污水处理活性污泥法基本知识：脱氮除磷原理及应用-北极星水处理网

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作为污水处理常用方法之一的活性污泥法，如今活性污泥法及其衍生改良污水处理工艺是城市污水厂最广泛使用的方法，本文简要介绍活性污泥法基本知识-脱氮除磷原理及应用。

氮(Organic-N)、无机氮(Inorganic-N)。

有机氮包括：蛋白质、多肽、氨基酸、尿素等。

来源于生活污水、农业废弃物、工业废水。

有机氮极不稳定，无论有氧或无氧，在微生物的作用下很快会分解为氨氮;如果氧充足，会继续氧化为亚硝酸盐氮与硝酸盐氮，—最终为无机氮。

无机氮包括：氨氮(NH4+-N)、亚硝态氮(NO2--N)、硝态氮(NO3--N)。

来源于有机氮转化、农业施肥、工业废水。

无机氮直接引起水体富营养化。

氮的脱除技术分为：物理化学脱氮技术，生物脱氮技术

(1)氨的吹脱处理(物化法)

原理：水中氨氮有氨离子(NH4+)和游离氨(NH3)，存在平衡关系：

水温T=25℃，pH≈7时，NH4+ 占到99.4%，pH≈11时，NH3占到90%。调节pH值使氨离子(NH4+)转变为游离氨(NH3)，再经吹脱塔去除。

缺点：耗碱;氨气会造成大气污染，必须回收。

其他方法：折电加氯法、选择离子交换法、电渗析法、反渗透法、电解法。

(2)生物脱氮原理

利用微生物作用对氮进行吸收、转化。传统活性污泥细菌去除氮20~40%、去除磷10~30%。

污水生物处理中氮的转化包括同化——氨化——硝化——反硝化作用。

①同化作用

微生物将部分NH4+-N和有机-N吸收为细胞组分。量少，氮只占细胞本身重量的12.5%。不是主要途径

②氨化作用

有机氮化合物在氨化菌作用下，分解转化为氨氮，称“氨化反应”。氨化是脱出羧基和氨基的过程。

氨化菌是异养菌，有好氧菌、也有兼性菌和厌氧菌。因此有机氮很容易被氨化。

③硝化作用

由种类非常有限的自养微生物完成，分两步：一、亚硝酸菌利用氧将氨氮转化为亚硝酸氮;二、硝酸菌利用氧将亚硝酸氮转化为硝酸氮，这一过程统称硝化。

1)硝化过程

亚硝酸菌和硝酸菌均为化能自养菌，统称硝化细菌。属革兰氏染色阴性、不生芽孢的短干菌和球菌，以CO2为碳源，从无机物的氧化中获取能量。生长速率很低(因为NH4+-N和NO2--N氧化过程产能底)。

2)影响硝化反应的环境因素

温度：影响硝化细菌的比增长速率，及活性。一般4~45℃，最佳30℃。

溶解氧：硝化细菌——好氧菌，DO影响反应速率和细菌增长速度。一般DO≥2mg/L。

碱度和pH：如反应式，硝化过程产生[H+]，消耗碱度，pH会下降。硝化细菌对pH相当敏感(亚硝酸菌pH=7.7~8.1活性最强，硝酸菌pH=7.0~7.8活性最强)，pH不适宜时活性急剧下降，pH值波动是致命的。

C/N比：硝化细菌比增速率很慢，比其它异养菌底一个数量级，污水中的C/N过高(COD/TKN=10~15)，对硝化细菌基质竞争不利。

泥龄短时易被洗脱排出。

有毒物质：常规毒物对其有害，氨及亚硝酸对其也有毒性，消化污泥上清液回流水就抑制活性20%左右。

延伸阅读：

【案例】城市污水处理脱氮除磷工艺技术与案例分析

【干货】污水处理脱氮除磷工艺中问题及对策30问

原标题：活性污泥法基本知识-脱氮除磷原理及应用

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