旅游風(fēng)景區(qū)生活污水處理設(shè)備

     什么是反硝化過(guò)程

    反硝化過(guò)程是反硝化菌異化硝酸鹽的過(guò)程，即由硝化菌產(chǎn)生的硝酸鹽和亞硝酸鹽在反硝化菌的作用下，被還原為氮?dú)夂髲乃幸绯龅倪^(guò)程。反硝化過(guò)程要在缺氧狀態(tài)下進(jìn)行，溶解氧的濃度不能超過(guò)O．2mg／L，否則反硝化過(guò)程就要停止。
    反硝化過(guò)程也分為兩步進(jìn)行，*步由硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，第二步由亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為一氧化氮、氧化二氮和氮?dú)狻?br />反硝化的影響因素有哪些
    (1)溫度：反硝化反應(yīng)的適宜溫度范圍是35～45℃。
    (2)溶解氧：為了保證反硝化反應(yīng)的順利進(jìn)行，必須保持嚴(yán)格的缺氧狀態(tài)，保持氧化還原電位為一50～一110mV；為使反硝化反應(yīng)正常進(jìn)行，懸浮型活性污泥系統(tǒng)中的溶解氧應(yīng)保持在0．2mg／L以下；附著型生物處理系統(tǒng)可以容許較高的溶解氧濃度(一般低于1mg／L)。
    (3)pH值：硝化反應(yīng)的pH值范圍是6．5~7．5。
    (4)碳源有機(jī)物質(zhì)：反硝化反應(yīng)需要提供足夠的碳源，碳源物質(zhì)不同，反硝化速率也將有區(qū)別。
    (5)碳氮比C／N：理論上將1g硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為N2需要碳源物質(zhì)BOD52．86g。
    (6)有毒物質(zhì)：鎳濃度大于0．5mg/L、亞硝酸鹽氮含量超過(guò)30mg/L或鹽度高于O．63％時(shí)都會(huì)抑制反硝化作用。

活性污泥法脫氦的原理是什么
    活性污泥法脫氮的原理是通過(guò)創(chuàng)造好氧和缺氧條件，利用硝化菌和反硝化菌等一些專(zhuān)性菌實(shí)現(xiàn)氮形式的轉(zhuǎn)化，一般需要經(jīng)過(guò)硝化和反硝化兩個(gè)步驟完成。
    ①所有的好氧生物處理工藝中都有硝化菌，但因?yàn)橄趸氖来芷诒犬愷B(yǎng)菌要長(zhǎng)，因此一般的好氧生物處理系統(tǒng)中硝化菌的數(shù)量有限。通過(guò)延長(zhǎng)泥齡使其大于硝化菌的世代周期和提高曝氣強(qiáng)度增加混合液溶解氧含量等手段，為硝酸菌、亞硝酸菌等硝化菌創(chuàng)造生長(zhǎng)繁殖的條件，使之在好氧狀態(tài)下將有機(jī)氮和氨氮等轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮。
    ②不為活性污泥曝氣，只提供攪拌作用，使反應(yīng)池內(nèi)溶解氧低于0．2mg/L，即活性污泥處于缺氧狀態(tài)。反硝化菌在缺氧狀況下，利用還原硝酸鹽和亞硝酸鹽獲得能量，同時(shí)將硝酸鹽和亞硝酸鹽中的氮元素轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈴乃嗅尫懦鋈ィ瑥亩_(dá)到脫氮的目的。

典型的設(shè)前置反硝化段的生物脫氮除磷工藝有厭氧/缺氧/好氧工藝(A2/O工藝)、University of Cape Town工藝(UTC工藝)及生物化學(xué)脫氮除磷工藝(BCFS工藝).反硝化段前置的優(yōu)勢(shì)是厭氧合成的內(nèi)聚物聚β羥基脂肪酸(PHA)等可直接進(jìn)入缺氧段驅(qū)動(dòng)反硝化而取得較好的脫氮效果，但前置反硝化段有其固有的缺陷.根據(jù)生物脫氮理論，硝化段(好氧段)內(nèi)氨氧化菌(AOBs)將氨鹽氧化為亞硝酸鹽后，亞硝酸鹽氧化菌(NOBs)將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽;反硝化段(缺氧段)內(nèi)反硝化菌將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，并進(jìn)一步還原為氮?dú)?N2).由于好氧段在缺氧段后，為實(shí)現(xiàn)反硝化，因而必須將混合液從好氧段回流至缺氧段.混合液回流會(huì)稀釋進(jìn)水有機(jī)質(zhì)濃度;氧化態(tài)氮(NO-x)的去除也受制于混合液的回流速率，且*脫氮不可能實(shí)現(xiàn);混合液回流還會(huì)增加能量消耗和工藝復(fù)雜度.

