生物浦池反硝化-合肥沃雨|免费咨询(图)

反硝化除磷菌（DPB）的作用机制反硝化除磷菌（DenitrifyingPolyphosphateAccumulatingOrganisms，简称DPB）是一类在污水处理中扮演革命性角色的特殊微生物。它们的神奇之处在于，能够同步完成反硝化脱氮（去除）和过量吸磷除磷这两个关键过程，且是在缺氧（无分子氧但有）条件下进行的。其作用机制如下：1.厌氧释磷与碳源摄取：在厌氧（无分子氧也无）环境中，DPB分解体内储存的聚磷酸盐（Poly-P），释放出磷酸盐（PO?3?）并产生能量。同时，它们利用这部分能量摄取污水中的挥发性脂肪酸（VFAs）等易降解有机物，将其转化为胞内储存物聚羟基烷酸酯（PHA）。2.缺氧反硝化吸磷：这是DPB关键的作用阶段。当环境转变为缺氧（存在NO??或亚NO??作为电子受体，但无分子氧O?）状态时：*DPB分解之前储存的PHA，获得能量和碳架。*利用获得的能量，以/亚代替氧气作为电子受体，进行反硝化作用，将其逐步还原为氮气（N?）或一氧化二氮（N?O）释放到大气中，生物浦池反硝化，实现脱氮。*同时，利用分解PHA产生的能量，过量吸收环境中的磷酸盐（PO?3?），将其重新合成为聚磷酸盐（Poly-P）储存在体内，实现磷的去除。DPB技术的优势在于：*碳源利用：同一份碳源（VFAs）既驱动了反硝化脱氮，又驱动了吸磷除磷，显著减少了对额外碳源（如）的需求，降低了运行成本。*能耗降低：缺氧吸磷过程无需曝气（消耗大量电能），而传统生物除磷需要好氧曝气环境。这大幅降低了能耗。*污泥产量减少：DPB通常生长速率较慢，且其代谢过程更，因此产生的剩余污泥量相对较少。*简化工艺流程：可在单一缺氧池内同步完成脱氮除磷，简化了传统需要分别设置缺氧池（脱氮）和好氧池（除磷）的工艺流程，节省基建投资和占地。应用：基于DPB原理开发的污水处理工艺，如A2N（厌氧-缺氧-硝化）、Dephanox等，在市政和工业废水处理领域具有重要应用前景。它们为解决传统脱氮除磷工艺面临的碳源不足、能耗高、污泥量大等问题提供了、可持续的解决方案。总而言之，反硝化除磷菌通过其的“一碳两用”代谢途径，在缺氧条件下同步实现反硝化脱氮和过量吸磷除磷，是污水生物处理领域一项极具潜力的节能降耗关键技术。

反硝化除磷装置（DenitrifyingPhosphorusRemoval，简称DPR）是一种创新的污水处理技术，其作用是在单一反应器内，利用特定微生物（反硝化聚磷菌，DPB）同步地去除污水中的氮（主要以形式）和磷（磷酸盐）污染物。其主要作用和优势体现在：1.同步脱氮除磷：*传统生物脱氮除磷通常需要多个独立的好氧、缺氧、厌氧反应区段，分别进行硝化、反硝化和好氧吸磷/厌氧释磷过程，流程长且存在碳源竞争矛盾。*DPR装置的关键在于利用DPB菌。这类微生物在缺氧条件下（而非传统的好氧条件），能够利用（NO??）作为电子受体，同时完成：*反硝化（脱氮）：将NO??还原为氮气（N?）逸出。*过量吸磷（除磷）：在此过程中吸收并储存污水中的磷酸盐（PO?3?）。*这实现了在同一个缺氧反应器内，一个代谢过程同时去除两种主要污染物，大大提高了处理效率和空间利用率。2.显著节省碳源需求：*在传统工艺中，反硝化脱氮和聚磷菌的厌氧释磷都需要易生物降解的有机碳源（如COD）作为电子供体，两者存在激烈竞争，常导致碳源不足而影响脱氮或除磷效率，需要额外投加碳源（如）。*DPR工艺中，DPB菌利用同一种碳源（污水中的有机物）同时驱动反硝化和吸磷过程，“一碳两用”，极大地优化了碳源利用效率，显著降低甚至完全避免了对外加碳源的需求，降低了运行成本。3.降低能耗：*传统好氧除磷需要大量曝气提供氧气作为电子受体，曝气能耗是污水处理厂的主要能耗来源。*DPR工艺主要在缺氧条件下运行，对曝气（供氧）的需求大大降低。虽然前端通常仍需要好氧区进行硝化反应（将氨氮转化为），但整体系统的曝气能耗显著低于传统工艺。4.减少剩余污泥产量：*DPR工艺中微生物（DPB）在缺氧条件下同时完成吸磷和生长，其能量利用效率较高，理论上可以产生比传统工艺更少的剩余污泥量，降低了污泥处理处置的成本和环境影响。5.简化工艺流程与节省占地：*通过将脱氮和除磷两个过程整合在单一缺氧反应器内完成，可以简化污水处理流程，减少反应池的数量和容积，从而节省基建投资和占地面积。总结来说，反硝化除磷装置的作用是利用反硝化聚磷菌（DPB）在缺氧环境下的代谢能力，实现污水氮、磷污染物的同步去除。其优势在于显著节省了碳源消耗和曝气能耗，降低了运行成本，同时简化了工艺流程，是污水处理领域向更、更节能、更可持续方向发展的重要技术之一。

