生物膜法如何脫氮除磷

A. 與活性污泥法相比，生物膜法的優點和缺點有哪些

可生化性和後續好氧處理工藝的處理效果。

④厭氧過程和好氧過程的串聯配合使用，可以起到脫氮除磷的作用。

⑤對營養物的需求量小。
一般認為，
好氧處理氮和磷的需求量為
BOD
：
N
：
P=100
：
5
：
1
，
而厭氧處理為
（
350-500
）
：
5
：
1
。
有機廢水一般已含有一定量的氮和磷及多種微量元素，
因此厭氧處理可以不添加或少添加營養鹽。

⑦耐沖擊負荷能力強。厭氧處理污泥濃度高，能承受較大的濃度變化和水質變化。

⑧規模靈活。厭氧處理系統規模靈活，可大可小，設備簡單，易於製作。

（
2
）厭氧生物處理與好氧生物處理相比，缺點如下：

①厭氧方法雖然負荷高、去除有機物的絕對量與進液濃度高，但其出水
COD
高於好氧
處理，原則上仍需要後處理才能達到較高的排水標准。

②厭氧微生物對有毒物質較為敏感，因此，對於有毒廢水性質了解的不足或操作不當
在嚴重時可能導致反應器運行條件的惡化。

③厭氧反應器初次啟動過程緩慢，一般需要
8-12
周時間。

3.
圖示
A2/O
法同步脫氮除磷工藝流程，並簡述各部分作用。

答：工藝流程

厭氧反應器：除磷菌在這里完成釋放磷和攝取有機物。

缺氧反應器：本段主要功能是脫氮，硝態氮是通過內循環由好氧池送來的，循環的混合液
較大，一般為
2
倍的進水量。

好氧反應器：混合液由缺氧反應器進入好氧反應器
—
曝氣池，這一反應器是多功能的，去

除
BOD
，硝化和吸收磷等反應都在這里進行

沉澱池：進行泥水分離，上清液作為處理水排放，沉澱污泥的一部分迴流厭氧池，另一部
分作為剩餘污泥排放。

A2/O
優缺點

優點：

①流程簡單，總停留時間較短；

②厭氧（缺氧）好氧交替運行，不宜絲狀菌增殖繁衍，污泥膨脹可能性極小；③無須
投葯和外加碳源，運行費用低；

缺點：

①沉澱池污泥停留時間不宜太短；

②脫氮除磷效果不是很好。

4.
論述
A/O
工藝分別用於脫氮和除磷的過程及特點。

B. 簡述生物膜法凈化廢水的原理，生物膜法的處理系統有哪些

生物膜法和活性污泥法一樣，都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法，為生物膜提供附著生長固定表面的材料稱為填料，是影響生物膜法的發展和性能的重要因素。

生物膜法的基本原理

1.生物膜的形成及特點

生物膜法是通過附著在載體或介質表面上的細菌等微生物生長繁殖，形成膜狀活性生物污泥生物膜，利用生物膜降解污水中的有機物的生物處理方法。生物膜中的微生物以污水中的有機污染物為營養物質，在新陳代謝過程中將有機物降解，同時微生物自身也得到增殖。

隨著微生物的不斷繁殖增長，以及廢水中懸浮物和微生物的不斷沉積，使生物膜的厚度不斷增加，其結果是使生物膜的結構發生變化。
在生物處理過程中，生物膜總是在不斷地生長、更新和脫落的，造成生物膜不斷脫落的原因有：水力沖刷、由於膜增厚造成重的增大、原生動物的松動、厭氧層和介質的粘結力較弱等。

生物膜法適用於中小規模污水生物處理，污水處理系統可以獨立建立，也可以與其他污水處理工藝組合應用。污水進行生物膜法處理前，宜經沉澱處理，當進水水質或水量波動大時，應設置調節池。

生物膜的結構及其凈化廢水的機理

生物膜是蓬鬆的絮狀結構，微孔多，表面積大，具有很強的吸附能力。生物膜微生物以吸附和沉積於膜上的有機物為營養物質，將一部分物質轉化為細胞物質，進行繁殖生長，成為生物膜中新的活性物質，另一部分物質轉化為排泄物，在轉化過程中放出能量，供應微生物生長的需要。增殖的生物膜脫落後進入廢水，在二次沉澱池中被截留下來，成為污泥。如果有機物負荷比較高，生物膜對吸附的有機物來不及氧化分解時，能形成不穩定的污泥，這類污泥需要進行再處理。

