微生物脱氮原理共20页文档
《环境工程微生物学》生物脱氮
工业废水常需要 额外补充氮磷源
有关污废水中的毒物种类及浓度限制可参阅课本127、128表6-11、表6-12内容。
第四节 生物脱氮和生物除磷
一、污、废水脱氮、除磷的具体指标
一级标准
废水磷含量在≤0．5mg/L
氨氮
≤15mg／L
二、微生物脱氮工艺、原理及其微生物
(一)微生物脱氮工艺
活性污泥法典型工艺——A/O工艺（缺氧、好氧工艺）
？
缺
废 水
氧 反
沉淀池1
硝
化
好好 氧氧 脱硝 碳化
回流
沉淀池 出水
缺氧活性污泥回流
提问：硝化脱氮时有时需要补碱（Na2CO3或NaOH)? 硝化作用消耗碱（NH4+、CO3-），水pH下降；补充碳
源、升高pH 提问：硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被
洗掉，如何解决？
挂生物膜或投加悬浮填料
定期投菌
甲醇
利用进水
进水
中的BOD
好氧 脱碳 硝化 滤池
厌氧 反硝
化 滤池
乙酸 聚P
厌氧区
水中P
部分回流 做种
好氧区
水中P
P PHB
PHB
大部分 （P）去除
聚聚P聚P聚PP
聚P
聚磷菌
聚磷菌
O2
聚磷菌
聚磷菌
2．工艺简介
常见的脱磷工艺如下图所示
进
出
水
水
部分污泥回流接种
厌氧 放磷
好氧 聚磷
沉淀 脱磷
剩余污 泥处理
四、用生物法处理废水对水质的要求
由于生物法中的各种微生物生长与水质关系密切，因而必须控制适宜的 水质指标以保证微生物能够正常的生长和工作。
生物脱氮除磷原理.doc
生物脱氮原理（碳源）（碳源）图1 硝化和反硝化过程图2 A2/O工艺流程水体中氮的存在形态生物脱氮原理1、氨化作用在好氧或厌氧条件下，有机氮化合物在氨化细菌的作用下，分解产生氨氮的过程，常称为氨化作用。
有机氮氨氮2、硝化作用以A 2/O 工艺为例，硝化作用主要发生在好氧反应器中，污水中的氨氮NH 4+-N 在亚硝酸细菌的作用下转化为亚硝酸氮NO 2--N ，亚硝酸氮NO 2--N 在硝酸细菌的作用下进一步转化为硝酸氮NO 3--N 。
（见图1左边）亚硝酸细菌和硝酸细菌统称为硝化细菌，属于好氧自养型微生物，不需要有机物作为营养物质。
3、反硝化作用 反硝化作用主要发生在缺氧反应器中，好氧反应器中生成的硝酸氮NO 3--N 和亚硝酸氮NO 2--N 通过内循环回流到缺氧池中，在有一定碳源的条件下，由反硝化细菌先将硝酸氮NO 3--N 转化为亚硝酸氮NO 2--N ，亚硝酸氮再进一步转化为氮气N 2，水体中的氮从化合物转化为氮气进入到空气中，才能最终将污水中TN 降低。
（见图1右边）反硝化细菌是异养兼性缺氧型微生物，其反应需要在缺氧环境中才能进行。
氨化菌生物除磷原理磷在自然界以2 种状态存在：可溶态（正磷酸盐PO43-）或颗粒态（多聚磷酸盐）。
所谓除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷，达到磷水分离。
厌氧释磷污水在生物处理中，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，同时产生自身生长所需的所需的能量，称该过程为磷的释放。
好氧吸磷进入好氧环境后，聚磷菌活力得到充分恢复，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。
富含磷的污泥通过剩余污泥外排的方式最终使磷得到去除。
简述微生物脱氮的基本原理
简述微生物脱氮的基本原理
微生物脱氮是指利用微生物的代谢特性，在氨氮或硝酸盐的形式下，将氮元素从有机和无机物质中去除的过程。
其基本原理是通过微生物的代谢功能来将氮元素转化成为气态氮气，从而达到去除氮的目的。
微生物脱氮的主要方式有六种：
