玻璃鋼地埋式一體化污水處理裝置
生物法脫氮
污水生物脫氮過程中，污水中各種形態(tài)的氮一部分通過氨化、硝化、反硝化作用轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，以氣體形式從水中脫除；另一部分則在上述作用中轉(zhuǎn)化為細(xì)菌細(xì)胞，再以污泥形式從水中分離出去。
脫氮新技術(shù)簡(jiǎn)述
ANAMMOX工藝、SHARON工藝、SHD工藝、OLAND工藝。
除磷技術(shù)
污水中的磷主要來(lái)自糞便、洗滌劑、農(nóng)藥和含磷工業(yè)廢水等，磷在污水中以正磷酸鹽（簡(jiǎn)稱正磷）、聚合磷酸鹽（聚合磷）及有機(jī)磷酸鹽（有機(jī)磷）的形式存在。其中，正磷和聚合磷是溶解性的，有機(jī)磷大部分是不溶于水的顆粒物。經(jīng)過生物處理后，有機(jī)磷逐級(jí)降解為正磷，聚合磷水解為正磷。所以，在傳統(tǒng)的污水生物處理過程中，除了同化作用轉(zhuǎn)化為細(xì)胞組成部分的少量磷以外，原污水中的大部分磷都以溶解性的正磷酸鹽形式殘留在污水中。
溶解性正磷酸鹽可以用化學(xué)沉淀法使其轉(zhuǎn)化為不溶的固體沉淀物，再?gòu)奈鬯蟹蛛x出去；或利用生物處理，使其轉(zhuǎn)化為富含磷的生物細(xì)胞，然后與污水分離。
化學(xué)法除磷
許多金屬的正磷酸鹽都有很低的溶度積，所以可以采用向污水投入金屬鹽類的方法，形成這些金屬的正磷酸鹽沉淀物，再通過固液分離達(dá)到將磷從污水中取出的目的。由于這些沉淀物的溶度積很低，所以用化學(xué)沉淀法可以將污水中磷降低到極低的程度，能夠滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。
生物法除磷
生物法脫磷是在好氧條件下PAO對(duì)污水中溶解性磷酸鹽過量吸收，然后進(jìn)行沉淀分離。在厭氧和好氧交替的生物處理系統(tǒng)中除磷。
同步脫氮除磷技術(shù)
在一個(gè)處理系統(tǒng)中同時(shí)去除氮、磷和含碳有機(jī)物的工藝稱為同步脫氮除磷技術(shù)。
這些工藝的共同點(diǎn)及時(shí)都有厭氧、缺氧、好氧池。厭氧池釋放磷，缺氧池反硝化菌將回流液中的硝酸氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈴奈鬯忻摮?；好氧池主要是含碳有機(jī)物的降解、含氮有機(jī)物的氨化和硝化、聚磷菌的過量吸磷。
原理：微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陳代謝功能，對(duì)污水中的污染物質(zhì)進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化。
發(fā)酵：微生物將有機(jī)物氧化釋放的電子直接交給底物本身未*氧化某種中間產(chǎn)物，同時(shí)釋放能量并產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物。
呼吸：微生物在降解底物的過程中，將釋放的電子交給輔酶Ⅱ、FAD或FMN等電子載體再經(jīng)電子傳遞系統(tǒng)傳給外源電子受體，從而生成水或其他還原型產(chǎn)物并釋放能量的過程。
1、好氧呼吸：
有機(jī)物終被分解為CO2，氨和水等無(wú)機(jī)物，并釋放出能量。
2、缺氧呼吸。
好氧生物處理：污水中有分子氧存在的情況下，利用好氧微生物（包括兼性微生物、主要是好氧微生物）降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無(wú)害化的處理方法。主要有活性污泥法和生物膜法兩種。通過代謝活動(dòng)約有1/3被分解、穩(wěn)定，并提供生理所需能量，2/3被轉(zhuǎn)化合成新的細(xì)胞物質(zhì)即污水生物處理中的活性污泥或生物膜的增長(zhǎng)部分，通常稱為剩余活性污泥或生物膜，又稱為生物污泥。優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)速率較快，所需反應(yīng)時(shí)間較短，處理構(gòu)筑物容積較小且處理過程中散發(fā)的臭氣較少。
