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为克服三级活性污泥脱氮系统的缺点，可以对其进行各种改进。二级活性污泥脱氮系统，就是将好氧曝气池和硝化池合二为一，使含碳有机物的氧化和含氮有机物的氨化、氨氮的硝化合并在一个构筑物内进行。将部分原污水引入反硝化池作碳源，以省去外加碳源，降低硝化池负荷，节约运行费用。

厌氧氨氧化作为新型生物脱氮工艺具有节约能耗、污泥产量低、脱氮效率高等优点，已经成功应用于污泥水、渗滤液等高氨氮废水处理。而如何将厌氧氨氧化应用于城镇污水的脱氮处理是目前国内外的研究热点。实现厌氧氨氧化反应的前提是获得稳定的亚硝酸氮作为电子受体，而城镇污水中氨氮浓度低(20~45 mg·L−1)，出水水质要求高，通过低溶氧、游离氨或游离亚硝酸抑制等传统方法很难实现稳定的部分亚硝化(partial nitrification)，且部分亚硝化与厌氧氨氧化联用技术仍不能解决出水中含有大量硝态氮的问题。因此，有研究提出将部分污水中的氨氮首先*硝化为硝酸盐氮，然后将硝酸盐氮还原为亚硝酸盐氮，从而为厌氧氨氧化的实现提供稳定的电子受体，有望成为未来城镇污水高效低耗脱氮处理工艺，于是对城镇污水的厌氧氨氧化脱氮研究转化为如何将硝酸盐还原与厌氧氨氧化进行高效地耦合。目前认为可能的途径有3条：1)利用厌氧氨氧化菌自身可进行部分硝酸盐异化还原(DNRA)的partial DNRA-anammox耦合工艺;2)利用反硝化甲烷古菌进行部分反硝化(DAMO)的DAMO-anammox耦合工艺;3)利用异养反硝化菌进行部分反硝化(partial denitrification)的partial denitrification-anammox耦合工艺。

废水生物脱氮处理有哪些方法

    生物脱氮工艺是一个包括硝化和反硝化过程的单级或多级活性污泥法系统。从完成生物硝化的反应器来看，脱氮工艺可分为微生物悬浮生长型(活性污泥法及其变型)和微生物附着牛长型 (生物膜反应器)两大类。

    多级活性污泥法系统具有多级污泥同流系统，是传统的生物脱氮方法，即将硝化和反硝化分别单独进行的工艺系统。而单级活性污泥法系统则是设法将含碳有机物的氧化、硝化和反硝化在 一个活性污泥法系统中实现，并且只有一个沉淀池。

    单级活性污泥脱氮系统典型的特征是只有一个沉淀池，即只有一个污泥回流系统。单级活性污泥脱氮系统的代表方法是缺氧／好氧(A／O)工艺(具体见二级生物处理部分有关问题)和四段Bardellpho工艺(A／0／A／0)，其他方法还有厌氧／缺氧／好氧(A2／O)工艺、Phoredox(五段Bardenpho)工艺、UCT工艺、VIP工艺等；另外，氧化沟、SBR法、循环活性污泥法等通过调整运行方式而具有脱氮功能的工艺也可归属为单级活性污泥脱氮系统。其中A2／0工艺、Barderlpho工艺、Phoredox工艺、UCT工艺、VIP工艺等同时具有除磷和脱氮的功能。

    生物膜反应器适合世代时间长的硝化细菌生长，而且其中固着生长的微生物使硝化菌和反硝化菌各有其适合生长的环境。因而，在一般的生物膜反应器内部，也会同时存在硝化和反硝化过程。在已有的活性污泥法处理过程中，通过投加粉末活性炭等载体，不仅可以提高除BOD5，功能，还可以提高整个系统的硝化和脱氮效果。如果将已经实现硝化的废水回流到低速转动的生物转盘和鼓风量较小的生物滤池等缺氧生物膜反应器内，可以取得更好的脱氮效果，而且不需要污泥回流。