生物濾池反硝化：脫氮除污的生態(tài)衛(wèi)士在污水處理領(lǐng)域，有效控制氮素污染、防止水體富營養(yǎng)化是挑戰(zhàn)。生物濾池憑借其優(yōu)勢，成為實現(xiàn)反硝化脫氮的關(guān)鍵技術(shù)之一。生物濾池的在于其固定的填料層（如陶粒、塑料環(huán)等），為微生物提供巨大的附著表面積。在缺氧環(huán)境下運行時，濾池內(nèi)部形成大量微缺氧區(qū)，這正是反硝化菌群（單胞菌、副球菌等）的理想棲息地。當(dāng)富含（NO??）的污水流經(jīng)濾池時，附著在填料上的反硝化菌利用作為替代電子受體，在有機物（碳源）供能下，逐步將其還原為氮氣（N?）并釋放到大氣中，從而去除水體中的總氮（TN）。其用途與價值在于：1.深度脫氮：是污水處理廠實現(xiàn)深度處理、達到嚴(yán)苛出水總氮排放標(biāo)準(zhǔn)（如一級A標(biāo)準(zhǔn)）的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尤其適用于處理二級出水中的硝態(tài)氮。2.碳源利用：可有效利用污水中殘余的有機物（BOD）作為反硝化所需碳源，降低外加碳源成本；當(dāng)進水碳源不足時，也可靈活投加外部碳源（如、鈉）進行調(diào)控。3.抗沖擊負荷：生物膜系統(tǒng)具有更強的抗水質(zhì)、水量沖擊能力，微生物不易流失，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。4.節(jié)省占地：相比傳統(tǒng)活性污泥法反硝化池，生物濾池通常具有更高的容積負荷率，可顯著節(jié)省土地資源，特別適合用地緊張的污水廠升級改造。5.低污泥產(chǎn)量：生物膜內(nèi)微生物世代時間較長，污泥產(chǎn)量相對較低，減輕了后續(xù)污泥處理處置的壓力。生物濾池反硝化工藝通過創(chuàng)造的缺氧微環(huán)境，成功馴化并富集了強大的反硝化菌群，將有害的轉(zhuǎn)化為無害的氮氣，成為解決水體氮污染、保障水環(huán)境健康、推動污水處理廠可持續(xù)發(fā)展不可或缺的生態(tài)技術(shù)手段，其技術(shù)經(jīng)濟性俱佳，應(yīng)用前景廣闊。

生物浦池的反硝化除氮之力在應(yīng)對水體富營養(yǎng)化的挑戰(zhàn)中，生物浦池（或稱穩(wěn)定塘、人工濕地）憑借其生態(tài)友好、運行成本低的優(yōu)勢，成為重要的污水處理技術(shù)。其凈化機制之一，便是反硝化作用——這一微生物驅(qū)動的自然過程，是清除水體中過量氮污染（尤其是）的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。生物浦池通常設(shè)計為多區(qū)域結(jié)構(gòu)，特別是底部或深水區(qū)，天然形成缺氧環(huán)境。當(dāng)富含硝態(tài)氮（NO??）的污水流經(jīng)此處時，反硝化細菌（單胞菌、產(chǎn)堿等兼性）便開始活躍工作。它們利用作為替代氧氣的電子受體進行呼吸作用。與此同時，池中存在的有機碳源（來自污水本身、植物根系分泌物或投加的碳源）充當(dāng)電子供體。在這一系列酶促還原反應(yīng)下，硝態(tài)氮（NO??）被逐步轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮（NO??）、一氧化氮（NO）、氧化亞氮（N?O），終還原為無害的氮氣（N?），釋放到大氣中，從而性地從水體中移除氮素。植物在浦池中扮演著雙重角色：一方面，其發(fā)達的根系為反硝化菌群提供了巨大的附著表面；另一方面，根系釋放的有機物質(zhì)成為重要的碳源補充，尤其在處理低碳氮比污水時至關(guān)重要。同時，植物吸收部分銨態(tài)氮（NH??），但反硝化才是其的脫氮途徑。生物浦池的反硝化脫氮能力廣泛應(yīng)用于處理生活污水、養(yǎng)殖廢水及受污染的河湖水體。其優(yōu)勢在于低能耗、生態(tài)和諧，能有效緩解氮污染引發(fā)的藻類暴發(fā)問題。然而，其效率也受溫度（低溫抑制微生物活性）、碳源充足性、水力停留時間及池體設(shè)計合理性的影響。這種模擬自然的凈化方式，通過微生物的“呼吸”將有害氮素轉(zhuǎn)化為空氣，是生物浦池守護水環(huán)境清流的生態(tài)智慧。

