污水中的氮首要以氨氮和无机氮的情势存在，凡是不或只要少许亚硝酸盐和硝酸盐情势的氮。只要不到20%~40%的氮在传统的二级处置中被去除。污水生物处置脱氮首要是靠一些专性细菌完成氨情势的转化，颠末氨化、硝化、反硝化进程，含氮无机化合物终究转化为有害的氮气，从污水中去除，其进程如图所示：

 一、工艺道理及进程

  硝化菌把氨氮转化为硝酸盐的进程称为硝化进程，硝化是一个两步进程，别离操纵了两类微生物--亚硝酸盐菌和硝酸盐菌。这两类细菌统称为硝化菌，这些细菌所操纵的碳源是CO32-、HCO3-和CO2等无机碳。第一步由亚硝酸盐菌把氨氮转化为亚硝酸盐，第二步由硝酸盐菌把亚硝酸盐转化为硝酸盐。这两个反映进程都开释能量，硝化菌便是操纵这些能量分解新细胞和坚持普通的性命勾当，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是削减了它的需氧量。

  反硝化进程是反硝化菌同化硝酸盐的进程，即由硝化菌发生的硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化菌的感化下，被复原为氮气后从水中溢出的进程。反硝化进程也分为两步遏制，第一步由硝酸盐转化为亚硝酸盐，第二步由亚硝酸盐转化为一氧化氮、氧化二氮和氮气。同时，反硝化菌操纵含碳无机物和局局部硝酸盐转化为氨氮用于细胞分解，该碳源既能够是污水中的无机碳或细胞体内碳源，也能够外部投加。

  二、生物脱氮的工艺节制

  1.消化进程（硝化菌）的影响身分 

  1）温度：硝化反映的最适合温度规模是30一35℃，温度岂但影响硝化菌的比增添速度，并且影响硝化菌的活性。温度低于5℃，硝化细菌的性命勾当几近完整遏制：在5一35℃的规模内，硝化反映速度随温度的降落而加速；但到达30℃后，卵白质的变性会降落硝化菌的活性，硝化反映增添的幅度变小。对同时去除无机物和遏制硝化反映的体系，温度低于15℃时硝化速度会敏捷降落。高温对硝酸菌的按捺感化更加激烈，是以在12～14℃的体系中会呈现亚硝酸盐的堆集。

  2）消融氧：消融氧浓度为0.5-0.7mg/L是硝化菌能够忍耐的极限，消融氧低于2mg/L前提下，氮有能够被完整硝化，但须要较长的污泥逗留时候，是以普通应坚持夹杂掖的消融氧浓度在2mg/L以上。对同时去除无机物和遏制硝化的工艺，硝化菌约占活性污泥的5％摆布，且大局部处于生物絮体的外部。在这类环境下，消融氧浓度的增添将会进步消融氧对生物絮体的穿透力，从而进步硝化反映速度。

  是以，在低泥龄前提下，因为含碳无机物氧化速度的增添使耗氧速度增添，削减了消融氧对生物絮体的穿透力，进而降落了硝化反映速度。相反，在长泥龄前提下，耗氧速度较低，即便消融氧浓度不高，也可保障消融氧对生物絮体的穿透感化，从而坚持较高的硝化反映速度。是以当泥龄降落时，为坚持较高的硝化速度，该当响应进步消融氧浓度。

  3）pH值和碱度：硝化菌对pH值非常敏感，硝化反映的最好pH值规模是7.2-8.0，pH值超越这个规模时，硝化反映速度会较着降落，低于6或高于9.6时，硝化反映将遏制遏制。别的，每硝化1g氦氮约莫要耗损7.14gCaCO3碱度，是以，若是污水不充沛的碱度遏制缓冲，硝化反映将致使pH值降落、反映速度减缓。

  是以，保障硝化反映的普通遏制，常常须要投加须要的碱量以坚持适合的pH值。硝化菌颠末一段时候的驯化后，硝化反映能够在较低的pH值前提下遏制，但pH值俄然降落也会引发硝化反映速度的骤降。有研讨标明，要使硝化反映的pH值由7.0降落到6.0，约莫须要驯化10d。

  4）有毒物资：太高的氨氮、重金属、有毒物资及某些无机物对硝化反映都有按捺感化。普通环境下，重金属和有毒物资首要按捺亚硝酸菌的发展，个体物资按捺硝酸菌的发展。无机物浓度高时，异养菌的数目会大大跨越硝化菌，从而障碍氨向硝化菌的转移，硝化菌能操纵的消融氧也因异养菌的操纵而削减，硝化反映能顺遂遏制所请求的BOD5值普通应低于20mg/L。是以，在培育和驯化硝化菌时，必然要注重氨氮、重金属、有毒物资及无机物的浓度，不使其发生按捺感化。