厭氧生物處理：在沒有分子氧和化合態(tài)氧的條件下，兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法。有機(jī)物轉(zhuǎn)化分為三個(gè)部分：1、甲烷，2、二氧化碳、水、氨、硫化氫等無(wú)機(jī)物，3、合成新的細(xì)胞質(zhì)。厭氧段污泥增長(zhǎng)率較少。優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用低，剩余污泥量少，可回收能量（甲烷）。缺點(diǎn)：反應(yīng)速率較慢，時(shí)間長(zhǎng)，處理構(gòu)筑物容積大。有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水（一般BOD5大于2000mg/l）均可采用厭氧生物處理法。
生物脫氮
1、氨化反應(yīng)：
微生物分解有機(jī)氮化合物產(chǎn)生氨的過程。（好氧、厭氧條件均可）
2、硝化反應(yīng)：
在亞硝化菌和硝化菌的作用下，將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程。
3、反硝化反應(yīng)：
在缺氧條件下，硝酸根離子和亞硝酸根離子在反硝化作用下被還原為氮?dú)獾倪^程。
玻璃鋼地埋式一體化污水處理裝置生物除磷
利用聚磷微生物有厭氧釋磷，好氧（缺氧）超量吸磷的特性，使好氧或缺氧段中混合液磷的濃度大大降低，終通過排放含有大量富磷污泥而達(dá)到從污水中除磷的目的。
污水生物脫氮的基本原理是：在好氧條件下通過硝化反應(yīng)先將氨氮氧化為硝酸鹽，再通過缺氧條件下的反硝化反應(yīng)將硝酸鹽異化還原成氣態(tài)氮從水中去除。由此而發(fā)展起來(lái)的生物脫氮工藝大多將缺氧區(qū)和好氧區(qū)分開，形成分級(jí)硝化反硝化工藝，以便硝化與反硝化能夠獨(dú)立進(jìn)行。
隨著近代生物學(xué)的發(fā)展以及人們對(duì)生物技術(shù)的掌握，污水脫氮除磷技術(shù)由以單純的工藝改革向著以生物學(xué)特性研究、促進(jìn)工藝改革的方向發(fā)展，以達(dá)到低耗。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1）系統(tǒng)中硝化菌與聚磷菌間的矛盾主要在于泥齡。由于快速生物降解COD理論的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到反硝化菌與聚磷菌間的矛盾主要是由基質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)引起的，所以有研究者將工作的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到對(duì)碳源需求的研究上：一是通過改進(jìn)工藝將除磷和脫氮在空間和時(shí)間上分開，分別設(shè)置厭氧、缺氧、好氧環(huán)境來(lái)滿足脫氮和除磷要求；一是尋找快速可替代有機(jī)碳源，使反硝化速率加快，脫氮效率提高。目前已有研究者在研究如何采用生物技術(shù)將城市污水的初沉污泥這種潛在的碳源高速、地轉(zhuǎn)化為快速有機(jī)碳源，達(dá)到提高污水除磷脫氮效果和廢物利用的雙重目的。
