一般的活性污泥法以去除污水中可降解有机物和悬浮物为主要目的，对污水中氮、磷的 去除有限。随着对水体环境质量要求的提高，对污水处理厂出水的氮、磷有控制也越来越严 格，因此有必要采取脱氮除磷的措施。一般来说,对污水中氮、磷的处理有物化法和生物法,而生物法脱氮除磷具有高效低成本的优势，目前出现了许多采用生物脱氮除磷的新工艺。
一、生物脱氮除磷工艺的选择
按生物脱氮除磷的要求不同，生物脱氮除磷分为以下五个层次:
（1）去除有机氮和氨氮;
(2)去除总氮;
（3)去除磷；
（４)去除氨氮和磷;
(５)去除总氮和磷。
对于不同的脱氮除磷要求,需要不同的处理工艺来完成,下表列出了生物脱氮除磷5个层次对工艺的选择。
生物脱氮除磷5个层次对工艺的选择
对于不同的TN出水水质要求，需要选择不同的脱氮工艺,不同的TＮ出水水质要求与脱氮工艺的选择见下表。
不同ＴN出水水质要求对脱氮工艺的选择
生物除磷工艺所需B0Ｄ５或ＣOＤ与TP之间有一定的比例要求，生物除磷工艺所需BＯD5或 COD与T比例P的要求见下表。
生物除磷工艺所需BOD5或CＯD与TP的比例要求
二、A/O工艺生物脱氮工艺
（一)工艺流程
A/０工艺以除氮为主时,基本工艺流程如下图１。
图1 缺氧/好氧工艺流程
Ａ／Ｏ工艺有分建式和合建式工艺两种,分别见图2、图３。分建式即硝化、反硝化与ＢＯＤ 的去除分别在两座不同的反应器内进行；合建式则在同一座反应器内进行。更多污水处理技术文章参考易净水网ｗｗw.ep360.ｃn
合建式反应器节省了基建和运行费用以及容易满足处理工程对碳源和碱度等条件的要求, 但受以下闲素影响:溶解氧 （０.5～1.5mg/L)、污泥负荷［0. １~ 0. 15ｋgBＯD5/ (kgMLVSS•ｄ)]、Ｃ/N 比(６ -7）、pH值( ７. 5~８.０) ,而不易控制。
对于pH值，分建式A/O工艺中,硝化液一部分回流至反硝化池,池内的反硝化脱氮菌以原污水中的有机物作碳源,以硝化液中ＮOx－N中的氧作为电子受体，将NOz-N还原成Ｎ2 ,不需外加碳源。反硝化池还原1gＮOx -Ｎ 产生3.57g碱度，可补偿硝化池中氧化1gNH3－N所需碱度(7. 14g)的一半,所以对含N浓度不高的废水,不必另行投碱调ｐＨ 值,反硝化池残留的有机物可在好氧硝化池中进一步去除。
一般来说分建式反应器(A/O工艺）硝化、反硝化的影响因素控制范围可以相应增大,更为有效地发挥和提高活性污泥中某些微生物(如硝化菌、反硝化菌等）所特有的处理能力, 从而达到脱、处理难降解有机物的目的,减少了生化池的容积，提高了生化处理效率,同时 也节省了环保投资及运行费用;而合建式A/O工艺便于对现有推流式曝气池进行改造。
图2 分建式缺氧一好氧活性污泥脱氮系统
图3 合建式缺氧好氧活性污泥脱氮系统
（二）Ａ/O工艺生物脱氮工艺的特点
1． 优点
①同时去除有机物和氮,流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统,节省基建费用 。
②反硝化缺氧池不需外加有机碳源,降低了运行费用。
③好氧池在缺氧池后 ，可使反硝化残留的有机物得到进一步去除 ，提高了出水水质c
④缺氧池中污水的有机物被反硝化菌所利用，减轻了好氧池的有机物负荷，同时缺氧池中反硝化产生的碱度可弥补好氧池中硝化需要碱度的一半。
２. 缺点
①脱氮效率不高 ,一般去除率为70%~80％。
②好氧池出水含有一定浓度的盐，如二沉池运行不当,则会发生反硝化反应,造成污泥上浮,使处理水水质恶化。
（三)影响工艺的因素
①水力停留时间t
反硝化ｔ≤2h, 硝化t≤6ｈ,当硝化水力停留时间与反硝化水力停留时间为３: 1时，氨氮去除率达到7０% ~8０%, 否则去除率下降。
②有机物浓度与ＤO
进入硝化好氧池中ＢOＤ5≤80mｇ/L; 硝化好氧池中DO大于2mg/L。
③BOD5/NＯx -Ｎ比值
反硝化缺氧池污水中溶解氧性的BOD5/NOx -N比值应大于 4， 以保证反硝化过程中有 充足的有机碳源。
④混合液回流比
混合液回流比不仅影响脱氮效率，而且影响动力消耗。混合液回流比对脱氮效率的影响 见下表。从表中可以看出，RN≤５0％ ， 脱氮效率加很低;RN <200%,ηN随RＮ的上升而显著上升;当RN >200％后,ηＮ上升比较缓漫，一般内回流比控制在20０%～400％。
混合液回流比对脱氮效率的影响
⑤污泥浓度(MLSS）
污泥浓度一般要求大于3000ｍg/Ｌ ， 否则脱氮效率下降。
⑥污泥龄（θｃ）
污泥龄应达到15d 以上。
⑦硝化段的污泥有机负荷率
硝化段的污泥有机负荷率要小于0.1８kgBOＤ5/( ｋｇMLVSS•ｄ );硝化段的TＫN/ＭLＶＳS负荷率小于０. 05ｋgＴKN/（kgＭLVＳS•d)。
⑧温度与pH值