生物脫氦有哪些基本條件
    (1)硝suan鹽：硝suan鹽的生成和存在是反硝化作用發(fā)生的先決條件，必須預(yù)先將污水中的含氮有機(jī)物如蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、脂類(lèi)、硝基化合物等轉(zhuǎn)化為硝suan鹽氮。
    (2)不含溶解氧：反應(yīng)器中的氧都將被有機(jī)體優(yōu)先利用，從而減少反應(yīng)器能脫氮的硝suan鹽量，溶解氧超過(guò)O．2mg/L時(shí)沒(méi)有明顯脫氮作用。
    (3)兼性菌團(tuán)：在大多數(shù)情況下，細(xì)菌普遍具有脫氮習(xí)性，污水處理的微生物在脫氮時(shí)在好氧和缺氧之間反復(fù)交替，其中以兼性菌團(tuán)為主。
    (4)電子供體：生物脫氮的能量來(lái)自脫氮過(guò)程中起電子供體作用的碳質(zhì)有機(jī)物，脫氮時(shí)污水中的有機(jī)物必須充足，否則需要投加甲醇、乙醇、乙酸等外部碳源。

好氧顆粒污泥技術(shù)是20世紀(jì)90年代開(kāi)始研究的一種新型污水處理技術(shù)，同普通絮狀污泥相比，具有除污效果好、密度大、強(qiáng)度高、微生物種類(lèi)多、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)以及沉降性能好等優(yōu)點(diǎn)，成為研究的熱點(diǎn). 近年來(lái)有研究表明，好氧顆粒污泥的特殊結(jié)構(gòu)有利于提高處理系統(tǒng)的同步脫氮能力，并且利用好氧顆粒污泥進(jìn)行脫氮性能的研究取得了較大的進(jìn)展. 對(duì)好氧顆粒污泥進(jìn)行了硝化反硝化(SND)功能馴化，反應(yīng)6 h后COD的去除率在90%以上，氨氮去除率達(dá)*，污水脫氮*.以厭氧顆粒污泥和少量活性污泥為種泥，進(jìn)水為人工配水，在SBR反應(yīng)器中培養(yǎng)出了好氧顆粒污泥. 成熟的好氧顆粒污泥對(duì)COD、氨氮和TN的平均去除率分別為94%、97.5%和68.6%. 人工配水模擬味精廢水為基質(zhì)在SBR系統(tǒng)內(nèi)培養(yǎng)出了好氧顆粒污泥，成熟顆粒污泥在典型周期內(nèi)，對(duì)COD、氨氮和TN 去除率分別為96.51%、93.30% 和73.04%，顆粒污泥具有同步脫氮特性. 厭氧-好氧交替運(yùn)行SBR反應(yīng)器中，以成熟的好氧顆粒污泥處理人工模擬廢水，同步硝化反硝化反應(yīng)去除N約為232.5 mg·d-1，占總氮去除量的54.3%. 而上述研究大多集中于SBR運(yùn)行模式，而SBR系統(tǒng)為間歇進(jìn)水排水，當(dāng)處理大規(guī)模的城市污水時(shí)，會(huì)出現(xiàn)進(jìn)出水時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)器體積大等問(wèn)題. 我國(guó)大中型城市污水處理廠以連續(xù)流工藝居多，所以在連續(xù)流反應(yīng)系統(tǒng)中培養(yǎng)好氧顆粒污泥更有實(shí)際意義. 同時(shí)，上述接種污泥培養(yǎng)模式的同步硝化反硝化工藝中，很難控制好氧顆粒污泥中硝化細(xì)菌和好氧反硝化細(xì)菌群的比例和數(shù)量，脫氮過(guò)程中，難以確保反應(yīng)系統(tǒng)穩(wěn)定的脫氮效果. 而一些異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌能夠獨(dú)立完成同步硝化反硝化過(guò)程. 污水實(shí)際處理系統(tǒng)中，若接種脫氮菌泥為主要強(qiáng)化污泥，培養(yǎng)高效脫氮功能化好氧顆粒污泥，為實(shí)現(xiàn)捷徑高效的生物脫氮途徑提供了可能.