1. 氨氧化：通过氨氧化细菌，将氨转化为硝酸盐，再由硝化细菌将硝酸盐转化为亚硝酸盐，最终由亚硝酸盐中和微生物还原成为氮气。
2. 反硝化：通过反硝化微生物，将硝酸盐还原成为氮气和二氧化碳。
3. 无机颗粒剥离：通过细菌对无机颗粒表面附着的有机物的降解和氧化，使得颗粒离体，再通过滤过分离等方法去除。
4. 出水硝化机制：通过流化床污泥颗粒在水中移动，在水中无规律的碰撞，从而使颗粒之间的氨（及二硝酸盐）与氧体系接触面积增大，提高氨氧化速率。
5. 生石灰脱氮：通过在处理前向生石灰池中加入生石灰，形成的碱性环境加速污水中的氨与碳酸根的反应，使其转化为固体沉淀物后去除。
6. 厌氧溶解–酸生反硝化：在污泥中加入足量的COD和NO3-负载，让Lotskea
微生物在有机物和硝酸盐的良好共生环境下，以氢气作为电子体得到必要的能量，最终达到反硝化的作用，将硝酸盐还原为氮气。
以上的微生物脱氮的基本原理，既体现了细菌对氮的转化机理，又体现了微生物代谢对C/N反应的调节作用，通过合理的设计和运营，就可以有效地实现去除有机物和氮的效果。
02-6.5 污水微生物脱氮除磷原理 课件
赤潮
水体中氮的危害
水体富 营养化
1.氮在水体中的存在形态
➢ 有机氮 总氮 (TN)
➢ 无机氮
蛋白质 (C, O, N, H, N=15~18%)
多肽
H
氨基酸
R C COOC
尿素[CO(NH2)2]
NH2
硝基、胺及铵类化合物
氨氮(NH3-N, NH4+-N) 亚硝态氮(NO2- -N)
硝态氮(NO3--N)
NO2--N
(碳源)
N2
短程硝化反硝化 (Shortcut Nitrification-Denitrification)
实现短程硝化反硝化的关键在于促进氨氧化的同时 将NH4+的氧化控制在NO2−阶段。 NH4++1.5O2 →NO2-+H2O+2H+ NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+ 6NO2－+3CH3OH → 3N2+6OH－+3H2O+ 3CO2 6NO3－+5CH3OH → 3N2 + 6OH－+ 7H2O +5CO2
有机基质
厌氧区
产酸菌
部分回流 做种
好氧区
水中P
大部分 （P）去除
乙酸 P
聚释 P 聚/释磷菌
PHB 释磷菌
PHB O2 聚磷菌
聚聚P聚PP
聚P
聚磷菌
➢ 厌氧区是聚磷菌的生物选择器，聚磷菌能在短暂性的厌氧条件
下，优先于非聚磷菌吸收发酵产物，并快速同化和贮存，厌氧
区为聚磷菌提供竞争优势。
➢ 生物除磷过程
4.2 厌氧氨氧化(ANAMMOX) (ANaerobic AMMonium OXidation)
生物脱氮PPT(精品)
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------生物脱氮PPT（精品）生物脱氮 PPT生物脱氮原理氨化作用：有机物中的氮转化为氨气。
（不挑地方、厌氧和好氧均可实现、受 pH 变化影响小）硝化作用：氨氮转化为亚硝酸盐、硝酸盐的过程。
（三角转换图） 1、严格的好氧专性化自养菌 2、增殖较缓慢，需要较长的污泥龄 3、只是改变的氮的形态，没有改变水中氮的含量反硝化作用：硝态氮转化为氮气。
缺氧条件下，以有机物（碳源）为电子供体，硝酸盐为电子受体。
同化反硝化合成菌体的组成部分异化反硝化转化为氮气（占70%-75%）生物脱氮工艺 1 传统活性污泥法（三级活性污泥法）（工艺流程图）由 Barth 开创，以氨化、硝化和反硝化三级去除氮。
优点：各类菌种的生长条件适宜反应速度快转化彻底缺点：设备多、反硝化阶段需外加碳源一般工业应用不多传统活性污泥法的改进：1 / 3两级生物脱氮系统（工艺流程图） 2 缺氧-好氧活性污泥脱氮工艺（A/O 法）（工艺流程图）特点：反硝化反应器放于系统之首，应用广泛。
