生物膜法如何脱氮除磷

A. 与活性污泥法相比，生物膜法的优点和缺点有哪些

可生化性和后续好氧处理工艺的处理效果。

④厌氧过程和好氧过程的串联配合使用，可以起到脱氮除磷的作用。

⑤对营养物的需求量小。
一般认为，
好氧处理氮和磷的需求量为
BOD
：
N
：
P=100
：
5
：
1
，
而厌氧处理为
（
350-500
）
：
5
：
1
。
有机废水一般已含有一定量的氮和磷及多种微量元素，
因此厌氧处理可以不添加或少添加营养盐。

⑦耐冲击负荷能力强。厌氧处理污泥浓度高，能承受较大的浓度变化和水质变化。

⑧规模灵活。厌氧处理系统规模灵活，可大可小，设备简单，易于制作。

（
2
）厌氧生物处理与好氧生物处理相比，缺点如下：

①厌氧方法虽然负荷高、去除有机物的绝对量与进液浓度高，但其出水
COD
高于好氧
处理，原则上仍需要后处理才能达到较高的排水标准。

②厌氧微生物对有毒物质较为敏感，因此，对于有毒废水性质了解的不足或操作不当
在严重时可能导致反应器运行条件的恶化。

③厌氧反应器初次启动过程缓慢，一般需要
8-12
周时间。

3.
图示
A2/O
法同步脱氮除磷工艺流程，并简述各部分作用。

答：工艺流程

厌氧反应器：除磷菌在这里完成释放磷和摄取有机物。

缺氧反应器：本段主要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧池送来的，循环的混合液
较大，一般为
2
倍的进水量。

好氧反应器：混合液由缺氧反应器进入好氧反应器
—
曝气池，这一反应器是多功能的，去

除
BOD
，硝化和吸收磷等反应都在这里进行

沉淀池：进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部分回流厌氧池，另一部
分作为剩余污泥排放。

A2/O
优缺点

优点：

①流程简单，总停留时间较短；

②厌氧（缺氧）好氧交替运行，不宜丝状菌增殖繁衍，污泥膨胀可能性极小；③无须
投药和外加碳源，运行费用低；

缺点：

①沉淀池污泥停留时间不宜太短；

②脱氮除磷效果不是很好。

4.
论述
A/O
工艺分别用于脱氮和除磷的过程及特点。

B. 简述生物膜法净化废水的原理，生物膜法的处理系统有哪些

生物膜法和活性污泥法一样，都是利用微生物来去除废水中有机物的方法，为生物膜提供附着生长固定表面的材料称为填料，是影响生物膜法的发展和性能的重要因素。

生物膜法的基本原理

1.生物膜的形成及特点

生物膜法是通过附着在载体或介质表面上的细菌等微生物生长繁殖，形成膜状活性生物污泥生物膜，利用生物膜降解污水中的有机物的生物处理方法。生物膜中的微生物以污水中的有机污染物为营养物质，在新陈代谢过程中将有机物降解，同时微生物自身也得到增殖。

随着微生物的不断繁殖增长，以及废水中悬浮物和微生物的不断沉积，使生物膜的厚度不断增加，其结果是使生物膜的结构发生变化。
在生物处理过程中，生物膜总是在不断地生长、更新和脱落的，造成生物膜不断脱落的原因有：水力冲刷、由于膜增厚造成重的增大、原生动物的松动、厌氧层和介质的粘结力较弱等。

生物膜法适用于中小规模污水生物处理，污水处理系统可以独立建立，也可以与其他污水处理工艺组合应用。污水进行生物膜法处理前，宜经沉淀处理，当进水水质或水量波动大时，应设置调节池。

生物膜的结构及其净化废水的机理

生物膜是蓬松的絮状结构，微孔多，表面积大，具有很强的吸附能力。生物膜微生物以吸附和沉积于膜上的有机物为营养物质，将一部分物质转化为细胞物质，进行繁殖生长，成为生物膜中新的活性物质，另一部分物质转化为排泄物，在转化过程中放出能量，供应微生物生长的需要。增殖的生物膜脱落后进入废水，在二次沉淀池中被截留下来，成为污泥。如果有机物负荷比较高，生物膜对吸附的有机物来不及氧化分解时，能形成不稳定的污泥，这类污泥需要进行再处理。

由于生物膜法中的微生物以附着的状态存在，所以泥龄长，使生物膜中既有世代时间短、比增长速率大的微生物，双有世代时间长、比增长速率小的微生物，这使生物膜法中参与代谢的微生物种类多于活性污泥法。
生物膜法的主要特征

