污水处理技术篇：全面解析生物脱氮除磷的处理工艺-北极星水处理网

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1 前言：城市污水中的氮、磷主要来自生活污水和部分工业废水。氮、磷的主要危害:一是使受纳水体富营养化;二是影响水源水质，增加给水处理成本;三是对人和生物产生毒害。上述危害严重制约了城市水环境正常功能的发挥，并使城市缺水状况加剧，而且随着人民生活水体的提高和环境的恶化，对水质的要求也越来越高。为了达到较好的脱氮除磷效果，环境工作者对一些传统工艺进行了改进或设计出新工艺，本文简单介绍一些脱氮除磷工艺。

2 生物脱氮原理

一般来说，生物脱氮过程可分为三步: 第一步是氨化作用，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。第二步是硝化作用，即在供氧充足的条件下，水中的氨氮首先在亚硝酸菌的作用下被氧化成亚硝酸盐，然后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。第三步是反硝化作用，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) 。反应方程式如下:

( 1) 硝化反应:

硝化反应总反应式为:

( 2) 反硝化反应:

另外，由荷兰Delft 大学Kluyver 生物技术实验室试验确认了一种新途径，称为厌氧氨( 氮) 氧化。即在厌氧条件下，以亚硝酸盐作为电子受体，由自养菌直接将氨转化为氮，因而不必额外投加有机底物。反应式为:NH4+NO2→N2+2H2O

3 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。

生物除磷过程可分为3 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。反应方程式如下:

( 1) 聚磷菌摄取磷:

ADP+H3PO4+能量→ATP+H2O

( 2) 聚磷菌的放磷:

ATP+H2O→ADP+H3PO4+能量

原标题：污水处理 | 全面解析生物脱氮除磷的处理工艺

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