优点：流程简单、装置少、无需外加碳源，工艺建设费用和运行费用较低。
缺点：本工艺出水来自硝化反应器，出水中含有一定浓度的硝酸盐。
如果沉淀池运行不当，在沉淀池内会发生反硝化反应，使污泥上浮，处理水质变差。
工艺脱氮率很难达到 90%。
3SBR 工艺（序列间歇式活性污泥法 Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Progress ）（工艺流程图）五个阶段：进水期、反应期、沉淀期、排水期、闲置期特点：五个阶段在同一个设有曝气或搅拌装置内完成。
省去了污泥回流设施和沉淀池。
优点：1、工艺流程简单、运转灵活、基建费用低2、处理效果好，出水可靠3、具有较好的脱氮除磷效果4、污泥沉降性能好5、对水质水量变化适应性强缺点：1、反应容积利用率低2、水头损失大3、不连续出水，要求后续构筑物容积较大4、峰值需氧量高5、设备利用率低适合---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 小型污水处理厂，不适用大水厂（需要设多个 SBR 池并联运行）SBR 运行时以脱氮为主要目标：LS0. 05-0. 15kgBOD/(kgMLSS*d) 除磷时：LS0. 4-0. 7kgBOD/(kgMLSS*d) 同时脱氮除磷：LS0. 1-0. 2kgBOD/(kgMLSS*d) 4、氧化沟工艺（Oxidation Ditch）又称连续循环曝气池可分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式生物脱氮实例3 / 3。
脱氮除磷与微生物学原理
❖ 此外，朱怀兰等通过对间歇式活性污泥法除磷处理工艺中积 磷菌的研究，分离出上述几种积磷菌以外，还有棒状菌群和 肠杆菌等。Brodixch（伯乐的克次）等人通过研究认为，不 动杆菌仅是总积磷菌的1%～10%，而假单胞杆菌和气单胞 杆菌可占15%～20%。此外，他们还发现诺卡氏菌 （Nocardia）体内具有聚磷颗粒。目前，有关积磷菌中哪 些或哪几种菌群占主要地位的问题，尚需进一步研究。
❖ 为此，对于水体中氮、磷的去除已越来越受到重视，许多国 家对废水氮、磷都制订了严格的排放标准。常规的活性污泥 主要去除废水中含碳化合物，而对氮、磷去除率很低。鉴于 此情况，废水的脱氮除磷技术近年来得到迅速发展。微生物 脱氮除磷技术由于具有处理效果好，处理过程稳定可靠、处 理成本低，操作管理方便等优点而得到广泛运用，为水体中 氮、磷的去除提供了有效手段。
❖ 采用“捷径反硝化”即硝化作用产生HNO2后就转入反硝 化阶段，可缩短曝气时间，节省运行费用。
❖ 废水中的C：N大于2.86时反硝化正常。低于这比值，反硝 化出现碳源不足，要投加外碳源。
❖ 四、微生物除磷原理、工艺及其微生物
❖ 在普通废水生化处理过程中，微生物除磷的同时吸收元素用 以合成细胞物质和合成ATP等，但只去除污水中约19%左右 的磷。残留在出水中的磷还相当高。故需用除磷工艺处理。
❖ ①泥龄（即悬浮固体停留时间θSRT）是重要控制指标，可 通过排泥控制泥龄，一般控制在五天以上，泥龄要大于硝化 细菌的比生长速度。否则，泥龄过短硝化细菌会流失，硝化 速率低。用生物接触氧化法有利于硝化作用。
❖ ②要供给足够氧，处理生活污水时，溶解氧一般控制在 1.2～2.0mg/L为宜.工艺废水则要看废水的有机物浓度(COD 和BOD)和NH3含量的高低,适当提高溶解氧。
微生物脱氮原理
微生物脱氮原理微生物脱氮呀，就像是一场超级神奇的魔法表演呢。
咱先来说说氮在环境里的情况。
氮这个元素呀，在自然界里到处晃悠。
有一些氮是以氮气的形式存在于空气中的，氮气就像个超级淡定的家伙，不怎么爱和别的物质打交道。