与活性污泥法相比，生物膜法具有以下特征：

⑴生物相特征：

①参与净化反应微生物多样化

②生物的食物链长

③能够存活世代时间较长的微生物

④分段运行与优占种属

⑵工艺特征

①抗冲击负荷能力强

②污泥沉降性能良好，宜于固液分离

③能够处理低浓度的废水

④运行简单、节能，易于维护管理，动力费用低

⑤产生的污泥量少

⑥在低水温条件下，也能保持一定的净化功能

⑦具有较好的硝化与脱氮功能

C. 什么是生物膜法，有哪几种类型

生物膜法是通过生长在填料（或滤料）表面的生物膜 来处理废水。生物膜就是填料表层长满各种微生物的黏 膜，依靠黏膜上大量微生物摄取废水中的有机污染物作为 营养，从而使废水得到净化。在生物膜外附着一层薄薄的水层，称附着水层。附着 水流动很慢，其中有机物大多已被生物膜中的微生物摄 取，其浓度要比流动水层中的有机物浓度低得多。因此， 废水在滤料表面流动时，有机物就会从流动水层中转移到 附着水层中，进一步被生物膜所摄取。与此同时空气中的 氧气也将通过水层而进入生物膜。生物膜上的微生物在 有充足氧的条件下对有机物进行分解，将其转为无机盐和 二氧化碳，二氧化碳沿着相反方向从生物膜经过水层排到 空气中。从开始进水到生物膜成熟要经历潜伏期和生长 期两个阶段。

生物膜法主要有以下几种类型：

1. 生物滤池

生物滤池就是在池内设置填料（或滤料），经充氧曝气 后的废水以一定流速不断地通过填料，使填料上长满生物 膜，以降解废水中的有机污染物。生物滤池的滤料早先与 物理过滤的滤料相同，但一旦生物膜老化脱落后，其滤缝 很容易堵塞，给冲洗带来困难。故目前生物滤池实际上大 多均用填料代替。常用的填料有粒径3 ~5厘米的煤渣和 石砾（以多微孔的煤渣最佳，其表面积大，挂膜能力强）。 近年来塑料工业发达后，已大量使用聚乙烯、聚酰胺材料 制造的波形板式、蜂窝式、生物球式的填料。其特点是质 轻、强度高、耐腐蚀，大小一致，其表面积达100~ 200平方 米/立方米。

生物滤池法有以下优缺点:优点:①水流较通 畅，过滤前后水头差小，水中溶氧供应充足,适于好氧性微 生物的生长和繁殖。②填料上布满微生物,其生物量大。 据测定,1立方米的填料表面的活性生物量达0. 125千克， 因此其降解有机物的能力强。BOD5负荷为0. 1 ~ 0. 3千 克/(立方米.天），高的可达0.5 ~1.5千克/(立方米. 天）。③脱氮、除磷效果明显。④沉淀污泥少，易于管理， 不散发臭气。缺点:①占地面积较大。②为防止老化的生 物膜脱落后堵塞滤缝，污染环境，填料在运转过程中需经 常反冲、及时排污。

2.生物转盘

生物转盘由塑料盘片或小格组成圆形滚筒，代替固定 的滤料或填料。盘格上挂有生物膜。其微生物的生长及 降解有机物的机制同生物滤池。转盘一半浸入废物水中， 一半露在空气中。当转动时，盘面依次通过废水并使空气 中的氧气溶人水中，使生物膜中的微生物吸收和降解水中 的有机物。

生物转盘有以下优点:①转盘本身可向水中增 氧（近年来，转盘内增添了曝气管,增氧效果更佳），故水中 溶氧充足。生物膜绝大部分为好氧性微生物，很少形成厌 氧层。②有机物的负荷高，通常盘片上BOD5负荷高达10 ~20克/平方米。③占地面积小。

生物转盘的缺点是: ①造价较高。②技术要求较高，如不符合要求，则处理效 果差。③需要另加动力以驱动转盘，其运转成本较高。

D. 污水中总氮中的有机氮如何去除

污水中总氮中的有机氮用AO法及AOO法去除。

AO法及AOO法是近年来开发出的生物脱氮除磷新工艺，与传统的化学和生物脱氮除磷相比，它还有效提高了BOD、COD、SS的出水指标。

AO法是缺氧、好氧的简称，AOO法是厌氧、缺氧和好氧的简称，脱氮是在缺氧段完成的，除磷则要求有厌氧段。AO法主要是脱氮,AOO法可以同时去除氮、磷。这两种工艺都要求污水充分曝气，使含氮有机物充分硝化,所以必须降低污泥负荷,延长曝气时间和增大鼓风量。

根据天津东郊污水处理厂和沈阳市北部污水处理厂的实践，采用AO工艺比传统活生污泥流程的曝气池容积、二沉池容积、回流污泥量、鼓风量和曝气装置数量都增大一倍左右，而且由于该工艺要求比较低的污泥负荷。