由於生物膜法中的微生物以附著的狀態存在，所以泥齡長，使生物膜中既有世代時間短、比增長速率大的微生物，雙有世代時間長、比增長速率小的微生物，這使生物膜法中參與代謝的微生物種類多於活性污泥法。
生物膜法的主要特徵

與活性污泥法相比，生物膜法具有以下特徵：

⑴生物相特徵：

①參與凈化反應微生物多樣化

②生物的食物鏈長

③能夠存活世代時間較長的微生物

④分段運行與優占種屬

⑵工藝特徵

①抗沖擊負荷能力強

②污泥沉降性能良好，宜於固液分離

③能夠處理低濃度的廢水

④運行簡單、節能，易於維護管理，動力費用低

⑤產生的污泥量少

⑥在低水溫條件下，也能保持一定的凈化功能

⑦具有較好的硝化與脫氮功能

C. 什麼是生物膜法，有哪幾種類型

生物膜法是通過生長在填料（或濾料）表面的生物膜 來處理廢水。生物膜就是填料表層長滿各種微生物的黏 膜，依靠黏膜上大量微生物攝取廢水中的有機污染物作為 營養，從而使廢水得到凈化。在生物膜外附著一層薄薄的水層，稱附著水層。附著 水流動很慢，其中有機物大多已被生物膜中的微生物攝 取，其濃度要比流動水層中的有機物濃度低得多。因此， 廢水在濾料表面流動時，有機物就會從流動水層中轉移到 附著水層中，進一步被生物膜所攝取。與此同時空氣中的 氧氣也將通過水層而進入生物膜。生物膜上的微生物在 有充足氧的條件下對有機物進行分解，將其轉為無機鹽和 二氧化碳，二氧化碳沿著相反方向從生物膜經過水層排到 空氣中。從開始進水到生物膜成熟要經歷潛伏期和生長 期兩個階段。

生物膜法主要有以下幾種類型：

1. 生物濾池

生物濾池就是在池內設置填料（或濾料），經充氧曝氣 後的廢水以一定流速不斷地通過填料，使填料上長滿生物 膜，以降解廢水中的有機污染物。生物濾池的濾料早先與 物理過濾的濾料相同，但一旦生物膜老化脫落後，其濾縫 很容易堵塞，給沖洗帶來困難。故目前生物濾池實際上大 多均用填料代替。常用的填料有粒徑3 ~5厘米的煤渣和 石礫（以多微孔的煤渣最佳，其表面積大，掛膜能力強）。 近年來塑料工業發達後，已大量使用聚乙烯、聚醯胺材料 製造的波形板式、蜂窩式、生物球式的填料。其特點是質 輕、強度高、耐腐蝕，大小一致，其表面積達100~ 200平方 米/立方米。

生物濾池法有以下優缺點:優點:①水流較通 暢，過濾前後水頭差小，水中溶氧供應充足,適於好氧性微 生物的生長和繁殖。②填料上布滿微生物,其生物量大。 據測定,1立方米的填料表面的活性生物量達0. 125千克， 因此其降解有機物的能力強。BOD5負荷為0. 1 ~ 0. 3千 克/(立方米.天），高的可達0.5 ~1.5千克/(立方米. 天）。③脫氮、除磷效果明顯。④沉澱污泥少，易於管理， 不散發臭氣。缺點:①佔地面積較大。②為防止老化的生 物膜脫落後堵塞濾縫，污染環境，填料在運轉過程中需經 常反沖、及時排污。

2.生物轉盤

生物轉盤由塑料碟片或小格組成圓形滾筒，代替固定 的濾料或填料。盤格上掛有生物膜。其微生物的生長及 降解有機物的機制同生物濾池。轉盤一半浸入廢物水中， 一半露在空氣中。當轉動時，盤面依次通過廢水並使空氣 中的氧氣溶人水中，使生物膜中的微生物吸收和降解水中 的有機物。

生物轉盤有以下優點:①轉盤本身可向水中增 氧（近年來，轉盤內增添了曝氣管,增氧效果更佳），故水中 溶氧充足。生物膜絕大部分為好氧性微生物，很少形成厭 氧層。②有機物的負荷高，通常碟片上BOD5負荷高達10 ~20克/平方米。③佔地面積小。

