马鞍山钙基脱氨除磷減料-合肥沃雨|经验丰富(图)

硫自养脱氮滤料原理硫自养脱氮滤料是一种用于去除水中（NO??）的生物滤料，其原理在于利用特定自养微生物以单质硫（S?）或还原态硫化物作为电子供体，将还原为无害的氮气（N?）。整个过程无需有机碳源，特别适用于低碳氮比废水处理。过程如下：1.滤料构成：滤料通常由多孔载体（如火山岩、陶粒）负载单质硫颗粒（如硫磺球）构成，提供巨大的比表面积供微生物附着生长，并持续释放硫源。2.微生物作用：滤料表面富集了硫氧化菌和反硝化菌（主要为化能自养菌，如*Thiobacillusdenitrificans*）。这些微生物利用硫（S?）被氧化产生的能量进行生长代谢。3.电子传递与反应：*硫氧化（提供电子）：硫（S?）作为电子供体，被氧化为硫酸根（SO?2?）。*反硝化（消耗电子）：水中的（NO??）作为电子受体，被逐步还原为亚（NO??）、一氧化氮（NO）、氧化亚氮（N?O），终生成氮气（N?）逸出。4.关键化学反应：`5S+6NO??+2H?O→5SO?2?+3N?+4H?`*硫（S?）被氧化，提供电子和能量。*（NO??）被还原为氮气（N?）。*反应产生氢离子（H?），导致系统pH下降。*微生物利用无机碳源（如HCO??、CO?）合成细胞物质。关键要素与优势：*自养过程：无需额外添加有机碳源（如），避免碳源残留造成的二次污染，运行成本更低，尤其适合处理低C/N比废水（如地下水、微污染地表水、部分工业废水）。*滤料作用：提供微生物附着载体和持续稳定的硫源供给，钙基脱氨除磷減料，保证反应长期稳定进行。*产物：主要终产物为氮气（N?）和硫酸盐（SO?2?），硫酸盐浓度会升高。*pH管理：反应产酸，需监控pH并补充碱度（如投加石灰、碳酸氢钠）维持微生物活性环境（通常中性附近）。*优势：污泥产量少，无有机碳需求，处理，适用于特定水质场景。总结来说，硫自养脱氮滤料通过负载的单质硫作为电子供体，在自养微生物催化下，将水中的直接还原为氮气去除，是一种、低碳、适用于特定水质条件的脱氮技术。

污水生物除磷：守护水体的绿色卫士污水中的磷，是导致水体富营养化、藻类爆发性繁殖（如蓝藻水华）的元凶之一，严重破坏水生态平衡，威胁饮用水安全。传统化学沉淀法虽能有效除磷，但药剂成本高、污泥产量大、易造成二次污染。生物除磷技术应运而生，凭借其经济、环境友好的特点，成为现代污水处理厂不可或缺的工艺。生物除磷的在于巧妙利用一类特殊微生物——聚磷菌(PAOs)。它们在厌氧环境下会释放体内储存的磷酸盐，同时摄取污水中的挥发性脂肪酸(VFAs)并转化为储能物质(PHB)。当环境切换至好氧状态时，聚磷菌则大量吸收污水中远超其生长需求的溶解性磷酸盐，以多聚磷酸盐的形式储存于体内，终通过排放富含磷的剩余污泥，实现磷从水体中的去除。常见的生物除磷主流工艺包括：*A2/O工艺及其变种(厌氧-缺氧-好氧)：流程清晰，除磷脱氮协同，应用为广泛。*序批式活性污泥法(SBR)：时间序列控制灵活，尤其适合中小型污水厂。*Phoredox(改良型五段Bardenpho)：强化厌氧释磷，提升除磷稳定性。*氧化沟(如改良型Carrousel)：沟内流态自然形成厌氧/缺氧/好氧区。生物除磷技术优势显著：*运行成本低：大幅减少化学药剂投加，降低处理费用。*污泥资源化潜力：富磷污泥可作为磷肥原料，促进磷资源循环利用。*环境友好：避免化学药剂残留及金属盐污泥的处置难题。*协同脱氮：与生物脱氮工艺天然契合，实现协同处理。在实际应用中，生物除磷常与化学除磷形成“生物为主、化学为辅”的联合策略。生物法承担主要负荷，化学法作为出水磷浓度的精细保障，确保稳定达标排放。这种组合模式已成为大型市政污水处理厂（如中国众多A2/O工艺污水厂）的标准配置。生物除磷技术通过“变废为宝”的微生物智慧，不仅削减了水体富营养化风险，更以较低成本和环境代价，为保障水环境健康和磷资源可持续利用提供了关键支撑，是名副其实的绿色水处理技术。