否则不足以达到污泥好氧稳定，所以AO法将带来基建投资和电耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面还加有一个厌氧池，以达到对磷的有效去除效果，基建费用与电耗比AO工艺更高点。

(4)生物膜法如何脱氮除磷扩展阅读：

氮污染的来源：

其人为来源主要是燃烧化石燃料，产生硝酸、氮肥、火药等排放的废气。氮氧化物是光化学烟雾反应的起始反应物，它和氧化亚氮在平流层对臭氧的分解起催化作用，因此它们都是破坏臭氧层的物质。水体中的氮主要来自生物体的代谢和腐败，氮肥的流失，以及工业废水和生活污水的排放。

水体中氮过量时会造成富营养化，使水质恶化，影响水生生物的生长及繁殖。土壤中的固氮菌和植物的根瘤菌等可将空气中的单质氮转化为氨、硝酸盐等化合态氮，供植物作养分，但氨或铵盐存在过量时，反而会使土壤的土质变坏，影响植物生长。

此外，土壤中的硝酸盐可经反硝化作用生成N2O，N2O进入平流层大气时会与臭氧发生化学反应而消耗臭氧层中的臭氧。所以，土壤也是产生臭氧层破坏的痕量气体发生源之一。

参考资料来源：网络-氮污染

参考资料来源：网络-城市污水

E. 养殖废水用生物膜法处理怎样脱磷

你这问题搞笑了……
交给设计人员就好，原理很长，估计你也不懂。
总的来说，就是要培养除磷的菌群，通过设计水通量和膜体工艺，使水力停留时间足够长，即可达到除磷的效果。

F. 目前可以高效除磷的絮凝剂有哪些

一般来说，氮磷同时存在于污水中，目前的生物膜法对脱氮除磷效果不佳，应用SBR法结合铝盐聚合物或者铝、铁复合聚合物等，效果不错

G. 脱氮除磷污水处理的各种工艺

一、生物脱氮工艺包括：1、活性污泥法脱氮传统工艺2、缺氧-好氧活性污泥法脱氮工艺（A-O工艺）3、氧化沟工艺4、生物转盘生物脱氮工艺；
二、生物除磷工艺包括：1、厌氧好氧生物除磷（A-O工艺）2、Phostrip除磷工艺；
三、同步生物脱氮除磷工艺包括：1、Bardenpho同步脱氮除磷工艺2、A-A-O同步脱氮除磷工艺3、UCT同步脱氮除磷工艺4、Phoredox同步脱氮除磷工艺。