什么是Bardenpho工藝
    Bardenpho工藝由兩個(gè)缺氧／好氧(A／O)工藝串聯(lián)而成，共有四個(gè)反應(yīng)池，因此有時(shí)也稱(chēng)為四段B刊enph0工藝，其工藝流程見(jiàn)圖5—3。
          Bardenpho工藝
    在*級(jí)A／0工藝中，回流混合液中的硝酸鹽氮在反硝化菌的作用下利用原污水中的含碳有機(jī)物作為碳源在*缺氧池中進(jìn)行反硝化反應(yīng)，反硝化后的出水進(jìn)入*好氧池后，含碳有機(jī)物被氧化，含氮有機(jī)物實(shí)現(xiàn)氨化和氨氮的硝化作用，同時(shí)在*缺氧池反硝化產(chǎn)生的N2在*好氧池經(jīng)曝氣吹脫釋放出去。
    在第二級(jí)A／O工藝中，由*好氧池而來(lái)的混合液進(jìn)入第二缺氧池后，反硝化菌利用混合液中的內(nèi)源代謝物質(zhì)進(jìn)一步進(jìn)行反硝化，反硝化產(chǎn)生的N2在第二好氧池經(jīng)曝氣吹脫釋放出去，改善污泥在的沉淀性能，同時(shí)內(nèi)源代謝產(chǎn)生的氨氮也可以在第二好氧池得到硝化。
    Bardenpho具有兩次反硝化過(guò)程，脫氮效率可以高達(dá)90％～95％。
1、由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物固體量較高。因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷;
2、由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流*混合，故對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力;
3、剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問(wèn)題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。
生物接觸氧化法具有生物膜法的基本特點(diǎn)，但又與一般生物膜法不盡相同。
一、供微生物吸附的填料全部浸在廢水中，所以生物接觸氧化池又稱(chēng)淹沒(méi)式濾池。
二、采用機(jī)械設(shè)備向廢水中充氧，而不同于一般生物濾池靠自然通風(fēng)供氧，相當(dāng)于在曝氣池中添加供微生物吸附的填料，也可稱(chēng)為接觸曝氣池。
三、池內(nèi)廢水中還存在約2～5%的懸浮狀態(tài)活性污泥，對(duì)廢水也起凈化作用。

旅游風(fēng)景區(qū)生活污水處理設(shè)備廢水生物除磷處理的方法有哪些
    廢水生物除磷包括厭氧釋磷和好氧攝磷兩個(gè)過(guò)程，因此廢水生物除磷的工藝流程由厭氧段和好氧段兩部分組成。按照磷的終去除方式和構(gòu)筑物的組成，除磷工藝流程可分為主流程除磷工藝和側(cè)流程除磷工藝兩類(lèi)。
    主流除磷工藝的厭氧段在處理污水的水流方向上，磷的終去除通過(guò)剩余污泥排放，其代表方法是厭氧／好氧(A／0)工藝(具體見(jiàn)二級(jí)生物處理有關(guān)問(wèn)題)，其他方法如厭氧／缺氧／好氧(A2／0)工藝、Phoredox工藝(五段Bardenpho工藝、A2／O／A／O)、UCT工藝、VIP工藝以及具有除磷效果的SBR法、氧化溝等工藝，都是經(jīng)過(guò)厭氧／好氧過(guò)程和排出剩余污泥來(lái)實(shí)現(xiàn)除磷。
    側(cè)流除磷工藝的厭氧段不在處理污水的水流方向上，而是在回流污泥的側(cè)流上，具體方法是將部分含磷回流污泥分流到厭氧段釋放磷，再用石灰沉淀去除富磷上清液中的磷。

