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城市污水生物脱氮除磷工艺研究进展城市污水生物脱氮除磷工艺研究进展

随着城市化的进程加速，城市污水处理工艺的研究和改进变得尤为重要。其中，城市污水生物脱氮除磷工艺是一项关键技术，可以有效地降低城市污水排放中的氮、磷含量，减轻对水环境的污染。

生物脱氮除磷工艺是利用生物活性污泥中的微生物通过吸附、吸附-解吸、钝化等方式，将污水中的氮、磷元素转化为气体的氮气和在微生物体内以无机磷形态储存形式的磷。以下将对城市污水生物脱氮除磷工艺的研究进展进行探讨。

首先，城市污水生物脱氮除磷工艺的核心是建立合适的生物脱氮除磷反应器。常见的反应器包括：生物脱氮除磷硝化-反硝化工艺、生物脱氮除磷侵蚀-吸附工艺、短程生物脱氮除磷工艺等。

生物脱氮除磷硝化-反硝化工艺是利用好氧条件下的硝化细菌将氨氮氧化为硝态氮，然后在缺氧条件下的反硝化细菌将硝态氮还原为氮气。这个过程可以实现氮的有效去除。然而，该工艺存在反硝化细菌伴随有机物异化产生亏缺的问题，导致氮气产生而不能有效去除。

生物脱氮除磷侵蚀-吸附工艺是通过利用侵蚀剂，如硝酸盐或氯酸盐等，来提高硝化细菌对磷的亲和力，从而实现同时去除氮和磷。这种工艺具有很好的去除效果，但侵蚀剂的使用也会增加运行成本，并对微生物群落产生一定影响。

短程生物脱氮除磷工艺是利用好氧、缺氧、好氧的周时循环，使生物脱氮反硝化和磷吸附释放交替进行，实现氮、磷的高效去除。这种工艺具有简化工艺流程、提高除磷效果的优势，但对反硝化过程的控制较为复杂。

其次，对于城市污水生物脱氮除磷工艺的提升，研究人员主要从两个方向入手：微生物群落结构与功能研究以及新型载体和填料材料的开发应用研究。

微生物群落结构与功能研究是通过采集和分析生物活性污泥样本中的微生物DNA或RNA序列，探索不同生物种类对脱氮除磷工艺的贡献和作用机制。这能够揭示出关键微生物种类的存在和作用，为工艺的优化和调控提供理论基础。

新型载体和填料材料的开发应用研究是通过改进反应器中的载体和填料材料，提高生物脱氮除磷反应器中的微生物附着及生长效果，进一步提高除磷效果。例如，引入具有高比表面积和孔隙结构的生物陶瓷球或者多孔载体，可以增加微生物的接触机会，并提高反应器的容纳量。

最后，需要注意的是，在城市污水生物脱氮除磷工艺的研究和应用过程中，也存在一些挑战和难题需要解决。比如，碳源的供给与利用、反应器运营的控制和调节等问题都需要进行深入研究。

综上所述，城市污水生物脱氮除磷工艺的研究进展涉及反应器种类的选择、微生物群落结构与功能研究以及新型载体和填料材料的开发应用等方面。未来需要开展更多的实验和理论研究，以进一步完善该工艺，提高除磷效果，减少对水环境的污染综上所述，城市污水生物脱氮除磷工艺的研究通过微生物群落结构与功能研究以及新型载体和填料材料的开发应用，不断提升了除磷效果。未来需要进一步深入研究碳源供给与利

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