生物轉盤的缺點是: ①造價較高。②技術要求較高，如不符合要求，則處理效 果差。③需要另加動力以驅動轉盤，其運轉成本較高。

D. 污水中總氮中的有機氮如何去除

污水中總氮中的有機氮用AO法及AOO法去除。

AO法及AOO法是近年來開發出的生物脫氮除磷新工藝，與傳統的化學和生物脫氮除磷相比，它還有效提高了BOD、COD、SS的出水指標。

AO法是缺氧、好氧的簡稱，AOO法是厭氧、缺氧和好氧的簡稱，脫氮是在缺氧段完成的，除磷則要求有厭氧段。AO法主要是脫氮,AOO法可以同時去除氮、磷。這兩種工藝都要求污水充分曝氣，使含氮有機物充分硝化,所以必須降低污泥負荷,延長曝氣時間和增大鼓風量。

根據天津東郊污水處理廠和沈陽市北部污水處理廠的實踐，採用AO工藝比傳統活生污泥流程的曝氣池容積、二沉池容積、迴流污泥量、鼓風量和曝氣裝置數量都增大一倍左右，而且由於該工藝要求比較低的污泥負荷。

否則不足以達到污泥好氧穩定，所以AO法將帶來基建投資和電耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面還加有一個厭氧池，以達到對磷的有效去除效果，基建費用與電耗比AO工藝更高點。

(4)生物膜法如何脫氮除磷擴展閱讀：

氮污染的來源：

其人為來源主要是燃燒化石燃料，產生硝酸、氮肥、火葯等排放的廢氣。氮氧化物是光化學煙霧反應的起始反應物，它和氧化亞氮在平流層對臭氧的分解起催化作用，因此它們都是破壞臭氧層的物質。水體中的氮主要來自生物體的代謝和腐敗，氮肥的流失，以及工業廢水和生活污水的排放。

水體中氮過量時會造成富營養化，使水質惡化，影響水生生物的生長及繁殖。土壤中的固氮菌和植物的根瘤菌等可將空氣中的單質氮轉化為氨、硝酸鹽等化合態氮，供植物作養分，但氨或銨鹽存在過量時，反而會使土壤的土質變壞，影響植物生長。

此外，土壤中的硝酸鹽可經反硝化作用生成N2O，N2O進入平流層大氣時會與臭氧發生化學反應而消耗臭氧層中的臭氧。所以，土壤也是產生臭氧層破壞的痕量氣體發生源之一。

參考資料來源：網路-氮污染

參考資料來源：網路-城市污水

E. 養殖廢水用生物膜法處理怎樣脫磷

你這問題搞笑了……
交給設計人員就好，原理很長，估計你也不懂。
總的來說，就是要培養除磷的菌群，通過設計水通量和膜體工藝，使水力停留時間足夠長，即可達到除磷的效果。

F. 目前可以高效除磷的絮凝劑有哪些

一般來說，氮磷同時存在於污水中，目前的生物膜法對脫氮除磷效果不佳，應用SBR法結合鋁鹽聚合物或者鋁、鐵復合聚合物等，效果不錯

G. 脫氮除磷污水處理的各種工藝

一、生物脫氮工藝包括：1、活性污泥法脫氮傳統工藝2、缺氧-好氧活性污泥法脫氮工藝（A-O工藝）3、氧化溝工藝4、生物轉盤生物脫氮工藝；
二、生物除磷工藝包括：1、厭氧好氧生物除磷（A-O工藝）2、Phostrip除磷工藝；
三、同步生物脫氮除磷工藝包括：1、Bardenpho同步脫氮除磷工藝2、A-A-O同步脫氮除磷工藝3、UCT同步脫氮除磷工藝4、Phoredox同步脫氮除磷工藝。