硝化最适宜的温度20～30℃、反硝化最适宜的温度20~4０℃;硝化最佳pH值为8~８.４ , 反硝化最佳ｐＨ值为6. ５~７. 5。
⑨原污水总氮浓度TN
原污水总氮浓度TＮ <30mg/L。
（四）Ａ/Ｏ工艺设计参数
Ａ/O工艺设计参数见下表。
A/O工艺设计参数
(五）A/Ｏ工艺设计计算
包括缺氧池（区）容积计算、好氧区容积、混合液回流量、需氧量的计算。
1. 缺氧池(区）容积计算、 好氧区容积、 混合液回流量计算
其计算公式见表下。
| 计算项目 | 计算公式 | 参数说明 |
| 缺氧池(区) 有效容积 | Vn=０.０0１Q(Ｎｋ-Nte)-0.12ΔXｖ／Kdｅ(T)Ｘ | Vn—缺氧池(区)，m³； Q—生物反应池的设计流盘，m3/ｄ； Ｘ—生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，ｇMLSＳ/ L; Ｎk—生物反应池进水总凯氏氮浓度,mｇ/L； Ntｅ一生物反应池出水总氮浓度,mg/L; ΔXv—排出生物反应池系统的微生物量,kgＭＬVSS； Kde(T)—T℃时的脱氮速率，kｇNOx—N／(ｋgＭＬVSS·ｄ),宜根据试验资料确定; Ｋdｅ（20)—20℃时的脱氮速率，宜取０．０3～０.０6kgＮOx—Ｎ/(kｇMLＶSS·d); |
| 缺氧池（区) 有效容积 | T—设计温度，℃ Y—污泥总产率系数，宜根据试验资料确定,无试验资料时,系统有初沉池时取０.3kgMＬＶＳS/kｇＢOD5,无初沉池时取0．２～0．6kgMＬVＳＳ／ｋg80D５； y－单位容积混合液中,活性污泥固体物质总量( MLSS)中挥发性悬浮固体物质总鱼 (MLVSS)所占比例; S。—生物反应池进水五日生化需氧量浓度 ,mg/L； Se一生物反应池出水五日生化需氧量浓度,mｇ/L | |
| 好氧池 (区)容积 | V。—好氧池（区）容积,m³; Q—生物反应池的设计流量，ｍ³/d; S。一生物反应池进水五日生化需氧量浓度,mg／Ｌ; Se—生物反应池出水五日生化需氧量浓度,mg／L; θco一好氧池（区）设计污泥泥龄值，d ； Y1—污泥总产率系数,宜根据试验资料确定，无试验资料时，系统 有初沉池时取0.3ｋgMLVSS/ｋgB0Ｄ5， 无初 沉池时取0.2~0.6kgMLVSＳ/kgＢ0Ｄ5; X一生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度,gMLSS/L； F—安全系数，取1. 5~3. ０; μ—硝化菌生长速率，d-1； Na—生物反应池中氨氮浓度，mg／L; ＫＮ—硝化作用中氮的半速率常数，mｇ／Ｌ; Ｔ—设计温度,℃； 0.47—15℃时硝化菌最大生长速率，ｄ-1 | |
| 混合液 回流量 | ＱRｉ一混合液回流量,m³/ｄ,混合液回流比不宜大于400% ; Vn一缺氧池(区)容积,ｍ³； Kde(T）一Ｔ℃时的脱氮速率，kgＮOx—Ｎ/(kｇMLVSS· d） , 宜根据试验资料确定; X一生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，gMLSS／Ｌ； ＱＲ—回流污泥量,m³/d; Nke一生物反应池出水总凯氏氮浓度,ｍg/L; Ｎi一生物反应池进水总氮浓度,mg/L |
氧化1gNH3 - N需氧4. 5７g , 并消耗7． 14g碱度;而反硝化1gNOx—N 生成3． 5７g碱度， 并消耗１．7２gBOD５ , 同时还提供２. 6ｇ O2,需氧量可按式(1）计算。需氧呈详细计算公式见下式。更多污水处理技术文章参考易净水网ｗｗw.eｐ3６0.cn
式中
aSｒ一降解有机物的需氧量;
ａ—BOD５ 的氧当量，1. 0 , 即降解1ｋgBOＤ5需氧1ｋgO2 ;
s—BOD5 去除量；
Ｋ—污水日变化系数 ;
Q一污水平均日流量，ｍ³/d ；
S。,Se—污水流入、流出的BＯD5浓度，g/ｍ³；
ｂNr—氨氮硝化需氧量;
b—氨氮的氧当量,4. 5７即硝化1g 氨氮需氧4.５7ｇ;
Nｒ一 氨氮被硝化去除盐，kｇ／d;
NK。,Nke—进出水ＴKＮ浓度,g/m³;
Ｘw—每日净增活性污泥量，即每日排放剩余活性污泥量，kg／d;
0． 12一生成1ｋg生物体需0． 12kg氮量( C5 Ｈ7 NO2中N约占1２% ) ;
ＣＸw—排放剩余污泥氧当量的总量;
c一活性污泥的氧当量,为ﻩ1.４2 ;
Xw—每日净增活性污泥量,即每日排放剩余活性污泥;
bＮD—反硝化脱氮所放出的氧量;
NＤ—ＮＯｘ -N的耗氧量，kg／d ;
NOｅ一出水中NOx -N的浓度，g/m³。
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