是由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐，亚硝酸菌中有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和硝化球菌属；第二步称为硝化过程，由硝酸菌(包括硝酸杆菌属、螺菌属和球菌属)将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。
亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌，都利用无机碳化合物如CO32-、HCO3-和CO2作为碳源，从NH3、NH4+或NO2-的氧化反应中获取能量。
亚硝酸菌和硝酸菌的特性大致相似，但前者的世代期较短，生长率较快，因此较能适应冲击负荷和不利的环境条件；当硝酸菌受到抑制时，有可能出现NO2-积累的情况。
反硝化反应是由一群异养型微生物完成的，它的主要作用是将硝酸盐或亚硝酸盐还原成气态氮或N2O，反应在无分子态氧的条件下进行。
反硝化细菌在自然界很普遍，多数是兼性的，在溶解氧浓度极低的环境中可利用硝酸盐中的氧作为电子受体，有机物则作为碳源及电子供体提供能量并被氧化稳定。
当环境中缺乏有机物时，无机物如氢、Na2S等也可作为反硝化反应的电子供体，微生物还可以消耗自身的原生质进行所谓的内源反硝化。
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关于生物脱氮的规定。
生物脱氮由硝化和反硝化两个生物化学过程组成。
氨氮在好氧池中通过硝化细菌作用被氧化成硝态氮，硝态氮在缺氧池中通过反硝化菌作用被还原成氮气逸出。
硝化菌是化能自养菌，需在好氧环境中氧化氨氮获得生长所需能量；反硝化菌是兼性异养菌，它们利用有机物作为电子供体，硝态氮作为电子最终受体，将硝态氮还原成气态氮。
由此可见，为了发生反硝化作用，必须具备下列条件：①有硝态氮；②有有机碳；③基本无溶解氧(溶解氧会消耗有机物)。
为了有硝态氮，处理系统应采用较长泥龄和较低负荷。
缺氧／好氧法可满足上述要求，适于脱氮。
1 缺氧／好氧生物反应池的容积计算，可采用本规范第6.6.11条生物去除碳源污染物的计算方法。
根据经验，缺氧区（池）的水力停留时间宜为0.5～3H 。
2 式 (6.6.18-1) 介绍了缺氧池容积的计算方法，式中0.12为微生物中氮的分数。
反硝化速率 KDE与混合液回流比、进水水质、温度和污泥中反硝化菌的比例等因素有关。
混合液回流量大，带入缺氧池的溶解氧多，KDE取低值；进水有机物浓度高且较易生物降解时， KDE 取高值。
温度变化可用式 (6.6.18-2) 修正，式中 1.08 为温度修正系数。
由于原污水总悬浮固体中的一部分沉积到污泥中，结果产生的污泥将大于由有机物降解产生的污泥，在许多不设初次沉淀池的处理工艺中更甚。
因此，在确定污泥总产率系数时，必须考虑原污水中总悬浮固体的含量，否则，计算所得的剩余污泥量往往偏小。
污泥总产率系数随温度、泥龄和内源衰减系数变化而变化，不是一个常数。
对于某种生活污水，有初次沉淀池和无初次沉淀池时，泥龄-污泥总产率曲线分别示于图 1 和图 2 。
TSS/BOD5反映了原污水中总悬浮固体与五日生化需氧量之比，比值大，剩余污泥量大，即YT值大。
泥龄ΘC影响污泥的衰减，泥龄长，污泥衰减多，即YT值小。
温度影响污泥总产率系数，温度高，YT所值小。
式(6.6.18-4) 介绍了好氧区（池）容积的计算公式。
式(6.6.18-6)为计算硝化细菌比生长速率的公式，0.47 为 15 ℃时硝化细菌最大比生长速率；硝化作用中氮的半速率常数 KN是硝化细菌比生长速率等于硝化细菌最大比生长速率一半时氮的浓度， KN的典型值为1.0MG/L；E0.098(T-15)是温度校正项。
假定好氧区（池）混合液进入二次沉淀池后不发生硝化反应，则好氧区（池）氨氮浓度与二次沉淀池出水氨氮浓度相等，式(6.6.18-6) 中好氧区（池）氨氮浓度NA可根据排放要求确定。
自养硝化细菌比异养菌的比生长速率小得多，如果没有足够长的泥龄，硝化细菌就会从系统中流失。
为了保证硝化发生.泥龄须大于1/Μ。
在需要硝化的场合，以泥龄作为基本设计参数是十分有利的。
式 (6.6.18-6) 是从纯种培养试验中得出的硝化细菌比生长速率。
为了在环境条件变得不利于硝化细菌生长时，系统中仍有硝化细菌，在式 (6.6.18-5) 中引入安全系数 F，城镇污水可生化性好， F可取 1.5～3.0。
式（6.6.18-7）介绍了混合液回流量的计算公式。
如果好氧区（池）硝化作用完全，回流污泥中硝态氮浓度和好氧区（池）相同，回流污泥中硝态氮进厌氧区（池）后全部被反硝化，缺氧区（池）有足够碳源，则系统最大脱氮率是总回流比( 混合液回流量加上回流污泥量与进水流量之比)R的函数，R＝（QRI＋QR）/Q，最大脱氮率＝R/（1＋R）。
由公式可知，增
大总回流比可提高脱氮效果，但是，总回流比为 4 时，再增加回流比，对脱氮效果的提高不大。
总回流比过大，会使系统由推流式趋于完全混合式，导致污泥性状变差；在进水浓度较低时，会使缺氧区（池）氧化还原电位（ORP）升高，导致反硝化速率降低。
上海市政工程设计研究院观察到总回流比从1.5上升到2.5，ORP从-218MV上升到-192MV，反硝化速率从 O.08KGN03/（KGVSS·D）下降到0.038KGN03/（KGVSS·D）。
回流污泥量的确定，除计算外，还应综合考虑提供硝酸盐和反硝化速率等方面的因素。
3 在设计中虽然可以从参考文献中获得一些动力学数据，但由于污水的情况干差万别，因此只有试验数据才最符合实际情况，有条件时应通过试验获取数据。
若无试验条件时，可通过相似水质、相似工艺的污水厂，获取数据。
生物脱氮时，由于硝化细菌世代时间较长，要取得较好脱氮效果，需较长泥龄。
以脱氮为主要目标时，泥龄可取 11～23D 。
相应的五日生化需氧量污泥负荷较低、污泥产率较低、需氧量较大，水力停留时间也较长。
表 6.6.18 所列设计参数为经验数据。