  5）泥龄：为保障反映器中的存活并坚持必然数目和机能的硝化菌，活性污泥在此中的逗留时候SRT即泥龄必须大于硝化菌的最小世代周期，不然硝化菌的散失率大于其滋生率。终究使其从体系中数目愈来愈少。普通来讲，体系的泥龄应为硝化菌世代周期的两倍以上，普通不得小于3一5d，夏季水温低时请求泥龄更长，为保障一年四时都有充实的硝化反映，凡是泥龄都大于10d。较长的泥龄可加强硝化反映的能力，并可加重有毒物资安慰的按捺感化。

  6）碳氮比C/N：在活性污泥体系中，硝化菌普通只占微生物总量的5％摆布，这是因为与异养菌比拟，硝化菌的产率低。硝化菌是一类自养菌，无机物浓度不是其发展的限定身分，若是无机物浓度太高，会使发展速度较快的异氧菌敏捷滋生，争取夹杂液中的消融氧，从而使发展迟缓且好氧的硝化菌得不到上风，降落硝化速度。

  是以BOD5与TKN的比值即碳氮比C/N，是反映活性污泥体系中异养菌与硝化菌合作底物和消融氧能力的目标，C/N差别间接影响脱氮结果。普通以为，处置体系的BOD5负荷低于0.15BOD5/（MLVSS˙d）时，硝化反映能力普通遏制。

  2.反硝化进程（反硝化菌）的影响身分

   1）温度：反硝化反映的最适合温度范是35一45℃。温度对反硝化反映的影响与反硝化装备的范例（微生物悬浮发展型与附着发展型）及硝酸盐负荷有关。当温度从20℃降落到达15℃时，为到达不异的反硝化结果，生物转盘和活性污泥法的水力逗留时候则别离要进步到本来的4.6倍和2.3倍。

  2）消融氧：反硝化菌是兼性菌，既能遏制有氧呼吸，也能遏制无氧呼吸。当水中同时存在份子态氧和硝酸盐时，优先遏制有氧呼吸，如许，反硝化菌会优先降解含碳无机物，从而按捺硝酸盐的复原。以是为了保址反硝化反映的顺遂遏制，必须坚持严酷的缺氧状况，坚持氧化复原电位为-50一-110mV。别的，反硝化菌从有氧呼吸转为无氧呼吸的关头是分解无氧呼吸的酶，而份子态氧的存在会按捺这类酶的分解及其活性。

  是以，为使反硝化反映普通遏制，悬浮型活性污泥体系中的消融氧应坚持在0.2mg/L以下，因为生物膜对氧通报的阻力较大，即便合液中有必然量的DO，生物膜内层仍呈缺氧状况而持续遏制反硝化，以是附着型生物处置体系能够允许较高的消融氧浓度（普通低于1mg/L）。

  3）pH值：硝化反映的最好pH值规模是6.5一7.5，不适合的pH值会影响反硝化菌的发展速度和反硝化酶的活性。当pH值低于6.0或高于8.5时，反硝化反映将遭到激烈按捺。反硝化反映会发生局部碱度，这有助于将pH值坚持在所须要的规模内，并补充硝化进程中所耗损的一局部碱度。别的，pH值还影响反硝化的终究产物，pH值>7.3时终究产物是氮气，pH值<7.3时终究产物是N2O。

  4）碳源无机物资：反硝化反映须要供给充沛的碳源，碳源物资差别，反硝化速度也将有区分。挥发性无机酸、甲醇、乙醇等是抱负的反硝化反映碳源物资，是以，啤酒污水等含挥发性无机物资的污水可作为反硝化反映脱氮的碳源，而以城市污水或内源代谢物资作为反硝化反映碳源时的反硝化速度就要低很多。

  5）碳氮比C/N：实际大将1g硝酸盐氮转化为N2须要碳源物资BOD52.86g。是以，普通以为，当污水的BOD5/TKN值大于4-6时，能够为碳源充沛，不须要别的投加碳源，不然，该当投加甲醇或其余易降解无机物作为碳源。

  6）有毒物资：镍浓度大于0.5mg/L，亚硝酸盐氮含量跨越30mg/L或盐度高于0.63％时城市按捺反硝化感化。硫酸盐含量太高会致使反硫化的遏制，进而影响反硝化的普通遏制，钙和氨的浓度太高也会按捺反硝化感化。

  援用材料来历：产业污水处置网。刊登此文出于传布更多信息之目标，并不象征证明其描写或附和其概念，文章内容仅供参考。