安庆反硝化生物滤池-沃雨|水环境生态治理(图)

反硝化工艺：污水脱氮的关键环节反硝化是废水生物脱氮工艺的步骤，专门负责将硝化过程产生的（NO??）或亚（NO??）还原为无害的氮气（N?），从而有效去除水体中的总氮，防止富营养化。原理与必要条件：*微生物作用：由兼性异养菌（单胞菌、反硝化）在缺氧环境（溶解氧DO*电子受体与供体：（NO??）或亚（NO??）代替氧气作为电子受体；有机物（BOD）或内源碳作为电子供体和碳源。*还原过程：微生物通过一系列酶促反应，将NO??逐步还原为NO??、NO、N?O，终生成N?气体释放到大气中。此过程同时实现了污染物的去除（脱氮）和微生物自身的能量获取。工艺实现形式：*前置反硝化（典型如A/O工艺）：缺氧池位于好氧池之前。利用原水中的有机碳源作为反硝化碳源，节能；好氧池混合液回流至缺氧池提供硝态氮。*后置反硝化：缺氧池位于好氧池之后。需外加碳源（如、钠）；污泥回流提供。*同步硝化反硝化：在特殊曝气控制或生物膜/颗粒污泥系统内，同一反应器不同微环境中同时发生硝化与反硝化。运行关键控制点：1.严格的缺氧环境：控制溶解氧浓度是保证反硝化进行的前提。2.充足可利用碳源：碳源类型（易降解性）和数量（C/N比）直接影响反硝化速率和深度。不足时需投加外碳源。3.适宜的污泥龄：保证足够数量的反硝化菌留存于系统。4.有效的混合液回流：在前置反硝化中，足够回流比是将硝态氮输送至缺氧区的保障。环境效益：反硝化工艺的应用，使污水厂从单纯去除有机物（COD/BOD）和悬浮物（SS），跃升到深度脱氮的新阶段。它成功将溶解性的硝态氮转化为无害的氮气，是解决水体氮污染、保护水环境不可或缺的关键技术环节，对控制湖泊、海湾富营养化，维护生态平衡具有重大意义。

污水处理中的硝化与反硝化：不可或缺的脱氮卫士在污水处理领域，硝化与反硝化构成了一套精妙的生物脱氮工艺，其价值在于去除污水中危害巨大的氮污染物（主要以氨氮形式存在）。这一过程不仅关乎水质达标，更是保护水环境生态平衡的关键屏障。硝化作用由两类特定的好氧细菌接力完成：1.亚硝化菌：在充足溶解氧环境下，将氨氮氧化为亚氮。2.硝化菌：进一步将亚氮氧化为氮。此过程显著降低了氨氮的毒性，但需消耗大量氧气和碱度，并产生酸性物质。反硝化作用则在缺氧环境下进行（溶解氧浓度极低但存在）：*由反硝化菌主导，它们利用污水中的有机碳源（或外加碳源）作为电子供体，将硝化产生的氮逐步还原为无害的氮气。*氮气终释放到大气中，实现氮素的去除。这套组合工艺的用途在于：1.消除氮污染，防止水体富营养化：氨氮具有直接生物毒性，而、亚是藻类爆发性生长的关键营养源。硝化反硝化去除总氮，从根本上切断富营养化诱因，保护饮用水源安全和湖泊、河流、近海的生态系统健康。2.降低处理能耗与化学药剂消耗：反硝化过程利用污水中的有机物作为电子供体，有效消耗了部分COD，减轻了后续好氧处理单元的有机负荷，间接降低了曝气能耗。相较于纯化学脱氮法，反硝化生物滤池，生物脱氮运行成本更低。3.改善污泥沉降性能：反硝化过程中产生的氮气微气泡有助于活性污泥絮体在二沉池中上浮或形成更大絮团，从而显著改善污泥的沉降与浓缩性能，提高固液分离效率。4.深度脱氮与协同处理：该工艺是实现污水深度处理（达到高排放标准如地表水IV类甚至III类）中脱氮目标的基础。它常与生物除磷工艺结合（如A2/O、氧化沟），形成同步脱氮除磷系统，或作为后续脱氮工艺（如厌氧氨氧化）的前置单元。硝化反硝化生物脱氮因其、经济、环境友好，已成为城镇污水处理厂去除氮污染物的主流和基石工艺，是守护水环境健康不可或缺的“卫士”。

反硝化除磷：污水处理的节能“双效”高手反硝化除磷（DPR）是污水处理领域一项极具潜力的革新性技术。它通过一类特殊的微生物——反硝化聚磷菌（DPB），在缺氧条件下，巧妙地将两个关键污染物的去除过程合二为一。传统工艺中，脱氮需要好氧硝化与缺氧反硝化两步，而除磷则依赖聚磷菌（PAOs）在厌氧释磷和好氧吸磷的循环。DPB菌的非凡之处在于，它们能在缺氧环境下，以（NO??）替代氧气作为电子受体，在完成反硝化脱氮（将NO??还原为N?）的同时，利用该过程产生的能量过量吸收污水中的溶解性磷酸盐（PO?3?）并将其以聚磷酸盐形式储存在体内。这一过程实现了“一碳两用”：同一份碳源（如挥发性脂肪酸，VFAs）既驱动了反硝化脱氮，又支撑了过量吸磷。其优势在于“节能”与“”：1.大幅降低能耗：省去了传统除磷所需的大量曝气（好氧吸磷阶段），曝气能耗可降低30%以上，显著降低运行成本。2.节省碳源需求：对处理低碳氮比（C/N）污水极具优势，一份碳源同时满足脱氮除磷需求，减少外加碳源投加量。3.减少污泥产量：微生物利用效率更高，理论上可比传统工艺减少约50%的剩余污泥量。4.简化工艺流程：将脱氮除磷整合于缺氧区，可优化反应器构型，减少占地面积。目前，成功应用DPR原理的工艺主要有改良A2/O（如倒置A2/O）、UCT及其变型，以及Dephanox、BCFS?等双污泥系统。这些工艺通过精心设计厌氧、缺氧、好氧区的组合与污泥/混合液回流路径，为DPB菌创造竞争优势并控制电子受体（NO??）的供给。尽管面临DPB菌富集培养较慢、系统控制要求高等挑战，反硝化除磷凭借其的节能降耗潜力，已成为可持续污水处理技术发展的重要方向，为污水处理厂实现“碳中和”目标提供了关键路径。