生物脱氮除磷技术通过微生物代谢作用同步去除废水中的氮（NH₄⁺ 50-500mg/L）和磷（PO₄³⁻ 10-100mg/L），在传统活性污泥法基础上发展出A²/O、UCT、SBR等多种工艺，可实现总氮＜15mg/L、总磷＜0.5mg/L的排放标准，已广泛应用于市政和工业污水处理领域。
技术原理
脱氮过程（硝化-反硝化）
硝化阶段：NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻（好氧条件，硝化细菌）
反硝化阶段：NO₃⁻ → N₂↑（缺氧条件，反硝化菌）
除磷过程（PAOs代谢）
厌氧释磷：聚磷菌释放PO₄³⁻获取能量
好氧吸磷：过量吸收磷形成聚磷酸盐
主流工艺对比
| 工艺类型 | 脱氮效率 | 除磷效率 | 适用规模 |
|---|---|---|---|
| A²/O工艺 | 70-85% | 75-90% | 大中型污水厂 |
| UCT工艺 | 80-90% | 85-95% | 高浓度废水 |
| SBR工艺 | 75-88% | 80-93% | 中小型设施 |
| MBR工艺 | 85-95% | 90-98% | 高标准要求 |
关键控制参数
溶解氧(DO)：好氧段2-3mg/L，缺氧段＜0.5mg/L
污泥龄(SRT)：10-15天（硝化需求）
碳氮比(C/N)：≥4（反硝化需求）
碳磷比(C/P)：≥20（除磷需求）
pH值：7.0-8.0（硝化最适范围）
技术优势
| 比较项目 | 传统活性污泥法 | 生物脱氮除磷工艺 |
|---|---|---|
| 氮去除率 | 20-40% | 70-95% |
| 磷去除率 | 10-30% | 75-95% |
| 化学药剂消耗 | 高 | 降低50-70% |
| 污泥产量 | 0.8-1.2kgDS/kgCOD | 0.5-0.8kgDS/kgCOD |
工程应用
市政污水处理
某10万吨/日污水厂改造：出水TN从25mg/L降至12mg/L
采用改良UCT工艺，碳源投加量减少40%
工业废水处理
食品加工废水：TP从8mg/L降至0.3mg/L
制药废水：结合MBR实现TN＜10mg/L
农村污水处理
一体化设备：AAO+人工湿地组合工艺
运行能耗＜0.4kWh/m³
运行建议
定期监测污泥性状（SVI控制在80-120mL/g）
冬季保持水温＞12℃（必要时加热）
二沉池表面负荷控制在0.6-1.0m³/(m²·h)
每年进行1-2次系统性能评估
