脱氮除磷填料是一种广泛应用于污水处理（如人工湿地、生物滤池、移动床生物膜反应器等）的特殊功能性介质，其原理在于利用填料自身物理化学特性及其表面附着的微生物群落，在单一或复合反应空间内协同实现氮（N）和磷（P）的去除。其原理可概括如下：1.微生物附着与生物膜形成：*填料通常具有高比表面积、丰富的孔隙结构和良好的表面亲水性（如火山岩、陶粒、改性塑料、活性炭等），为微生物（细菌、真菌、原生动物等）提供了大量附着生长的场所。*微生物在填料表面定殖、繁殖，形成结构复杂的生物膜。这层生物膜是进行生物脱氮除磷反应的主要场所。2.生物脱氮原理：*硝化作用：在好氧区域（填料表层或水流溶解氧充足处），硝化细菌（氨氧化菌、亚氧化菌）将污水中的氨氮（NH??-N）逐步氧化为亚氮（NO??-N），再进一步氧化为氮（NO??-N）。*反硝化作用：在缺氧区域（填料内部孔隙深处或水流溶解氧较低处），反硝化细菌利用污水中的有机碳源（或内源碳）作为电子供体，将氮（NO??-N）或亚氮（NO??-N）还原为氮气（N?）或氧化亚氮（N?O），终以气体形式逸出系统，实现氮的去除。填料的孔隙结构有助于在局部形成好氧/缺氧微环境，促进硝化和反硝化在空间上耦合进行（同步硝化反硝化）。3.生物与物化协同除磷原理：*生物除磷：特定微生物（聚磷菌）在厌氧条件下（如填料内部局部区域或系统设计的厌氧段），吸收污水中的挥发性脂肪酸（VFAs）等小分子有机物，并释放出体内储存的无机磷酸盐。随后在好氧条件下，这些聚磷菌过量吸收环境中的溶解性磷酸盐，将其以聚磷酸盐的形式储存在细胞内。通过定期排出富含聚磷菌的剩余污泥（生物膜脱落），实现磷的去除。*化学除磷/吸附沉淀：*吸附：许多填料（如火山岩、某些改性陶粒、活性炭、含铁/铝/钙的填料）表面具有丰富的官能团或含有特定的金属离子（如Fe3?，Al3?，Ca2?），能够通过物理吸附（静电引力、范德华力）或化学吸附（配位络合、离子交换）作用直接去除水中的磷酸根离子（PO?3?）。*化学沉淀：填料溶解释放的金属离子（如Ca2?，Fe3?，Al3?）或系统投加的化学药剂，能与水中的磷酸根离子反应生成难溶性的磷酸盐沉淀（如羟基磷灰石Ca??(PO?)?(OH)?、磷酸铁FePO?、磷酸铝AlPO?），这些沉淀物被截留在填料孔隙中或随污泥排出。总结：脱氮除磷填料的在于其物理结构（提供巨大比表面积、形成多级微环境）和化学组成（提供吸附位点或沉淀离子）为功能微生物群落（硝化菌、反硝化菌、聚磷菌）的附着、生长和代谢活动创造了理想条件。通过好氧硝化、缺氧反硝化实现生物脱氮；通过聚磷菌的厌氧释磷-好氧吸磷循环实现生物除磷，并辅以填料的吸附、沉淀等物理化学作用强化除磷效果。多种机制在填料-生物膜复合体系内协同作用，终去除污水中的氮磷污染物。污水的生物脱氨除磷工艺污水中过量的氮、磷是导致水体富营养化的主要元凶。生物脱氮除磷工艺，特别是以A2/O（厌氧/缺氧/好氧）工艺为代表的系统，通过创造特定环境条件，巧妙利用微生物群落实现同步去除。其在于分区设计与微生物协同：1.厌氧区：聚磷菌（PAOs）在无氧条件下分解体内聚磷酸盐释放能量，吸收污水中的挥发性脂肪酸（VFAs）并储存为聚羟基烷酸酯（PHA），同时向水中释磷。2.缺氧区：反硝化菌利用从好氧区回流混合液中的（NO??）作为电子受体，氧化有机物（BOD）或自身储存的PHA，将其还原为氮气（N?）逸出，实现脱氮。此过程也为聚磷菌后续吸磷提供了部分能量。3.好氧区：硝化菌将氨氮（NH??）氧化为亚（NO??）和（NO??）