《水污染控制技术》课件-6.污水脱氮除磷（含课程思政）

水循环与水污染控制任务1

课程思政延安精神延安精神是实事求是、理论联系实际的精神，是全心全意为人民服务的精神是自力更生艰苦奋斗的精神。本质是解放思想、实事求是。延安是举世闻名的中国革命圣地。从1935年到1948年，中共中央和毛泽东

在这里领导、指挥了抗日战争和解放战争，实现了马克思列宁主义同中国实际

相结合的第一次历史性飞跃，诞生了毛

泽东思想，奠定了中华人民共和国的基

石。延安孕育的延安精神，是中国革命和建设的伟大的精神动力。延安精神中国共产党是靠艰苦奋斗起家的，中国共产党和人民的事业是靠艰苦奋斗不断发展壮大的。

回顾党的历史，从在上海成立到井冈山时期，从遵义会议到延安时期，从

西柏坡到夺取全国政权，从新中国成立到改革开放新时

期，艰苦奋斗是工作作风，也是思想作风，是中国共产

党的优良传统和政治本色，是凝聚党心民心、激励全党

和全体人民为实现国家富强、民族振兴共同奋斗。延安精神—

—延安精神是自力更生、艰苦奋斗的创业精神——延安时期是中国共产党在中国局部地区建立人民政权并不断扩大执政区域的重要时期。

中国共产党历来把为中国广大人民谋利益作为自己的根本宗旨，在延安时期又响亮地提出了“为人民服务”

的口号并在全党认真实践。延安精神——是全心全意为人民服务的精神——延安时期是中国共产党科学总结正反两方面经验，成功地推进马克思主义中国化、在理

论上实现第一次历史性飞跃的时期。毛泽东

同志的许多重要著作，如《中国革命战争的

战略问题》、

《实践论》

、

《矛盾论》、《论持久战》、《新民主主义论》、

《论联合政府》等，都是在延安时期完成的。延安精神——是理论联系实际、不断开拓创新的精神——延安精神——是实事求是的思想路线——用实事求是来概括中国共产党的思想路线，也是在延安时期。实践表明，只有解放思想，才能达到实事求是；只有实事求是，才是真正地解放思想。

在新世纪新阶段，按照十六大的

要求，切实做到发展要有新思路，改革要有新突破，开放要有新局面，各项工作要有新举措，

这就叫作坚持解放思想，这也叫作坚持实事求是。延安精神是以毛泽东为代表的中国共产党在延安时期、在争取民族独立和人民解放伟大

事业的实践中，所培育和发展起来的崇高革

命精神与优良革命传统。延安精神的形成和

发展经历了一个过程，并是由延安时期一系

列精神的集合体，这大致可以分为三个阶段：延安精神—

—延安十三年：三个阶段——1935年10月至1938年9月，以抗大精神、白求恩精神和马克思主义中国化重大任务为主要标志。

“抗大”指的是中国人民抗

日军政大学。在抗战时期，抗大作为高级

军政干部的最高军事学府，培养了10多

万名德才兼备的干部，他们在抗日民族战

争中，发挥了重要的骨干先锋作用，逐渐

形成了艰苦奋斗、英勇牺牲的抗大精神。延安精神(一)延安精神的孕育期从1938年9月到1945年6月是延安精神的形成期，主要标志是大生产运动和延安整风运

动的开展。毛泽东称这是中国革命链条中起

决定性作用的两个环节，抓住这两个环节，

就抓住了中国革命的全局。延安精神(二)延安精神的形成期从1945年6月到1948年3月是延安精神的成熟期，毛泽东在七大上总结的党的优良作风，

即理论与实际相结合的作风、和人民群众密

切联系在一起的作风、批评和自我批评的作

风，是共产党人革命精神的核心，是马克思

主义政党区别于其它任何政党的显著特征，从一定意义上讲，也是对延安精神的理论概

括，标志着延安精神的成熟。延安精神(三)延安精神的成熟期袁隆平是杂交水稻研究领域的开创者和带头人，致力于杂交水稻技术的研究、应用与推广，发明"三系法"