但是呢，在水体或者土壤里，氮就变得活跃起来了，它会以各种形式存在，像氨氮呀、硝态氮之类的。
如果氮太多了，那可就麻烦了，就好比一场聚会来了太多不请自来的客人，会把环境这个派对搞砸的。
比如说在水里，氮太多会让水变得富营养化，水藻就会疯长，然后水就变得脏兮兮的，鱼呀虾呀都不开心了。
这时候呢，微生物就闪亮登场啦。
微生物可是小小的大英雄哦。
有一种微生物叫硝化细菌，它可厉害了呢。
硝化细菌里又分成两类，一类叫氨氧化细菌，就像氮的小管家一样。
氨氧化细菌看到氨氮的时候，就像看到了自己要改造的小目标。
它会把氨氮变成亚硝态氮，这个过程就像是把一块粗糙的石头初步打磨成一个有点形状的小物件。
然后呢，另一种硝化细菌，叫亚硝酸盐氧化细菌，它就接手了这个亚硝态氮，再把它变成硝态氮。
这就好比是把那个初步打磨的小物件进一步精雕细琢成一个精致的工艺品。
但是呀，这还没完呢。
还有一群微生物叫反硝化细菌。
反硝化细菌就像是一群小魔法师，它们专门和硝态氮过不去。
反硝化细菌在缺氧的环境里可活跃了，它们会把硝态氮一点点变成氮气。
这个过程就像是把那些已经加工好的工艺品又重新打散，变回最原始的材料，然后把这个氮气送回空气中，就像把不想要的东西打包送回原处一样。
微生物脱氮的过程其实也很依赖环境的。
就像微生物们住在一个小社区里，环境就是它们的房子和生活设施。
如果这个环境里氧气太多了，那反硝化细菌就会不开心，它们的魔法就施展不出来了。
而如果没有足够的碳源呢，就像微生物们没有足够的食物，它们也没办法很好地进行脱氮工作。
所以呀，我们要是想让微生物好好地进行脱氮，就得给它们创造一个舒适的小环境，就像给小宠物准备一个温暖舒适的小窝一样。
微生物脱氮在污水处理厂可是超级明星呢。
微生物在污水处理中的应用—废水的生物脱氮除磷技术
废水脱氮
1.微生物脱氮原理 2.生物脱氮的影响 因素 3.生物脱氮工艺及 应用
废水除磷
1.微生物除磷原理 2.典型的除磷工艺
同步脱 氮除磷
1.同步脱氮除磷典 型工艺 2.废水同步脱氮除 磷技术的工程应用
53
1.生物脱氮除磷的原理
在生物脱氮除磷工艺中，厌氧池的主要功能是释放磷， 使污水中的磷浓度升高，溶解性的有机物被微生物细胞吸收 而是无水肿的BOD下降，另外，氨氮因细胞的合成而被去除 一部分，是水中氨氮浓度下降，但硝态氮含量没有变化。
无机氮 N.H,N.O
NH3 铵盐（NH4+） 硝酸盐
7
1.3废水中氮的来源、状态
状态
污染物
有机氮 复杂蛋白质、尿 素、核酸等
无机氮 NH3、铵盐等 硝酸盐等
污染来源
生活污水、农业固体废物 （养殖粪便）和食品加工 等工业废水
农田灌溉、化肥厂等工业 废水
8
1.4水中氮磷的危害
（1）过量氮、磷容易导致水体富营养化； （2）增加水处理成本、降低消毒、脱色等处理效率， （3）增加药剂药剂用量； （4）氨氮消耗水中溶解氧； （5）含氮化合物对人、生物有毒害作用。
小结
废水生物除磷原理 废水生物除磷影响因素 废水生物除磷工艺及应用
废水同步生物脱氮除磷 原理及工艺
主要内容
生物同步脱氮除磷的原理 生物同步脱氮除磷工艺及应用
随着经济的发展，大量含氮、磷物质排入环境，导致水 体污染日益加剧，给水体生态系统和人群健康造成极大的危 害，当磷大与0.01mg/l,氮大于0.1 mg/l,水体开始发生富营 养化。因此，需对废水脱氮除磷，以保护水生生态系统。
40
2.生物除磷原理
因此，在好氧厌氧交替条件下，活性污泥中的聚磷 菌以“厌氧释磷”和“好氧聚磷” 的机制，将磷最终以 剩余污泥的形式排出，彻底去除水中的磷。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
微生物脱氮原理
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比