污水脫氨除磷是污水處理的環(huán)節(jié)，主要通過生物法實現(xiàn)，有時輔以化學法。其原理如下：1.生物脫氮（脫氨）：是硝化-反硝化過程。*硝化（好氧條件）：在曝氣池（好氧區(qū)）中，自養(yǎng)型硝化細菌（如亞硝化單胞菌、硝化）將污水中的氨氮（NH??-N）逐步氧化：*首先氧化為亞氮（NO??-N）。*再氧化為氮（NO??-N）。此過程需要充足的溶解氧和較長的污泥齡。*反硝化（缺氧條件）：在缺氧區(qū)（存在但無充足溶解氧），異養(yǎng)型反硝化細菌利用污水中的有機物（BOD）或外加碳源（如、鈉）作為電子供體，將氮（NO??-N）或亞氮（NO??-N）逐步還原為氮氣（N?），釋放到大氣中，從而完成脫氮。缺氧環(huán)境是關鍵。2.生物除磷：是聚磷菌（PAOs）在厭氧-好氧交替環(huán)境下的超量吸磷行為。*厭氧釋磷：在厭氧區(qū)（既無溶解氧也無硝態(tài)氮），聚磷菌分解體內儲存的聚磷酸鹽（Poly-P），釋放出正磷酸鹽（PO?3?-P）到污水中，同時利用此過程產生的能量吸收污水中的揮發(fā)性脂肪酸（VFAs，如）等易降解有機物，合成并儲存為胞內能源物質聚-β-（PHB）。*好氧（或缺氧）超量吸磷：進入好氧區(qū)（或某些工藝的缺氧區(qū)）后，聚磷菌利用儲存的PHB作為能量和碳源進行生長繁殖。同時，它們從污水中過量吸收環(huán)境中的溶解性磷酸鹽，合成新的聚磷酸鹽儲存在細胞內，其吸收量遠大于厭氧期釋放的量。通過定期排放富含聚磷菌（即含磷量很高）的剩余污泥，將磷從系統(tǒng)中去除。3.化學除磷（輔助強化）：*向污水中投加金屬鹽混凝劑（如鋁鹽：硫酸鋁、聚合氯化鋁；鐵鹽：氯化鐵、、聚合硫酸鐵；或石灰）。*這些金屬離子（Al3?，F(xiàn)e3?，F(xiàn)e2?，Ca2?）與污水中的溶解性磷酸鹽（PO?3?）發(fā)生化學反應，生成不溶性的磷酸鹽沉淀物（如磷酸鋁、磷酸鐵、羥基磷灰石）。*生成的沉淀物通過后續(xù)的沉淀（如初沉、二沉）或過濾過程從水中分離去除?；瘜W法通常用于對出水磷要求極高或生物除磷效率不足時的補充強化?？偨Y：現(xiàn)代污水處理廠通常將生物脫氮（硝化反硝化）和生物除磷（聚磷菌厭氧釋磷/好氧超量吸磷）過程整合在一個系統(tǒng)中（如A2/O工藝、氧化溝、SBR等），通過精心控制不同區(qū)域（厭氧、缺氧、好氧）的水力停留時間和溶解氧水平，利用特定微生物群體的代謝活動，協(xié)同地去除氨氮和磷?；瘜W除磷則作為生物除磷的補充或保障措施。

除磷脫氮填料：污水凈化的微生物“精裝房”在污水深度處理領域，除磷濾料有哪些，除磷脫氮是提升水質的關鍵目標。除磷脫氮填料正是為這一任務量身打造的生物載體，它如同為微生物精心建造的“精裝房”，為復雜的生化反應提供理想舞臺。功能與原理：這種填料的功能在于為微生物（特別是聚磷菌、硝化菌、反硝化菌）提供穩(wěn)定、巨大的附著表面。在好氧區(qū)，填料表面形成生物膜，硝化菌將氨氮轉化為硝態(tài)氮；在缺氧或厭氧區(qū)，反硝化菌利用碳源將硝態(tài)氮還原為氮氣釋放，同時聚磷菌完成磷的過量攝取與釋放循環(huán)。填料的特殊結構與微環(huán)境（如內部缺氧區(qū)）甚至能促進的同步硝化反硝化（SND）反應。材料與結構：常用材質包括高密度聚乙烯（HDPE）、聚（PP）等，具有耐腐蝕、強度高、壽命長的優(yōu)點。其結構設計極具匠心：*高比表面積：通常達到200-800m2/m3甚至更高，為海量微生物提供“居住空間”。*發(fā)達孔隙率：形成暢通的水流通道，確保氧氣、營養(yǎng)物質及代謝產物的傳輸。*功能性設計：如多孔懸浮球、立體網狀填料、辮帶式填料等，部分還添加親水改性劑或微量金屬元素（如鐵、鋁），強化生物膜形成及化學輔助除磷。優(yōu)勢：1.穩(wěn)定：生物膜法抗沖擊負荷能力強，處理且穩(wěn)定。2.節(jié)省空間：高微生物持有量使反應器更緊湊，節(jié)省占地。3.污泥減量：剩余污泥產量顯著低于傳統(tǒng)活性污泥法。4.節(jié)能潛力：良好的傳質效率可降低曝氣能耗；SND效果能減少碳源投加。5.管理簡便：掛膜成熟后運行管理相對簡單。除磷脫氮填料是A2/O、SBR、BAF、MBBR等主流工藝的組件，廣泛應用于市政污水處理廠提標改造、工業(yè)廢水深度處理及再生水回用工程，是實現(xiàn)污水高標準凈化的關鍵“生態(tài)基”，為守護水環(huán)境提供強大而可靠的技術支撐。其性、穩(wěn)定性和相對較低的運行維護需求，使其成為現(xiàn)代污水處理中不可或缺的利器。