籼型杂交水稻，成功研究出"两系法"杂交水稻，创建了

超级杂交稻技术体系。袁隆平——杂交水稻之父延安精神延安精神2018年，适逢改革开放四十周年，年近九旬的袁隆平接受采访时说，自己还有

“两个梦”:“一是禾下乘凉梦，梦想试

验田里的超级杂稻长得有高粱那么高、稻穗有扫把那么长、谷粒有花生米那么大，我坐在禾下悠闲地纳凉；另一个是杂交稻覆盖全球梦。这就是我的中国梦。”延安精神他谦逊害豁达，不以权威自居；他作风纯朴，关心他人；他热爱生活，健康乐观。在他身上，集中体现了我国当代实事求是、理论联系实际的精神，全心全意为人民

服务的精神和不畏艰辛、迎难而上的奋斗的精神。延安是一本厚重的历史教科书，延安是共产党人和党的干部升华思想、锤炼党性、增强

素质、提升能力的精神家园，延安精神体现了

中国共产党人的集体精神风貌。只要我们把延

安精神存之于心、见之于行，并且同新的时代

精神相结合，把个人价值的实现融入到报效祖

国、服务人民的实践中，我们就一定能够做出

无愧于时代、无愧于人民的工作业绩来。延安精神任务2生物脱氮的基本原理及影

响因素污水脱氮除磷①

概述②

氨化反应③

硝化反应④

反硝化反应生物脱氮是在微生物的联合作用下，将有机氮和氨

态氮转化为N₂的过程。其

中

包

括

：氨

化

反

应

；

碱度硝化反应

；反硝化反应。碱度同化作用

有机氮(产生细胞物质)厌氧氨氧化硝酸菌NO₃NH₄

+亚硝

酸菌BOD

碱度反硝化菌概述有机氮水

解NO₂N₂在未经处理的原废水中，含氮化合物主要以有机氮(蛋白质、尿素、胺类化合

物、硝基化合物以及氨基酸)等形式存在。

在细菌的作用下，有机氮化合物分解、转

化为氨态氮。有机氮蛋白质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氨基酸等氨态氮NH₃及NH+₄-N等在未经处理的新鲜废水中氨化菌(水解、氧化)氨化反应此过程无论在好氧还是厌氧条件下，中性、碱性还是酸性环境中都能进行，只

是作用的微生物不同、作用的强弱不同。参与氨化作用的微生物种类较多，其中以细菌为主(蕈状芽孢杆菌、枯草杆菌、

腐败芽孢杆菌、变形杆菌等)。有机氮蛋白质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氨基酸等氨态氮NH₃及NH+₄-N等在未经处理的新鲜废水中氨化菌(水解、氧化)氨化反应硝化反应废水中的氨氮在硝化细菌的作用下，进一步氧化为硝态氮。亚硝化细菌和硝化细菌在自然界广泛分布，在土壤、淡水、海水和污水处理系

统中均有发现。亚硝酸菌：亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球菌属等；硝酸菌：硝酸杆菌属、硝酸螺菌属和硝酸球菌属等。1)亚硝酸菌将氨氮转化成亚硝酸盐(NO₂-);2)硝酸菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐(NO₃)。需碱度(CaCO₃)7.1g需氧3.43g