脱氮除磷滤料是一种用于污水深度处理的功能性介质，其原理在于物理吸附/化学沉淀与生物作用的协同，尤其依赖于滤料表面形成的生物膜微生态系统。其主要过程如下：1.物理吸附与化学沉淀（除磷主导）：*滤料（如改性沸石、活性氧化铝、某些特种陶粒、含铁/钙/铝材料）具有巨大的比表面积和丰富的微孔结构，或含有特定的化学活性组分。*吸附除磷：磷酸盐（PO?3?）通过静电引力、离子交换或配位体交换作用被吸附到滤料表面或孔隙中。*化学沉淀除磷：滤料溶解释放的金属离子（如Ca2?、Fe3?、Al3?）与污水中的磷酸盐结合，生成难溶性的磷酸盐沉淀（如羟基磷灰石、磷酸铁、磷酸铝），附着或沉积在滤料表面及内部孔隙。2.生物作用（脱氮主导，协同除磷）：*滤料粗糙多孔的表面为微生物（细菌、真菌、原生动物等）提供了理想的附着生长场所，形成复杂的生物膜。*生物脱氮：*硝化作用：在滤料层的好氧区域（通常在上部或曝气段），亚硝化菌（如*Nitrosomonas*）将氨氮（NH??）氧化为亚（NO??），硝化菌（如*Nitrobacter*）再将NO??氧化为（NO??）。此过程需要充足的溶解氧。*反硝化作用：在滤料层的缺氧/厌氧区域（通常在下部或非曝气段），反硝化菌利用污水中的有机碳源（或内源碳）作为电子供体，将NO??或NO??逐步还原为氮气（N?）或氧化亚氮（N?O），终以气体形式逸出系统，实现氮的去除。滤料的孔隙结构有助于形成局部缺氧微环境。*生物除磷（强化）：*在生物膜内部或特定设计的厌氧-好氧交替环境中，聚磷菌（PAOs）发挥作用。*厌氧释磷：在厌氧条件下（无氧、有可利用有机物），PAOs分解体内的聚磷酸盐，释放磷酸盐到水中，同时吸收并储存有机物（如PHA）。*好氧吸磷：在好氧条件下，PAOs利用储存的PHA大量过量吸收水中的磷酸盐，合成聚磷酸盐储存于体内。通过定期排放富含PAOs的剩余污泥（生物膜脱落物），实现磷的终去除。滤料的存在增加了生物量，提高了系统稳定性，有利于聚磷菌的富集。协同效应：*物理/化学作用为微生物提供了良好的附着载体和初始的除磷保障。*生物膜内部形成了复杂的氧化还原梯度（好氧-缺氧-厌氧），使得硝化、反硝化甚至生物除磷过程可以在同一滤料层内或不同区域（如分层滤料）、紧凑地协同进行。*滤料对污染物的截留作用延长了水力停留时间，增加了反应接触机会。*生物作用产生的代谢产物（如CO?、有机酸）可能影响化学沉淀过程，而化学沉淀物也可能成为微生物的附着点。总结：脱氮除磷滤料通过其物理化学特性（吸附、沉淀）和其表面形成的生物膜生态系统（硝化、反硝化、生物除磷）的协同作用，实现了对污水中氮（转化为N?去除）和磷（通过吸附/沉淀/生物富集污泥排放去除）的同步去除。其是构建了一个集物理、化学、生物过程于一体的微反应单元。