H. 高人詳細介紹下污水處理中的化學除磷的工藝和方法有哪些

磷的去除有化學除磷生物除磷兩種工藝，生物除磷是一種相對經濟的除磷方法，但由於該除磷工藝目前還不能保證穩定達到0.5mg/l出水標準的要求，所以要達到穩定的出水標准，常需要採取化學除磷措施來滿足要求。
化學除磷是通過化學沉析過程完成的，化學沉析是指通過向污水中投加無機金屬鹽葯劑，其與污水中溶解性的鹽類，如磷酸鹽混合後，形成顆粒狀、非溶解性的物質，這一過程涉及的是所謂的相轉移過程，反應方程舉例如式1。實際上投加化學葯劑後，污水中進行的不僅僅是沉析反應，同時還進行著化學絮凝反應，所以必須區分化學沉析和化學絮凝的差異。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1
污水沉析反應可以簡單的理解為：水中溶解狀的物質，大部分是離子狀物質轉換為非溶解、顆粒狀形式的過程，絮凝則是細小的非溶解狀的固體物互相粘結成較大形狀的過程，所以絮凝不是相轉移過程。
在污水凈化工藝中，絮凝和沉析都是極為重要的，但絮凝是用於改善沉澱池的沉澱效果，而沉析則用於污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工藝實現相的轉換，則當向污水中投加了溶解性的金屬鹽葯劑後，一方面溶解性的磷轉換成為非溶解性的磷酸金屬鹽，也會同時產生非溶解性的氫氧化物(取決於PH值)。另一方面，隨著沉析物的增加及較小的非溶解性固體物聚積成較大的非溶解性固體物，使穩定的膠體脫穩，通過速度梯度或擴散過程使脫穩的膠體互相接觸生成絮凝體。最後通過固—液分離步驟，得到凈化的污水和固一液濃縮物(化學污泥)，達到化學除磷的目的。
根據化學沉析反應的基礎，為了生成磷酸鹽化合物，用於化學除磷的化學葯劑主要是金屬鹽葯劑和氫氧化鈣(熟石灰)。許多高價金屬離子葯劑投加到污水中後，都會與污水中的溶解性磷離子結合生成難溶解性的化合物。出於經濟原因，用於磷沉析的金屬鹽葯劑主要是Fe3+、Al3+和Fe2+鹽和石灰。這些葯劑是以溶液和懸浮液狀態使用的。二價鐵鹽僅當污水中含有氧，能被氧化成三價鐵鹽時才能使用。Fe2+在實際中為了能被氧化常投加到曝氣沉砂池或採用同步沉析工藝投加到曝氣池中，其效果同使用Fe3+一樣，反應式如式2、3。
Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6～7 式2
Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5～5.5 式3
與沉析反應相競爭的反應是金屬離子與OH的反應，所以對於各種不同的金屬鹽產品應注意的是金屬的離子量，反應式如式4、5。
Al3++3OH-→Al(OH)3↓ 式4
Fe3++3OH-→Fe(OH)3 式5
金屬氫氧化物會形成大塊的絮凝體，這對於沉析產物的絮凝是有利的，同時還會吸附膠體狀的物質、細微懸浮顆粒。需要注意的是有機物在以化學除磷為目的化學沉析反應中的沉析去除是次要的，但在分離時有機性膠體以及懸浮物的凝結在絮凝體中則是決定性的過程。
沉析效果是受PH值影響的，金屬磷酸鹽的溶解性同樣也受PH的影響。對於鐵鹽最佳PH值范圍為5.0～5.5，對於鋁鹽為6.0～7.0，因為在以上PH值范圍內FePO4或AIPO4的溶解性最小。另外使用金屬鹽葯劑會給污水和污泥處理還會帶來益處，比如會降低污泥的污泥指數，有利於沼氣脫硫等。
由於金屬鹽葯劑的投加會使污水處理廠出水中的Cl-或SO2-4離子含量增加。如果沉析葯劑溶液中另外含有酸的話，則需特別加以注意。
投加金屬鹽葯劑後相應會降低污水的鹼度，這也許會對凈化產生不利影響。當在同步沉析工藝中使用硫酸鐵時，必須考慮對硝化反應的影響。
另外，如果污水處理廠污泥用於農業，使用金屬鹽葯劑除磷時必須考慮鋁或者鐵負荷對農業的影響。
除了金屬鹽葯劑外，氫氧化鈣也用作沉析葯劑。在沉折過程中，對於不溶解性的磷酸鈣的形成起主要作用的不是Ca2+，而是OH-離子，因為隨著pH值的提高，磷酸鈣的溶解性降低，採用Ca(OH)2除磷要求的pH值為8.5以上。磷酸鈣的形成是按反應式6進行的：
5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓ pH ≥8.5 式6
但在pH值為8.5到10.5的范圍內除了會產生磷酸鈣沉析外，還會產生碳酸鈣，這也許會導致在池壁或渠、管壁上結垢，反應式如式7。
Ca2++CO32-→CaCO3 式7
與鈣進行磷酸鹽沉析的反應除了受到PH值的影響，另外還受到碳酸氫根濃度(鹼度)的影響。在一定的PH值惰況下，鈣的投加量是與鹼度成正比的。
對於軟或中硬的污水，採用鈣沉析時，為了達到所要求的PH值所需要的鈣量是很少的，具有強緩沖能力的污水相反則要求較大的鈣投加量。
化學沉析工藝是按沉析葯劑的投加地點來區分的，實際中常採用的有：前沉析、同步沉析和後沉析或在生物處理之後加絮凝過濾。
(1)前沉析
前沉析工藝的特點是沉析葯劑投加在沉砂池中，或者初次沉澱池的進水渠(管)中，或者文丘里渠(利用渦流)中。其一般需要設置產生渦流的裝置或者供給能量以滿足混合的需要。相應產生的沉析產物(大塊狀的絮凝體)則在一次沉澱池中通過沉澱而被分離。如果生物段採用的是生物濾池，則不允許使Fe2+葯劑，以防止對填料產生危害(產生黃銹)。
前沉析工藝(如圖2所示)特別適合於現有污水處理廠的改建(增加化學除磷措施)，因為通過這一工藝步驟不僅可以去除磷，而且可以減少生物處理設施的負荷。常用的沉析葯劑主要是生灰和金屬鹽葯劑。經前沉析後剩餘磷酸鹽的含量為1.5-2.5mg/1，完全能滿足後續生物處理對磷的需要。
(2)同步沉析
同步沉析是使用最廣泛的化學除磷工藝，在國外約占所有化學除磷工藝的50%。其工藝是將沉析葯劑投加在曝氣池出水或二次沉澱池進水中，個別情況也有將葯劑投加在曝氣池進水或迴流污泥渠(管)中。目前很多污水廠都採用，如廣州大坦沙污水處理廠三期就是採用的同步沉析，加葯對活性污泥的影響比較小。
(3)後沉析
後沉析是將沉析、絮凝以及被絮凝物質的分離在一個與生物設施相分離的設施中進行，因而也就有二段法工藝的說法。一般將沉析葯劑投加到二次沉澱池後的一個混合池(M池)中，並在其後設置絮凝池(F池)和沉澱池(或氣浮池)。
對於要求不嚴的受納水體，在後沉析工藝中可採用石灰乳液葯劑，但必須對出水PH值加以控制，比如採用沼氣中的CO2進行中和。
採用氣浮池可以比沉澱池更好地去除懸浮物和總磷，但因為需恆定供應空氣而運轉費用較高。