H. 高人详细介绍下污水处理中的化学除磷的工艺和方法有哪些

磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺，生物除磷是一种相对经济的除磷方法，但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求，所以要达到稳定的出水标准，常需要采取化学除磷措施来满足要求。
化学除磷是通过化学沉析过程完成的，化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂，其与污水中溶解性的盐类，如磷酸盐混合后，形成颗粒状、非溶解性的物质，这一过程涉及的是所谓的相转移过程，反应方程举例如式1。实际上投加化学药剂后，污水中进行的不仅仅是沉析反应，同时还进行着化学絮凝反应，所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1
污水沉析反应可以简单的理解为：水中溶解状的物质，大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程，絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程，所以絮凝不是相转移过程。
在污水净化工艺中，絮凝和沉析都是极为重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换，则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐，也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面，随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤，得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。
根据化学沉析反应的基础，为了生成磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后，都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧，能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中，其效果同使用Fe3+一样，反应式如式2、3。
Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6～7 式2
Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5～5.5 式3
与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应，所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量，反应式如式4、5。
Al3++3OH-→Al(OH)3↓ 式4
Fe3++3OH-→Fe(OH)3 式5
金属氢氧化物会形成大块的絮凝体，这对于沉析产物的絮凝是有利的，同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的，但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。
沉析效果是受PH值影响的，金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响。对于铁盐最佳PH值范围为5.0～5.5，对于铝盐为6.0～7.0，因为在以上PH值范围内FePO4或AIPO4的溶解性最小。另外使用金属盐药剂会给污水和污泥处理还会带来益处，比如会降低污泥的污泥指数，有利于沼气脱硫等。
由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl-或SO2-4离子含量增加。如果沉析药剂溶液中另外含有酸的话，则需特别加以注意。
投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度，这也许会对净化产生不利影响。当在同步沉析工艺中使用硫酸铁时，必须考虑对硝化反应的影响。
另外，如果污水处理厂污泥用于农业，使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业的影响。
除了金属盐药剂外，氢氧化钙也用作沉析药剂。在沉折过程中，对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+，而是OH-离子，因为随着pH值的提高，磷酸钙的溶解性降低，采用Ca(OH)2除磷要求的pH值为8.5以上。磷酸钙的形成是按反应式6进行的：
5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓ pH ≥8.5 式6
但在pH值为8.5到10.5的范围内除了会产生磷酸钙沉析外，还会产生碳酸钙，这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢，反应式如式7。
Ca2++CO32-→CaCO3 式7
与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到PH值的影响，另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)的影响。在一定的PH值惰况下，钙的投加量是与碱度成正比的。
对于软或中硬的污水，采用钙沉析时，为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的，具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量。
化学沉析工艺是按沉析药剂的投加地点来区分的，实际中常采用的有：前沉析、同步沉析和后沉析或在生物处理之后加絮凝过滤。
(1)前沉析
前沉析工艺的特点是沉析药剂投加在沉砂池中，或者初次沉淀池的进水渠(管)中，或者文丘里渠(利用涡流)中。其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)则在一次沉淀池中通过沉淀而被分离。如果生物段采用的是生物滤池，则不允许使Fe2+药剂，以防止对填料产生危害(产生黄锈)。
前沉析工艺(如图2所示)特别适合于现有污水处理厂的改建(增加化学除磷措施)，因为通过这一工艺步骤不仅可以去除磷，而且可以减少生物处理设施的负荷。常用的沉析药剂主要是生灰和金属盐药剂。经前沉析后剩余磷酸盐的含量为1.5-2.5mg/1，完全能满足后续生物处理对磷的需要。
(2)同步沉析
同步沉析是使用最广泛的化学除磷工艺，在国外约占所有化学除磷工艺的50%。其工艺是将沉析药剂投加在曝气池出水或二次沉淀池进水中，个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。目前很多污水厂都采用，如广州大坦沙污水处理厂三期就是采用的同步沉析，加药对活性污泥的影响比较小。
(3)后沉析
后沉析是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行，因而也就有二段法工艺的说法。一般将沉析药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池(M池)中，并在其后设置絮凝池(F池)和沉淀池(或气浮池)。
对于要求不严的受纳水体，在后沉析工艺中可采用石灰乳液药剂，但必须对出水PH值加以控制，比如采用沼气中的CO2进行中和。
采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷，但因为需恒定供应空气而运转费用较高。

I. 请问水处理中厌氧池脱氮除磷的原理，比如污水中的氨氮是通过怎样的反应去除的，反应的方程式是什么

1、生物脱氮

反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程。微生物和植物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途，一是利用其中的氮作为氮源，称为同化性硝酸还原作用：NO3-→NH4+→有机态氮。许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养。另一用途是利用NO2-和NO3-为呼吸作用的最终电子受体，把硝酸还原成氮（N2），称为反硝化作用或脱氮作用：NO3-→NO2-→N2↑。能进行反硝化作用的只有少数细菌，这个生理群称为反硝化菌。大部分反硝化细菌是异养菌，例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等，它们以有机物为氮源和能源，进行无氧呼吸，其生化过程可用下式表示：
C6H12O6+12NO3-→6H2O+6CO2+12NO2-+能量
CH3COOH+8NO3-→6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能量
少数反硝化细菌为自养菌，如脱氮硫杆菌，它们氧化硫或硝酸盐获得能量，同化二氧化碳，以硝酸盐为呼吸作用的最终电子受体。可进行以下反应：
5S+6KNO3+2H2O→3N2+K2SO4+4KHSO4
反硝化作用使硝酸盐还原成氮气，从而降低了土壤中氮素营养的含量，对农业生产不利。农业上常进行中耕松土，以防止反硝化作用。反硝化作用是氮素循环中不可缺少的环节，可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-减少，消除因硝酸积累对生物的毒害作用。

2.生物除磷

1）生物除磷只要由一类统称为聚磷菌的微生物完成，由于聚磷菌能在厌氧状态下同化发酵产物，使得聚磷菌在生物除磷系统中具备了竞争的优势。

2）在厌氧状态下，兼性菌将溶解性有机物转化成挥发性脂肪酸；聚磷菌把细胞内聚磷水解为正酸盐，并从中获得能量，吸收污水中的易讲解的COD，同化成细胞内碳能源存贮物聚β-羟基丁酸或β-羟基戊酸等

3）在好氧或缺氧条件下，聚磷菌以分子氧或化合态氧作为电子受体，氧化代谢内贮物质PHB或PHV等，并产生能量，过量地从无水中摄取磷酸盐，能量以高能物质ATP的形式存贮，其中一部分有转化为聚磷，作为能量贮于胞内，通过剩余污泥的排放实现高效生物除磷目的