其它好氧處理法
    采用好氧生物處理有機(jī)廢水，需要足夠的供氧量，但是傳統(tǒng)的供氧方式難以滿(mǎn)足較高濃度的有機(jī)廢水對(duì)氧的需求。20世紀(jì)80年代國(guó)外學(xué)者在總結(jié)深井曝氣和生物接觸氧化法各自的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了壓力生物接觸氧化法。此法通過(guò)提高反應(yīng)器(壓力生物器，配有空壓機(jī)等壓力裝置)內(nèi)的壓力，加快了氧的轉(zhuǎn)移速率，適合處理中濃度有機(jī)廢水。此法具有反應(yīng)速度快，占地面積小，基建費(fèi)用低，運(yùn)行管理方便及出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

影響除磷的因素有哪些
      (1)溶解氧：首先必須在厭氧區(qū)控制嚴(yán)格的厭氧環(huán)境，這直接關(guān)系到聚磷菌的生長(zhǎng)狀況、釋磷能力及利用有機(jī)基質(zhì)合成PHB的能力。其次是必須在好氧區(qū)供給足夠的溶解氧，以滿(mǎn)足聚磷菌對(duì)儲(chǔ)存的PHB進(jìn)行降解，釋放足夠的能量供其過(guò)量攝磷之用以便有效地吸收廢水中的磷。一般厭氧段的DO要嚴(yán)格控制在O．2mg／L以下，而好氧段的DO要控制在2mg／L以上。
      (2)厭氧區(qū)硝態(tài)氮：硝態(tài)氮包括硝酸鹽和亞硝酸鹽，硝態(tài)氮的存在也會(huì)消耗有機(jī)基質(zhì)而抑制聚磷菌對(duì)磷的釋放，進(jìn)而影響好氧條件下聚磷菌對(duì)磷的吸收。另外，硝態(tài)氮的存在會(huì)被部分聚磷菌作為電子受體進(jìn)行反硝化，啾而影響其以發(fā)酵產(chǎn)物作為電子受體進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)酸、抑制聚磷菌的釋磷和攝磷能力及PHB的合成能力。
      (3)溫度：一般來(lái)說(shuō)，在5～30℃的范圍內(nèi)，都可以收到較好的除磷效果。
      (4)pH值：pH值在6～8的范圍內(nèi)時(shí)，磷的釋放比較穩(wěn)定。
      (5)BOD5負(fù)荷和有機(jī)物性質(zhì)：一般認(rèn)為，進(jìn)水中BOD5／TP要大于15，才能保證聚磷菌有足夠的基質(zhì)，從而獲得理想的除磷效果。為此，可以采用部分進(jìn)水和跨越初沉池的方法，獲得除磷所需要的BOD5量。
      (6)泥齡：一般以除磷為目的的生物處理系統(tǒng)的泥齡控制在3．5～7d。

生物接觸氧化法是從生物膜法派生出來(lái)的一種廢水生物處理法，即在生物接觸氧化池內(nèi)裝填一定數(shù)量的填料，利用吸附在填料上的生物膜和充分供應(yīng)的氧氣，通過(guò)生物氧化作用，將廢水中的有機(jī)物氧化分解，達(dá)到凈化目的。
該工藝因具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。
反應(yīng)機(jī)理
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給，使池體內(nèi) 污水處于流動(dòng)狀態(tài)，以保證污水與填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。生物膜生長(zhǎng)至一定厚度后，填料壁的微生物會(huì)因缺氧而進(jìn)行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會(huì)造成生物膜的脫落，并促進(jìn)新生物膜的生長(zhǎng)。此時(shí)，脫落的生物膜將隨出水流出池外。

在好氧條件下，聚磷菌的活力得到恢復(fù)，并以聚磷的形式存儲(chǔ)超過(guò)生長(zhǎng)所需要的磷量，通過(guò)PHB的氧化代謝產(chǎn)生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能鍵的形式捕集存儲(chǔ)，磷酸鹽從水中被去除。產(chǎn)生的富磷污泥(新的聚磷菌細(xì)胞)，通過(guò)剩余污泥的形式得到排放，從而實(shí)現(xiàn)將磷從水中除去的目的。從能量角度看，聚磷菌在無(wú)氧條件下釋放磷獲取能量以吸收廢水中溶解性有機(jī)物，在好氧狀態(tài)下降解吸收溶解性有機(jī)物獲取能量以吸收磷。