I. 請問水處理中厭氧池脫氮除磷的原理，比如污水中的氨氮是通過怎樣的反應去除的，反應的方程式是什麼

1、生物脫氮

反硝化細菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的過程。微生物和植物吸收利用硝酸鹽有兩種完全不同的用途，一是利用其中的氮作為氮源，稱為同化性硝酸還原作用：NO3-→NH4+→有機態氮。許多細菌、放線菌和黴菌能利用硝酸鹽做為氮素營養。另一用途是利用NO2-和NO3-為呼吸作用的最終電子受體，把硝酸還原成氮（N2），稱為反硝化作用或脫氮作用：NO3-→NO2-→N2↑。能進行反硝化作用的只有少數細菌，這個生理群稱為反硝化菌。大部分反硝化細菌是異養菌，例如脫氮小球菌、反硝化假單胞菌等，它們以有機物為氮源和能源，進行無氧呼吸，其生化過程可用下式表示：
C6H12O6+12NO3-→6H2O+6CO2+12NO2-+能量
CH3COOH+8NO3-→6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能量
少數反硝化細菌為自養菌，如脫氮硫桿菌，它們氧化硫或硝酸鹽獲得能量，同化二氧化碳，以硝酸鹽為呼吸作用的最終電子受體。可進行以下反應：
5S+6KNO3+2H2O→3N2+K2SO4+4KHSO4
反硝化作用使硝酸鹽還原成氮氣，從而降低了土壤中氮素營養的含量，對農業生產不利。農業上常進行中耕鬆土，以防止反硝化作用。反硝化作用是氮素循環中不可缺少的環節，可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-減少，消除因硝酸積累對生物的毒害作用。

2.生物除磷

1）生物除磷只要由一類統稱為聚磷菌的微生物完成，由於聚磷菌能在厭氧狀態下同化發酵產物，使得聚磷菌在生物除磷系統中具備了競爭的優勢。

2）在厭氧狀態下，兼性菌將溶解性有機物轉化成揮發性脂肪酸；聚磷菌把細胞內聚磷水解為正酸鹽，並從中獲得能量，吸收污水中的易講解的COD，同化成細胞內碳能源存貯物聚β-羥基丁酸或β-羥基戊酸等

3）在好氧或缺氧條件下，聚磷菌以分子氧或化合態氧作為電子受體，氧化代謝內貯物質PHB或PHV等，並產生能量，過量地從無水中攝取磷酸鹽，能量以高能物質ATP的形式存貯，其中一部分有轉化為聚磷，作為能量貯於胞內，通過剩餘污泥的排放實現高效生物除磷目的