亚硝化菌

硝化菌

需氧1.14g硝化反应(1)硝化反应过程NH4+2O₂→NO₃+H₂O+2H++351kJ氨态氮1g

氨氮硝化

NO₃-N需氧4.57gNH4+1.50₂→NO₂+2H++H₂O+276kJ亚硝酸盐氮NO₂-N在硝化反应中，还有H+释放NH₃及NH₄

+

等No₂+Q₂→NO₃+72.27kJ硝酸盐氮硝化反应(1)硝化反应过程硝化菌为化能自养菌，广泛存活在土壤中，从CO₂

、CO₃²-

和HCO₃-

获取碳源，从NH₃

、NH₄

+或NO₂-的氧化获得能量。1g

氨氮氧化成硝酸盐氮需氧4.57g,

其中亚硝化反应需3.43g,

硝化反应需1.14g;同时约需消耗7.1g

重碳酸盐碱度(以CaCO₃计)。亚硝酸菌和硝酸菌分别增殖

0.146g

和0.019g。氨氧化细菌

亚硝酸氧化细菌Ammonia-oxidizingBacteriaNitrite-oxidizingBacteria自养硝化细菌Autotrophic

Nitrifying

Bacteria硝化反应(2)硝化反应影响因素好氧条件氧是硝化反应的电子受体，实验结果证实，在硝化反应的曝气池内，溶解氧含量不得低于1mg/L,

通常控制在2—3mg/L。氨氮氧化成亚硝酸盐氮的过程，是生物脱氮的关键。pH

值硝化菌的适宜的pH

值为8.0-8.4。在硝化反应过程中，释放H+离子，使pH值下降，硝化菌对pH值的变化十分敏感，为了保持适宜的pH值，应当在废水中保持足够的碱

度。硝化反应(2)硝化反应影响因素有机物含量混合液中有机物含量不应过高，BOD₅应在15—20mg/L

以下。硝化菌是自养型菌，有机基质浓度并不是它的增殖限制因素，若BOD

值过高，将使增殖速度较高的异养型细菌迅速增殖，从而使硝化菌不能成为优势种属。温度硝化反应的适宜温度是20—30℃,15℃以下时，硝化反应速度下降，5℃时完全停

止。硝化反应(2)硝化反应影响因素污泥龄(θ)N必须大于其最小的世代时间(θc)min

N,否则将使硝化菌从系统中流失殆尽。一般对(θc)n的取值应为硝化菌最小世代时间的2倍以上，即安全系数应大于2。温度较低时(θc)N取值应相应明显提高。一般来说，

一个完全的生物脱氮系统中，泥龄往往控制在6d以上，通常采用10—15d。有毒物质除重金属外，对硝化反应产生抑制作用的物质还有：高浓度的NH₄-N、高浓度的NO-x-N、

高浓度的有机基质以及络合阳离子等。氮的氧化还原态-Ⅲ铵离子NH₄+-Ⅱ5-I羟胺NH₂OH0+I硝酰基NOH+Ⅱ+Ⅲ亚硝酸盐NO₂+IV+V硝酸盐NO₃亚硝化菌

硝化菌硝化反应硝化反应过程中氮的转化及价态的变化项

目亚硝化菌硝化菌细胞形状椭球或棒状椭球或棒状细胞尺寸(μm)1×1.50.5×1.0革兰氏染色阴性阴性世代期(h)8~3612~59自养性专性兼性需氧性严格好氧严格好氧最大比增长速率μm

·h-10.04~0.080.02~0.06产率系数Y(mg细胞/基质mg)0.04~0.130.02~0.07饱和常数K(mg/L)0.6~3.60.3~1.7硝化反应亚硝化菌和硝化菌的基本特征反硝化反应反硝化反应是指在无氧的条件下，反硝化菌将硝酸盐或亚硝酸盐还原为气态氮(N₂)的过程。(1)反硝化反应过程反硝化菌为异氧兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会以O₂

为电子受体进行呼吸；在无氧而有NO₃

或NO₂-

存在时，则以NO₃或

NO₂为电子受体，以有机碳(如甲醇)为电子供体和营养源进行反硝化反应。硝化反应(1)反硝化反应过程同化反硝化

有机氮化合物(细菌)(次要过程)硝酸氮NO₃-N氮气(主要过程)异化反硝化亚硝酸氮NO₂-N反硝化菌异养型兼性菌·

能为反硝化菌所利用的碳源较多，从废水生物脱氮考虑，有下列二类：①原废水中所含碳源，当原废水时即可认为碳源充足。②外加碳源，多采用甲醇(CH₃OH),因为甲醇被分解后的产物为CO₂