除磷的關(guān)鍵是厭氧區(qū)的設(shè)置，可以說(shuō)厭氧區(qū)是聚磷菌的生物選擇器。由于聚磷菌能在短暫的厭氧條件下，優(yōu)先于非聚磷菌吸收低分子基質(zhì)(發(fā)酵產(chǎn)物)并快速同化和儲(chǔ)存這些發(fā)酵產(chǎn)物，即厭氧區(qū)為聚磷菌提供了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這樣一來(lái)，能吸收大量磷的聚磷菌就能在處理系統(tǒng)中得到選擇性增殖，并可通過(guò)排除高含磷量的剩余污泥達(dá)到除磷的目的。這種選擇性增殖的另一個(gè)好處是抑制了絲狀菌的增殖，避免了產(chǎn)生沉淀性能較差的污泥的可能，因此厭氧／好氧生物除磷工藝一般不會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。

常溫下為厭氧氨氧化工藝提供穩(wěn)定的亞硝酸鹽作為反應(yīng)的電子受體依然是很大的難題, 這直接阻礙了厭氧氨氧化技術(shù)的應(yīng)用.近些年, 亞硝化-厭氧氨氧化工藝已經(jīng)成為穎的生物脫氮工藝之一.因其無(wú)需有機(jī)碳源, 節(jié)省曝氣等優(yōu)點(diǎn)而成為目前生物脫氮研究的熱點(diǎn).但是氨氧化細(xì)菌(AOB)、亞硝酸鹽氧化菌(NOB)世代時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境抵抗力差、污泥流失嚴(yán)重等缺點(diǎn), 使新型脫氮工藝受到限制.顆粒污泥以其良好的沉降性能, 較強(qiáng)的抵抗能力, 長(zhǎng)的污泥停留時(shí)間而受到廣大學(xué)者的青睞, 亞硝化工藝與顆粒污泥結(jié)合的研究勢(shì)必成為研究熱點(diǎn).張翠丹等通過(guò)在亞硝化絮狀污泥中添加30%亞硝化顆粒污泥, 歷經(jīng)12 d馴化培養(yǎng)成功啟動(dòng)亞硝化顆粒污泥; 王斌等通過(guò)調(diào)節(jié)沉降時(shí)間, 歷經(jīng)18 d培養(yǎng)出了亞硝化顆粒污泥; 吳蕾等通過(guò)實(shí)時(shí)控制氨氧化過(guò)程的參數(shù), 優(yōu)化曝氣時(shí)間及縮短沉降時(shí)間為2 min, 歷經(jīng)19 d實(shí)現(xiàn)了污泥的顆?；?

什么是傳統(tǒng)生物脫氮工藝
    傳統(tǒng)的生物脫氮流程是三級(jí)活性污泥系統(tǒng)(見(jiàn)圖5—2)，在此流程中，含碳有機(jī)物的氧化和含氮有機(jī)物的氨化、氨氮的硝化及硝酸鹽的反硝化分別在三個(gè)構(gòu)筑物內(nèi)進(jìn)行，并維持各自獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)。
    這種流程的優(yōu)點(diǎn)是好氧菌、硝化菌和反硝化菌分別生長(zhǎng)在不同的構(gòu)筑物內(nèi)，并可維持各自適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，所以反應(yīng)速度快，可以得到相當(dāng)好的BOD5去除效果和脫氮效果。另外，不同性質(zhì)的污泥分別在不同的沉淀池中得到沉淀分離，而且擁有各自獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，所以運(yùn)行的靈活性和適應(yīng)性較好。其缺點(diǎn)是流程長(zhǎng)、構(gòu)筑物多，外加甲醇為碳源使運(yùn)行費(fèi)用較高，出水中往往會(huì)殘留一定量的甲醇。
    為克服三級(jí)活性污泥脫氮系統(tǒng)的缺點(diǎn)，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)。圖5—2(Ⅱ)所示的二級(jí)活性污泥脫氮系統(tǒng)，就是將好氧曝氣池和硝化池合二為一，使含碳有機(jī)物的氧化和含氮有機(jī)物的氨化、氨氮的硝化合并在一個(gè)構(gòu)筑物內(nèi)進(jìn)行。圖5—2(Ⅲ)所示的流程將部分原污水引入反硝化池作碳源，以省去外加碳源，降低硝化池負(fù)荷，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。