；同时，聚磷菌利用储存的PHA大量过量吸收水中溶解性磷酸盐，合成新的聚磷酸盐储存于体内，实现除磷。富含聚磷菌的污泥（剩余污泥）排出系统即移除了磷。成功运行的关键在于控制：维持足够长的污泥龄（SRT）确保硝化菌生长；合理调配厌氧、缺氧、好氧区的容积比及水力停留时间；优化混合液内回流（硝化液回流）和污泥外回流比例；保证充足的碳源（BOD）供应，尤其是厌氧段VFAs的充足对生物除磷至关重要。A2/O工艺通过空间分区与微生物代谢的精密耦合，滤料除磷，通常可实现出水氨氮污水生物除磷（BiologicalPhosphorusRemoval，BPR）的原理是利用一类特殊的微生物——聚磷菌（PAOs）或除磷菌（DPBs）——在特定环境条件下对磷的过量吸收和释放能力，终通过排放富含磷的剩余污泥来实现磷的去除。其基本流程主要包含两个关键阶段：1.厌氧释磷阶段：*污水与富含聚磷菌的活性污泥混合，进入严格厌氧环境（无溶解氧、无硝态氮）。*在此条件下，聚磷菌分解体内储存的聚磷酸盐（Poly-P），释放出正磷酸盐（PO?3?）到污水中。*释放磷酸盐产生的能量（ATP）和还原力（NADH?）被聚磷菌用来吸收污水中的易生物降解有机物（主要是短链挥发性脂肪酸VFAs），并将其转化为细胞内碳源储备物质——聚-β-羟基烷酸酯（PHA）（如PHB、PHV等）。*此阶段结束时，污水中溶解性磷浓度升高，而聚磷菌体内则储存了大量PHA。2.好氧（或缺氧）过量吸磷阶段：*混合液随后进入好氧（或有时为缺氧）环境。*聚磷菌利用体内储存的PHA作为碳源和能量来源进行生长繁殖。*分解PHA产生的能量（ATP）和还原力，驱动聚磷菌从污水中过量吸收溶解性正磷酸盐（PO?3?），并重新合成聚磷酸盐（Poly-P）储存在细胞内，其浓度远高于厌氧释放前的水平（通常可达细胞干重的6-8%甚至更高）。*同时，聚磷菌利用能量进行自身细胞合成（生长）。3.富磷污泥排放：*在好氧（或缺氧）阶段吸收了过量磷的聚磷菌，随着活性污泥进入二沉池进行泥水分离。*大部分污泥（富含高浓度聚磷菌及其细胞内聚磷）作为回流污泥返回厌氧区，维持系统内聚磷菌的浓度。*一部分污泥作为剩余污泥从系统中排出。这部分污泥含有大量体内储存了高浓度聚磷的聚磷菌细胞，磷因此被性地从污水处理系统中去除。关键要素：*严格厌氧环境：是驱动聚磷菌释磷并吸收VFAs合成PHA的前提，必须避免氧和硝态氮的干扰。*易生物降解有机物（VFAs）：厌氧段必须有足够的VFAs作为聚磷菌合成PHA的碳源，否则释磷和后续吸磷过程无法有效进行。*聚磷菌（PAOs/DPBs）：系统需要培养和维持足够数量的优势聚磷群。*污泥龄（SRT）：需要足够长的污泥龄以保证聚磷菌有足够的时间在好氧段完成过量吸磷和生长，但也不能过长导致污泥矿化而释放磷。总结：生物除磷本质上是利用聚磷菌在厌氧条件下“主动释放”磷以换取能量合成碳源储备（PHA），然后在好氧条件下“过量吸收”磷并储存（Poly-P）的能量代谢特性。通过巧妙设计厌氧-好氧（或缺氧）交替的运行环境（如A2/O，Phoredox，UCT，Bardenpho等工艺），并终排放富含高浓度磷的剩余污泥，实现污水中磷的去除。这种方法相比化学除磷更经济、可持续，且产生的污泥更易于后续处理。滤料除磷-沃雨环保|节能环保由合肥沃雨环保科技有限公司提供。合肥沃雨环保科技有限公司拥有很好的服务与产品，不断地受到新老用户及业内人士的肯定和信任。我们公司是商盟认证会员，点击页面的商盟客服图标，可以直接与我们客服人员对话，愿我们今后的合作愉快！)