、H₂O,不留任何难降解的中间产物。

反硝化过程中每还原1gNO₃—N可提供2.86g氧，消耗2.47g

甲醇(约为3.7gCOD),同

时产生3.57g左右的重碳酸盐碱度(以CaCO₃计)和0

.45g新细胞。硝化反应(2)反硝化反应影响因素碳源●溶解氧应控制在0.5mg/L

以下。●反硝化菌属异养兼性菌，在无分子氧，但存在硝酸和亚硝酸离子的条件下，它们能够利用

这些离子中的氧进行呼吸，使硝酸盐还原。●另一方面，反硝化菌体内的某些酶系统组分，只有在有氧条件下，才能够合成。这样，反

硝化反应宜于在厌氧、好氧条件交替的条件下进行。硝化反应(2)反硝化反应影响因素pH

值●对反硝化反应最适宜的pH

值是6.5-7.5,pH

值高于8低于6,反硝化速率将大为下降。溶解氧●反硝化反应的最适宜温度是20-40℃,低于15℃反硝化反应速率降低。●在冬季低温季节，可采用如下措施：●

降低负荷；●提高废水的水力停留时间。硝化反应(2)反硝化反应影响因素温度任务3

生物除磷的基本原理及影响因素污水脱氮除磷生物除磷的基本原理生物除磷的影响因素无机磷磷酸盐

聚合磷酸盐正磷酸盐

磷酸氢盐

磷酸二氢盐

焦磷酸盐

三磷酸氢盐存在形式磷酸盐、聚合磷酸盐和有机磷。有机磷磷酸甘油酸

磷肌酸等生物除磷的基本原理含磷化合物聚磷菌(磷细菌、除磷菌)·

在厌氧—好氧交替运行条件下，具有过量摄

取超出正常细胞生理水平的磷的细菌，通常被称作聚磷菌(PAOs)。·

聚磷菌能够以高出普通活性污泥3-7倍的水

平摄取磷。通过对剩余活性污泥的排出，实

现对磷的富集去除。生物除磷的基本原理聚磷菌生物除磷的基本原理(1)厌氧环境中：①污水中的有机物(BOD)在厌氧发酵产酸菌的作用下

转化为挥发性有机酸(VFA);②聚磷菌在厌氧的状态下，将体内积聚的聚合磷酸盐(Poly-P)分解，分解产生的能量一部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚

磷菌主动吸收VFA

转化为聚-β-羟基丁酸(PHB)的形态储藏于体内；VFAPHBEgPoly-P聚磷分解形成的无机磷释放回污水中，即为厌氧释磷。PO³--P厌氧环境：放磷、贮碳yCO₂M生物除磷的基本原理(2)好氧环境中：·

进入好氧状态后，聚磷菌将储存于体内的PHB

进行好

氧分解并释出大量能量供聚磷菌增殖等生理活动，部

分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷的形式积聚

于体内，即为好氧吸磷。·

剩余污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌，也就是从污水

中去除的含磷物质。VFAEPoly-PO₂(NO₃)CO₂GPO³--P好(缺)氧环境：耗碳、摄磷PHBgECO₂+H₂O₁O:BOD能PO,好氧出水沉淀剩余污泥回流污泥I——PHB

(聚β羟基丁酸)

:是碳元和能量的储存物S——

聚合磷酸盐厌氧条件下，聚磷菌将磷释放PO生物除磷的基本原理进水BODS

能厌氧好氧条件下，聚磷菌过量摄取磷高含磷污泥

的排出生物除磷的基本原理普通活性污泥法通过同化作用除磷率可以达到12%—20%。而具生物除磷功能的处理系统排放的剩余污泥中含磷量可以占到干重5%—6%

,去除率基本

可满足排放要求。进水BOD能PO.厌氧出水沉淀剩余污泥CO₂+H₂O

O:能PO,好氧回流污泥BOD碱

度

：生物除磷的碳酸盐碱度要求不太高，这是因为生物除磷过程中，每减少1molPO₄3-

将吸收1molH+,从而使碱度增加。

因此，同步脱氮除磷系统中，生物除磷有利于补充硝化所消耗的碱度。pH值

：pH

值在6～8的范围内时，磷的厌氧释放过程比较稳定。pH值低于6.5时生物除磷的效果会大大降低。生物除磷的影响因素(1)pH

值、碱度控制严格的厌氧条件，这直接关系到聚磷菌的生长状况、释磷能

力及利用有机基质合成PHB

的能力。·

由于DO的存在，抑制厌氧菌的发酵产酸作用，妨碍磷的释放。·

同时DO

会耗尽能快速降解的有机基质，从而减少聚磷菌所需

的脂肪酸产生量，造成生物除磷效果差。·

一般厌氧段的DO

应严格控制在0.2mg/L

以下。生物除磷的影响因素(2)溶解氧(DO)溶解氧的影响包括两个方面：厌氧段1·

要供给足够的溶解氧，以满足聚磷菌对其储存的

PHB进行降解，释放足够的能量供其过量摄磷之需，有效地吸收废水中的磷。·

一般好氧段的溶解氧控制在2.0mg/L

左右。生物除磷的影响因素(2)溶解氧(DO)溶解氧的影响包括两个方面：好氧段生物除磷的影响因素(3)硝酸盐厌氧段中硝酸盐的存在导致磷释放降低。通常为保证厌氧段的高效释磷作用，NO₃