好氧顆粒污泥(aerobic granular sludge，AGS)是微生物在特定的環(huán)境下自發(fā)凝聚、 增殖而形成的顆粒狀生物聚合體，它具有許多普通活性污泥*的優(yōu)點(diǎn)，如致密的結(jié)構(gòu)、 良好的沉降性能、 多重生物功效(有機(jī)物降解、 脫氮、 除磷等)、 高耐毒性、 相對(duì)較低的剩余污泥產(chǎn)量等. 得益于這些優(yōu)點(diǎn)，AGS已成為廢水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn). 迄今為止，AGS的絕大部分研究成果都來(lái)自于間歇式運(yùn)行反應(yīng)器，如SBR、 SBAR等. 然而，研究結(jié)果表明，*運(yùn)行的AGS反應(yīng)器會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定甚至解體現(xiàn)象，這說(shuō)明間歇式反應(yīng)器并非是好氧顆?；倪x擇.
序半連續(xù)式反應(yīng)器(sequencing fed batch reactor，SFBR)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型反應(yīng)器，主要特征是連續(xù)進(jìn)水，反應(yīng)完后一次性排水. 目前，在SFBR中利用活性污泥對(duì)廢水進(jìn)行處理的研究已見(jiàn)報(bào)道，也有針對(duì)連續(xù)進(jìn)水或分段進(jìn)水對(duì)SBR中的AGS穩(wěn)定性影響的報(bào)道，而有關(guān)SFBR中成功實(shí)現(xiàn)好氧顆?；难芯旷r有報(bào)道. 相比于SBR，SFBR運(yùn)行靈活、 控制簡(jiǎn)便，較容易建造、 實(shí)施，若能實(shí)現(xiàn)好氧顆?；胺€(wěn)定運(yùn)行無(wú)疑會(huì)增加AGS反應(yīng)器的形式. 因此，本研究嘗試在SFBR中進(jìn)行AGS的培養(yǎng)，并對(duì)AGS的特性進(jìn)行研究，以期為AGS技術(shù)的發(fā)展提供理論支持.

廢水生物脫氮處理有哪些方法
    生物脫氮工藝是一個(gè)包括硝化和反硝化過(guò)程的單級(jí)或多級(jí)活性污泥法系統(tǒng)。從完成生物硝化的反應(yīng)器來(lái)看，脫氮工藝可分為微生物懸浮生長(zhǎng)型(活性污泥法及其變型)和微生物附著牛長(zhǎng)型 (生物膜反應(yīng)器)兩大類(lèi)。
    多級(jí)活性污泥法系統(tǒng)具有多級(jí)污泥同流系統(tǒng)，是傳統(tǒng)的生物脫氮方法，即將硝化和反硝化分別單獨(dú)進(jìn)行的工藝系統(tǒng)。而單級(jí)活性污泥法系統(tǒng)則是設(shè)法將含碳有機(jī)物的氧化、硝化和反硝化在 一個(gè)活性污泥法系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，并且只有一個(gè)沉淀池。
    單級(jí)活性污泥脫氮系統(tǒng)典型的特征是只有一個(gè)沉淀池，即只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)。單級(jí)活性污泥脫氮系統(tǒng)的代表方法是缺氧／好氧(A／O)工藝(具體見(jiàn)二級(jí)生物處理部分有關(guān)問(wèn)題)和四段Bardellpho工藝(A／0／A／0)，其他方法還有厭氧／缺氧／好氧(A2／O)工藝、Phoredox(五段Bardenpho)工藝、UCT工藝、VIP工藝等；另外，氧化溝、SBR法、循環(huán)活性污泥法等通過(guò)調(diào)整運(yùn)行方式而具有脫氮功能的工藝也可歸屬為單級(jí)活性污泥脫氮系統(tǒng)。其中A2／0工藝、Barderlpho工藝、Phoredox工藝、UCT工藝、VIP工藝等同時(shí)具有除磷和脫氮的功能。
    生物膜反應(yīng)器適合世代時(shí)間長(zhǎng)的硝化細(xì)菌生長(zhǎng)，而且其中固著生長(zhǎng)的微生物使硝化菌和反硝化菌各有其適合生長(zhǎng)的環(huán)境。因而，在一般的生物膜反應(yīng)器內(nèi)部，也會(huì)同時(shí)存在硝化和反硝化過(guò)程。在已有的活性污泥法處理過(guò)程中，通過(guò)投加粉末活性炭等載體，不僅可以提高除BOD5，功能，還可以提高整個(gè)系統(tǒng)的硝化和脫氮效果。如果將已經(jīng)實(shí)現(xiàn)硝化的廢水回流到低速轉(zhuǎn)動(dòng)的生物轉(zhuǎn)盤(pán)和鼓風(fēng)量較小的生物濾池等缺氧生物膜反應(yīng)器內(nèi)，可以取得更好的脫氮效果，而且不需要污泥回流。