反硝化聚磷菌（DenitrifyingPolyphosphateAccumulatingOrganisms，DPAOs）是一類具有特殊代謝能力的微生物，在污水處理領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。其主要用途集中在、節(jié)能地同步去除污水中的氮和磷污染物，是現(xiàn)代污水處理工藝（如A2/O、UCT、BCFS等）的功能菌群。其用途體現(xiàn)在：1.同步脫氮除磷，簡化工藝流程：*傳統(tǒng)污水處理中，脫氮（硝化-反硝化）和除磷（強化生物除磷，EBPR）通常需要不同的環(huán)境條件（好氧、缺氧、厭氧）和相對獨立的流程，導(dǎo)致工藝復(fù)雜、占地大、能耗高。*DPAOs的之處在于，它們能在缺氧條件下，利用（NO??）或亞（NO??）作為電子受體，同時完成反硝化脫氮和過量吸磷。這打破了傳統(tǒng)觀念中除磷只能在好氧條件下進行的限制，實現(xiàn)了在同一個反應(yīng)器（缺氧區(qū)）內(nèi)同步去除氮和磷，硝化與反硝化去除氫氮，大大簡化了工藝流程，降低了建設(shè)和運行成本。2.節(jié)省碳源，降低運行成本：*在傳統(tǒng)脫氮過程中，反硝化細菌需要大量的有機碳源（如、等）作為電子供體來還原。這部分碳源的投加是污水處理廠的主要運行成本之一。*DPAOs在缺氧吸磷時，同樣需要利用碳源（主要是揮發(fā)性脂肪酸，VFAs）。關(guān)鍵在于，DPAOs利用細胞內(nèi)儲存的聚羥基烷酸酯（PHA）作為還原反硝化過程和吸磷過程的能量來源。而PHA是在前端的厭氧區(qū)，由DPAOs攝取污水中的VFAs并儲存轉(zhuǎn)化而來。*因此，同一份進水中的有機碳源（VFAs），先被用于厭氧區(qū)合成PHA，然后在缺氧區(qū)被DPAOs用于驅(qū)動反硝化和吸磷。這實現(xiàn)了碳源的“一碳兩用”，顯著減少甚至無需額外投加外碳源用于反硝化，大幅降低了運行費用。3.減少污泥產(chǎn)量：*由于DPAOs利用內(nèi)儲物質(zhì)（PHA和聚磷）作為能量來源進行生長和維持，其細胞產(chǎn)率通常低于依賴外部碳源快速生長的普通異養(yǎng)菌。*同步脫氮除磷工藝中，DPAOs是優(yōu)勢菌群，因此整個系統(tǒng)的剩余污泥產(chǎn)量通常低于需要分別脫氮除磷的傳統(tǒng)工藝。4.降低曝氣能耗：*在傳統(tǒng)工藝中，硝化過程需要大量曝氣維持好氧環(huán)境，是好氧段能耗的主要來源。*在基于DPAOs的同步脫氮除磷工藝（如A2/O）中，雖然硝化過程仍需在好氧區(qū)進行，但缺氧區(qū)承擔(dān)了主要的反硝化脫氮任務(wù)和吸磷任務(wù)，減輕了好氧區(qū)的負荷（主要進行硝化和少量吸磷），從而在一定程度上降低了整體的曝氣需求。5.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和處理效率：*集成化的工藝設(shè)計減少了構(gòu)筑物數(shù)量和流程切換，降低了操作復(fù)雜性。*對進水碳源的競爭利用更（厭氧釋磷攝碳、缺氧反硝化吸磷），理論上能更穩(wěn)定地實現(xiàn)深度脫氮除磷?？偨Y(jié)來說，反硝化聚磷菌的用途是作為“生物引擎”，驅(qū)動污水處理廠在缺氧環(huán)境下實現(xiàn)氮（）和磷的同步去除。其優(yōu)勢在于“一碳兩用”（同一碳源驅(qū)動反硝化和吸磷），顯著節(jié)省了碳源投加成本，并簡化了工藝流程、降低了曝氣能耗和污泥產(chǎn)量，是實現(xiàn)污水、節(jié)能、可持續(xù)處理的關(guān)鍵技術(shù)之一，尤其適用于處理低碳氮比的城市污水。