的浓度应严格控制在0.2mg/L

以下。可形成兼性异养反硝化菌与聚磷菌之间对基质的竞争，导致聚磷菌可资利用的发酵产物缺乏而使磷的释放受到阻碍；由反硝化除磷细菌(DPB)

在有硝酸盐存在时产生的反硝化除磷行为导致同步磷吸收，可以抵消掉一部分磷的释放，从而使磷释放的表观速率大幅度降低。硝酸盐抑制了兼性异养菌的发酵产酸能力，使进水中不能提供足够的SCFAs供聚磷菌释磷和合成PHA;原

因生物除磷的影响因素(

4

)

进

水

营

养

比进水的BOD₅/TP

应控制在20-30,至少应高于15。当BOD

的组成，中短链脂肪酸(SCFAs)、

羧酸、糖类及氨基酸较多时，可适当降低。实际应用中，由于可以增加进水中SCFAs

的含量，初沉污泥预消化已成功地应用于生物除磷过程。废水生物除磷实际上是微生物细胞中几种内贮物之间的相互

作用，因此细胞内贮存物的含量对除磷有极大的影响。高磷低糖的污泥厌氧释磷多，低磷高糖的污泥厌氧释磷少。若污泥糖类物质含量超过25%时，污泥吸收有机物同时降

解糖原而不释放磷，这必然会导致工艺脱磷失败。设法降低细胞内糖原含量有利于提高生物除磷效率。生物除磷的影响因素(

5

)

细

胞

内

贮

存

物温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显，因为在高温、中温、低温条件下，不同的菌群都具有

生物脱磷的能力，但低温运行时厌氧区的停留时间要更长

一些，以保证发酵作用的完成及基质的吸收。在5-30℃的范围内，都可以得到很好的除磷效果。生物除磷的影响因素(6)温度短泥龄的缺点：●剩余污泥量多，增大污泥处理压力；●影响出水的BOD₅

和COD,甚至会使出水的BOD₅和COD达不到要求；●影响好氧段控制硝化作用的发生。一般来说，污泥龄越短，污泥含磷量越高，排放的剩余污泥量就越多，越可以取得

较好的脱磷效果。以除磷为目的的生物处理工艺，

一般宜采用较短的污泥龄，污泥龄一般控制在3.5-7d。生物除磷的影响因素(7)泥龄一般来说，厌氧段的停留时间越长，除磷效果越好。适当增加厌氧段的停留时间但不宜过长。水力停留时间过程长的缺点：●除磷效果的提高程度有限；●有利于丝状菌的生长，使污泥的沉淀性能恶化。生物除磷的影响因素(8)水力停留时间生物除磷的影响因素(9)剩余污泥处理方法污泥浓缩池中呈厌氧状态会造成聚磷菌的释磷，使浓缩池上清液和污泥脱

水液中含有高浓度的磷，因此有必要

采取合适的污泥处理方法(如投加石

灰),避免磷的重新释放。污水脱氮除磷任务4

生物单一脱氮、除磷工艺生物单一脱氮工艺生物单一除磷工艺单一生物脱氮工艺(1)传统活性污泥法脱氮工艺本工艺又称三级活性污泥工艺，是由三个反应过程(氨化、硝化、反硝化)建立的脱氮处理系统。一

级

：曝气池，去除COD

、BOD,BOD<15-20mg/l

有机氮转化为

NH₃

NH₄+;二

级：硝化曝气池，

NH₃

、NH₄

+

生成NO₃—N,碱度下降；

4N₂沉淀池反硝化

反应器污泥回流剩余污泥DHOH沉淀池

曝气池(去除BOD污泥回流沉淀池Ⅲ处理水剩余污泥碱硝化池(硝化)污泥回流传

统

活

性

污

泥

法

脱

氮

工

艺(三级活性污泥流程)剩余污泥原废水单一生物脱氮工艺(1)传统活性污泥法脱氮工艺三

级

：反硝化池，厌氧、好氧交替运行。优点：去除效果好，各类菌类环境条件好缺点：设备多，造价高，能耗大，反硝化

需投加碳源(甲醇)剩余污泥

剩余污泥

剩余污泥传统活性污泥法脱氮工艺(三级活性污泥流程)沉淀池曝气池(去除BOD污泥回流碱硝化池(硝化)污泥回流沉淀池Ⅲ处理水反硝化反应器污泥回流沉淀池IⅡ原废水CioH4N₂单一生物脱氮工艺(2)两级生物脱氮工艺本工艺在传统活性污泥法脱氮工艺基础上改进，将BOD