缺氧段置于好氧段之后的后置缺氧反硝化方式，因省去了混合液回流而簡(jiǎn)化了工藝流程，且能實(shí)現(xiàn)較好的脫氮除磷效果而得到了廣泛的研究.與前置反硝化相比，外碳源已在厭氧段或好氧段消耗，后置缺氧段反硝化菌以?xún)?nèi)碳源(糖原或PHA)為電子供體，以NO-x為電子受體驅(qū)動(dòng)反硝化.Coats 等(2011)和Winkler等(2011)研究了后置缺氧序批式反應(yīng)器(SBR)工藝，Bracklow等(2010)和Vocks等(2005)研究了連續(xù)流后置缺氧膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝，均取得了良好的脫氮除磷效果.這些研究表明，后置缺氧段雖未外加碳源，但微生物可利用胞內(nèi)糖原或PHA驅(qū)動(dòng)反硝化脫氮.此外，Xu等(2011)在后置缺氧反硝化的基礎(chǔ)上將部分厭氧段混合液分配進(jìn)缺氧段實(shí)現(xiàn)反硝化除磷，并在好氧段實(shí)現(xiàn)了同步硝化-反硝化.這種改進(jìn)雖然實(shí)現(xiàn)了反硝化除磷，但又增加了工藝復(fù)雜程度.后置反硝化的厭氧/好氧/缺氧SBR工藝解決了混合液回流的問(wèn)題，但該工藝是否有進(jìn)一步改進(jìn)的空間。

根據(jù)傳統(tǒng)生物強(qiáng)化除磷(EBPR)理論，EBPR通過(guò)厭氧/好氧或厭氧/缺氧交替運(yùn)行實(shí)現(xiàn).這種條件為聚磷菌(PAOs)代謝生長(zhǎng)提供選擇性?xún)?yōu)勢(shì)，使之能厭氧吸收揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)合成為PHA，并好氧吸收磷酸鹽(Coats et al., 2011).PAOs厭氧吸收VFAs的能量來(lái)源于聚磷降解和糖原分解，而糖原分解為PHA合成提供還原力(Smolders et al., 1994).在好氧或缺氧條件下，PAOs通過(guò)三羧酸循環(huán)(TCA)為自身生長(zhǎng)、糖原儲(chǔ)存、磷酸鹽攝取和聚磷合成提供能量(Smolders et al., 1995).EBPR系統(tǒng)中也存在聚糖菌(GAOs)，這種微生物除不能厭氧釋磷和好氧攝磷外，其他代謝方式與PAOs相似，故能與PAOs形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，影響除磷效果.因此，為達(dá)到聚磷菌釋磷的目的，活性污泥需經(jīng)厭氧攪拌以充分接觸污水中VFAs.聚磷菌能通過(guò)聚磷分解供能吸收VFAs，但筆者研究厭氧/好氧/缺氧SBR工藝時(shí)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)水后未厭氧攪拌而靜置1 h后直接曝氣，靜置期系統(tǒng)中仍可監(jiān)測(cè)到磷酸鹽的大量釋放，且曝氣開(kāi)始后磷酸鹽仍能被快速過(guò)量吸收.