脫氮除磷填料是一種廣泛應用于污水處理（如人工濕地、生物濾池、移動床生物膜反應器等）的特殊功能性介質，其原理在于利用填料自身物理化學特性及其表面附著的微生物群落，在單一或復合反應空間內協(xié)同實現(xiàn)氮（N）和磷（P）的去除。其原理可概括如下：1.微生物附著與生物膜形成：*填料通常具有高比表面積、豐富的孔隙結構和良好的表面親水性（如火山巖、陶粒、改性塑料、活性炭等），為微生物（細菌、真菌、原生動物等）提供了大量附著生長的場所。*微生物在填料表面定殖、繁殖，形成結構復雜的生物膜。這層生物膜是進行生物脫氮除磷反應的主要場所。2.生物脫氮原理：*硝化作用：在好氧區(qū)域（填料表層或水流溶解氧充足處），硝化細菌（氨氧化菌、亞氧化菌）將污水中的氨氮（NH??-N）逐步氧化為亞氮（NO??-N），再進一步氧化為氮（NO??-N）。*反硝化作用：在缺氧區(qū)域（填料內部孔隙深處或水流溶解氧較低處），反硝化細菌利用污水中的有機碳源（或內源碳）作為電子供體，將氮（NO??-N）或亞氮（NO??-N）還原為氮氣（N?）或氧化亞氮（N?O），終以氣體形式逸出系統(tǒng)，實現(xiàn)氮的去除。填料的孔隙結構有助于在局部形成好氧/缺氧微環(huán)境，促進硝化和反硝化在空間上耦合進行（同步硝化反硝化）。3.生物與物化協(xié)同除磷原理：*生物除磷：特定微生物（聚磷菌）在厭氧條件下（如填料內部局部區(qū)域或系統(tǒng)設計的厭氧段），吸收污水中的揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）等小分子有機物，并釋放出體內儲存的無機磷酸鹽。隨后在好氧條件下，這些聚磷菌過量吸收環(huán)境中的溶解性磷酸鹽，將其以聚磷酸鹽的形式儲存在細胞內。通過定期排出富含聚磷菌的剩余污泥（生物膜脫落），實現(xiàn)磷的去除。*化學除磷/吸附沉淀：*吸附：許多填料（如火山巖、某些改性陶粒、活性炭、含鐵/鋁/鈣的填料）表面具有豐富的官能團或含有特定的金屬離子（如Fe3?，Al3?，Ca2?），能夠通過物理吸附（靜電引力、范德華力）或化學吸附（配位絡合、離子交換）作用直接去除水中的磷酸根離子（PO?3?）。*化學沉淀：填料溶解釋放的金屬離子（如Ca2?，F(xiàn)e3?，Al3?）或系統(tǒng)投加的化學藥劑，能與水中的磷酸根離子反應生成難溶性的磷酸鹽沉淀（如羥基磷灰石Ca??(PO?)?(OH)?、磷酸鐵FePO?、磷酸鋁AlPO?），這些沉淀物被截留在填料孔隙中或隨污泥排出。總結：脫氮除磷填料的在于其物理結構（提供巨大比表面積、形成多級微環(huán)境）和化學組成（提供吸附位點或沉淀離子）為功能微生物群落（硝化菌、反硝化菌、聚磷菌）的附著、生長和代謝活動創(chuàng)造了理想條件。通過好氧硝化、缺氧反硝化實現(xiàn)生物脫氮；通過聚磷菌的厭氧釋磷-好氧吸磷循環(huán)實現(xiàn)生物除磷，并輔以填料的吸附、沉淀等物理化學作用強化除磷效果。多種機制在填料-生物膜復合體系內協(xié)同作用，終去除污水中的氮磷污染物。

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