去除和硝化两个反应合并。优

点

：去除效果好，各类菌类环境条件好缺

点

：反硝化需投加碳源(甲醇)碱去除BOD硝化氮化污泥回流沉淀池反硝化

反应器污泥回流剩余污泥沉淀池Ⅱ处理水剩余污泥两级生物脱氮工艺HOHD-原废水N₂Wuhrmann

(沃尔曼)工艺该工艺由两个串联的反应器组成，在好氧池中进行有机物的氧化及

氨氮的硝化反应，在缺氧池中利

用活性污泥内源呼吸进行反硝化。单一生物脱氮工艺(3)Wuhrmann

(沃尔曼)工艺本工艺是最早的脱氮工艺，是单一污泥—硝化脱氮系统。原水好氧池

缺氧池Wuhrmann

工艺沉淀池

出剩余污泥水单一生物脱氮工艺(3)Wuhrmann

(沃尔曼)工艺Wuhrmann

(沃尔曼)工艺由于以微生物内源呼吸代谢物质作为碳源，反硝化速率很低，所以需要扩大缺氧池的容积，同时在缺氧池中微生物内源呼吸将有机氮和氨氮释放到

水中，降低脱氮效率，导致该工艺在工程上并不实用，但该工艺为以后的

脱氮除磷工艺的发展奠定了基础。单一生物脱氮工艺(4)Ludzack—Ettinger

(卢扎克-埃廷格)工艺利用进水中可生物降解的物质作为脱氮能源的单

一

污泥硝化

—

反硝化脱氮工艺。缺氧池

好氧池

沉淀池污泥回流剩余污泥Ludzack—Ettinger

工艺原水出水污泥回流

剩余污泥Ludzack—Ettinger

工艺该系统由两个串联的反应器组成，相互间部分地分离。进水流入缺氧池，池中通过搅拌保持缺氧状态，好氧池中采用曝气使发生硝化作用。两个反应器之间只是部分

分离，所以缺氧池的混合液与好氧池保持联系。由于两个反应器的混合作用，使经硝

化的液体与缺氧池的液体相互交换，而使进入缺氧池的硝酸盐还原成氮气。由于两个

反应器间的液体缺乏控制，因此脱氮效果受到影响，难以稳定。单一生物脱氮工艺原水沉淀池缺氧池好氧池出

水单一生物脱氮工艺(5)A/O

(缺氧/好氧)工艺又称改良型Ludzack—Ettinger,使缺氧和好氧池完全分离，沉淀池的污泥回流到缺氧池，并从好氧池提供附加的混合液回流至缺氧池。混合液回流进水

缺氧池

好氧池

沉淀池

出水污泥回流

剩余污泥A/O

工艺单一生物脱氮工艺(5)A/O

(缺氧/好氧)工艺A/O

工艺大大改善了工艺的控制性能，与Wuhrmann

工艺相比，大大提高了脱氮效率。但本工艺仍不能完全脱氮，因为好氧池总流量的一部分并没

有回流到缺氧池，而直接排放。

现今绝大部分的脱氮工艺都是在这此工艺的基础进水

缺氧池

好氧池

沉淀池

出水污泥回流

剩余污泥A/O工艺之上进行改进。混合液回流单一生物脱氮工艺(6)Bardenpho

(巴登福)工艺为了克服A/O工艺不能完全脱氮的不足，Bardenpho

工艺采用两级A/O工艺组成，共有4个反应池。硝化液回流缺氧

好氧缺氧

好氧污泥回流出水剩余污泥进水沉淀单一生物脱氮工艺(6)Bardenpho

(巴登福)工艺工艺可同时利用进水中可生物降解物质和污泥内源呼吸所释放的能量作为脱氮的能源。为了去除二级缺氧池中产生的、附着于污泥絮体上的氮沫，该工艺增设了一个快速好氧反应器，该反应器也能使二级缺氧池中释放的氨得以硝化。理论上，Bardenpho