污水处理中的硝化反硝化工艺：脱氮的在城镇污水和工业废水处理领域，有效去除氮污染物（主要为氨氮）是防止水体富营养化的关键。硝化反硝化工艺正是利用特定微生物的协同作用，实现、经济生物脱氮的技术。工艺原理：两步走的氮转化该工艺包含两个生物化学阶段：1.硝化（好氧过程）：在充足溶解氧（DO，通常>2mg/L）环境下，自养型硝化细菌（如亚硝化单胞菌、硝化）将污水中的氨氮（NH??/NH?）逐步氧化。*首先氧化为亚盐（NO??）*进而氧化为终产物盐（NO??）*此过程消耗大量氧气与碱度（需补充），产生氢离子使pH下降。2.反硝化（缺氧过程）：在缺氧（DO极低，接近0mg/L，但存在盐）条件下，异养型反硝化细菌利用有机物（BOD）作为碳源和电子供体，将硝化产生的盐（NO??）或亚盐（NO??）逐步还原。*终产物为无害的氮气（N?），释放到大气中。*此过程消耗有机物，并产生一定的碱度，可部分补偿硝化消耗。工艺实现：空间或时间的分隔硝化（需氧）与反硝化（需缺氧）对环境要求截然不同，在工程实践中主要通过两种方式实现：*空间分隔（主流工艺）：在曝气池（好氧区）后设置独立的缺氧池（反硝化区），如常见的A2/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺、氧化沟工艺、SBR（序批式反应器）的不同阶段。混合液或部分出水会在不同区域间回流（如硝化液回流至缺氧池前端），以提供盐。*时间分隔：在同一个反应器内（如SBR的一个周期），通过程序控制曝气与搅拌，交替创造好氧（硝化）与缺氧（反硝化）条件。关键控制参数成功运行该工艺需严格调控：*溶解氧（DO）：好氧区维持足够DO（>2mg/L）保证硝化；缺氧区严格控制DO（*碳氮比（C/N）：足够的易降解有机物（BOD）是反硝化菌的“食物”和电子供体。进水BOD?/TKN（总凯氏氮）比值通常需>4，不足时常需外加碳源（如、钠）。*污泥龄（SRT）：硝化菌生长缓慢，需足够长的SRT（通常>10-15天，低温时更长）保证其生长繁殖。*pH与碱度：硝化消耗碱度，需监控pH（7.0-8.0）并补充碱度（如投加石灰、碳酸钠）防止pH骤降抑制硝化菌。*温度：硝化反硝化速率受温度影响显著，低温（硝化反硝化工艺因其成熟可靠、处理效果好、运行成本相对可控，成为污水处理厂去除氮污染物的应用技术，为保护水环境健康发挥着不可或缺的作用。