2）短程污水生物脫氮法由于具有節(jié)能、節(jié)約外加碳源、縮短水力停留時(shí)間和減少剩余污泥排放量等優(yōu)點(diǎn)受到關(guān)注。利用微生物動(dòng)力學(xué)特性的固有差異而實(shí)現(xiàn)亞硝酸菌和硝酸菌的動(dòng)態(tài)競(jìng)爭(zhēng)與選擇，尤其是通過降低溶解氧實(shí)現(xiàn)短程硝化的控制是對(duì)傳統(tǒng)生物脫氮處理的深化，但對(duì)活性污泥的沉降性能和污泥膨脹、低溶解氧下同步硝化與反硝化等問題，有待于進(jìn)一步研究與完善。
3）在一般系統(tǒng)中，提高除磷效率往往伴隨著脫氮率的下降，因此有研究者設(shè)想如果將反硝化與除磷這兩個(gè)需碳源的過程合二為一，即在缺氧環(huán)境下利用亞硝酸鹽作為電子受體，同時(shí)進(jìn)行反硝化和超量聚磷，這樣可大大減少碳源需求量。已有研究者觀察到這種現(xiàn)象，并認(rèn)為存在反硝化聚磷菌（DNPAO）可同時(shí)進(jìn)行反硝化作用和超量聚磷，但在不同環(huán)境條件下，DNPAO的誘導(dǎo)增殖與代謝途徑的變化規(guī)律等仍有待研究。
污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴(yán)格是目前世界各國(guó)的普遍發(fā)展趨勢(shì)，以控制水體富營(yíng)養(yǎng)化為目的的氮、磷脫除技術(shù)開發(fā)已成為世界各國(guó)主要的奮斗目標(biāo)。我國(guó)對(duì)污水脫氮除磷技術(shù)的研究起步較晚，投入的資金也十分有限，研究水平仍處于發(fā)展階段。目前在污水脫氮除磷技術(shù)基礎(chǔ)理論沒有重大革新之前，充分利用現(xiàn)有的工藝組合，開發(fā)技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)且符合國(guó)情的工藝應(yīng)是今后我國(guó)污水脫氮除磷技術(shù)發(fā)展的主要方向，主要體現(xiàn)在：
(1)開展對(duì)生物脫氮除磷更深入的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)，優(yōu)化生物脫氮除磷組合工藝，開發(fā)、經(jīng)濟(jì)的小型化、商品化脫氮除磷組合工藝。
(2)發(fā)展可持續(xù)污水處理工藝，朝著節(jié)約碳源、降低CO2釋放、減少剩余污泥排放以及實(shí)現(xiàn)氮磷回收和處理水回用等方向發(fā)展。
(3)大力開發(fā)適合現(xiàn)有污水處理廠改造的污水脫氮除磷技術(shù)。
常用的污水脫氮除磷技術(shù)有：缺氧-好氧脫氮工藝；厭氧-好氧除磷工藝；厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝等。但是，在常規(guī)的生物脫氮除磷工藝中，污泥在厭氧、缺氧和好氧段之間往復(fù)循環(huán)。該污泥由硝化菌、反硝化菌、除磷菌以及其它多種微生物組成，由于不同菌的*生長(zhǎng)環(huán)境不同，脫氮與除磷之間存在著矛盾。實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)脫氮效果好時(shí)除磷效果較差，而除磷效果好時(shí)脫氮效果不佳。
因此，常規(guī)污水生物脫氮除磷技術(shù)流程存在著影響該工藝有效運(yùn)行的相互影響和制約的因素，主要表現(xiàn)為：①厭氧與缺氧段污泥量的分配比影響磷釋放或硝態(tài)氮反硝化的效果，厭氧段污泥量比例大則磷釋放效果好，但反硝化效果差；反之，則反硝化效果好，而磷釋放效果差；②原污水經(jīng)厭氧段進(jìn)入缺氧段，磷釋放與硝態(tài)氮反硝化爭(zhēng)奪碳源，當(dāng)原水中碳源不足時(shí)，磷釋放或反硝化不*；③硝化菌世代繁殖時(shí)間長(zhǎng)，要求較長(zhǎng)的污泥齡，但磷從系統(tǒng)中被去除主要是通過剩余污泥的排放，因此要提高除磷效率則要求短污泥齡。對(duì)于某些含高濃度氨氮的工業(yè)廢水，由于碳源不足，總氮的去除率較低。