工艺具有完全去除硝酸盐的能力。硝化液回流

进水缺氧缺氧

好氧污泥回流出水剩余污泥好氧沉淀(7)其他单级生物脱氮工艺1)氧化沟生物脱氮工艺2)生物转盘硝化脱氮工艺3)短程硝化反硝化工艺处理水原废水

缺氧区反硝化脱氮好氧区BOD去除、硝化甲醇好氢性酸化厌氧性脱氮硝化BOD

除去二沉1段

2

段3段有机氮NH₄-—NNO₂-—NN₂单一生物脱氮工艺再

好曝气区

BOD

去除进水好氢性初沉4

段单一生物除磷工艺(1)厌氧-好氧(A-O)

工艺本工艺是单一的生物除磷工艺。该工艺由两个分离的反应器组成，利用聚磷菌(PAOs)

在厌氧条件下释放磷，好氧条件下过量吸收磷以达到废水中磷去除的目的。该工艺由于微生物吸磷能力限制及回流污泥中可能存在

的硝态氮影响磷的释放而使

除磷能力难以提高，除磷效

率受到限制。污泥回流

剩余污泥厌氧-好氧(A-O)

工艺原水

厌氧池

好氧池

沉淀池出水单一生物除磷工艺(2)Phostrip

(佛斯特利普)工艺本工艺是单一生物除磷工艺。它将生物除磷与化学除磷相结合，利用侧流污泥厌氧释磷并对上清液进行化学沉淀，可获得含磷量较低的出水。好氧池污泥回流混凝池剩余污泥厌氧池脱磷污泥回流脱磷上清液沉淀池上清液原水出水脱磷污泥回流原废水与厌氧池回流的污泥一道进入好氧池，在好氧条件下过量吸收磷。混合液经沉淀池进行固液分离，上清液排放，沉淀污泥进入厌氧池释磷，部分污泥作为剩余污

泥排放。在厌氧池中，富磷污泥释放出磷后进行固液分离。含磷上清液经化学除磷处

理后与脱磷污泥一起回流至好氧池。该工艺由于释磷时缺乏释磷所必须的低级脂肪酸

而使释磷难以完全，因此也影响了磷的去除效率。剩余污泥

→厌氧池好氧池污泥回流_单一生物除磷工艺沉淀池

混凝池脱磷上清液沉淀池上清液出水原水单一生物除磷工艺(2)Phostrip

(佛斯特利普)工艺优

点

：1)出水总磷浓度低，小于1mg/L;2)回流污泥中磷的含量低，对进水水质波动的适应性强；3)大部分磷以磷一石灰污泥的形式沉淀去除，因而污泥的处置不像高磷污泥那样复杂。污水脱氮除磷任务5

生物同步脱氮除磷工艺①

Phoredox

(福列德克斯)工艺②

A²/O工艺③

UCT工艺④

VIP工艺5

改良型A²/0

工艺Phoredox

(福列德克斯)工艺该工艺又称为改良型Bardenpho

工艺。为了有效除磷，在Bardenpho

工艺的初级缺氧反应器前加一个厌氧反应器，这个厌氧反应器同时接纳进水和二沉池回流污泥。混合液回流出水污泥回流初级缺氧池

好氧池

二级缺氧池沉淀池剩余污泥原水厌氧池再曝气2)污泥回流携带硝酸盐回到厌氧池影响除磷的效果；3)受水质影响较大；4)效果不稳定；5)工艺复杂，投资和运行成本高。Phoredox(福列德克斯)工艺优

点

：1)除磷效果好；缺

点

：1)泥龄较长；2)二沉池出现厌氧状态和释放磷的可能性小。A²/O

工艺为了克服Phoredox

工艺的缺点，该工艺由三个完全分隔的反应器组成，第一个

为厌氧，第二个为缺氧，第三个为好氧，因此该工艺称为A²/O工艺。反应器单元功能：混合液回流在泥龄为15天时，系统的BOD

去除率可达80—98%,TP

去除率可达72—97%,TN

去除率可达40—60%。理论上而言，A²/O

的效果应较Phoredox