反硝化除磷原理-合肥沃雨|环保工程(图)

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，反硝化除磷原理，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。

硝化反硝化除磷工艺：同步脱氮除磷的之路在污水深度处理领域，硝化反硝化除磷（NDPR）工艺以其同步去除氮、磷的优势脱颖而出，成为传统生物脱氮除磷技术的重大革新。其精妙之处在于巧妙地利用聚磷菌（PAOs）和反硝化聚磷菌（DPAOs）的生理特性，在单一系统内实现污染物的协同去除。该工艺的流程通常包含厌氧、缺氧、好氧三个关键阶段：1.厌氧释磷：聚磷菌吸收污水中易降解有机物（如VFAs），将其储存为胞内聚合物（如PHB），同时释放磷酸盐。2.缺氧吸磷（反硝化除磷）：创新阶段。DPAOs利用体内储存的PHB作为能量来源，以（NO??）作为电子受体，在缺氧条件下过量吸收磷酸盐，同时将还原为氮气（N?）实现脱氮。3.好氧硝化：在好氧环境中，氨氧化细菌（AOB）和亚氧化细菌（NOB）将氨氮（NH??）逐步氧化为（NO??），为缺氧段的反硝化除磷提供电子受体。NDPR工艺的显著优势在于：*节能降耗：缺氧段利用代替氧气作为电子受体进行吸磷，大幅降低了曝气能耗（约30%）。*碳源利用：同一份有机碳源（VFAs）先后驱动释磷和反硝化吸磷/脱氮，显著减少对外加碳源的需求（可节约20-30%）。*污泥产量低：微生物代谢路径更，污泥产率低于传统工艺。*简化流程：在一个系统内同步深度脱氮除磷，减少构筑物数量和占地面积。该工艺尤其适用于处理低碳氮比（C/N较低）的城市污水或工业废水。其关键在于培养并维持系统中具有反硝化除磷能力的DPAOs菌群优势，控制厌氧/缺氧/好氧环境的切换时间、溶解氧（DO）浓度及回流比。硝化反硝化除磷工艺代表了污水生物处理技术向资源节约、能源回收和过程强化方向发展的前沿趋势，为实现污水处理的可持续发展提供了重要的技术路径。

硝化与反硝化：生物脱氮的工艺在污水处理领域，去除水体中过量的氨氮（NH??-N）至关重要，它不仅是富营养化的主要诱因，也对水生生物具有毒性。硝化与反硝化工艺正是解决这一难题的生物技术。阶段：硝化（好氧环境）硝化过程在好氧条件下进行，由两类自养型细菌接力完成。首先，亚硝化菌（如*Nitrosomonas*）将氨氮氧化为亚（NO??-N）。随后，硝化菌（如*Nitrobacter*）迅速将亚进一步氧化为（NO??-N）。此过程需充足溶解氧（DO>2mg/L）、适宜温度（25-30°C为佳）和足够碱度（中和产生的酸），是脱氮的关键前置步骤。第二阶段：反硝化（缺氧环境）反硝化在缺氧（DO工艺价值与控制要点该组合工艺通过微生物的自然代谢，、经济地将溶解性污染物氨氮转化为无害气体去除，是市政及工业污水厂主流脱氮技术。其稳定运行需控制：溶解氧（好氧/缺氧分区）、碳氮比（C/N）、污泥龄（SRT）、温度、pH及碱度平衡等关键参数。硝化与反硝化的协同作用，构成了现代污水处理厂生物脱氮的坚实基石，为保护水环境提供了可靠保障。