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生物脱氮除磷机理及技术研究进展
摘要：
生物脱氮除磷技术是一种可以有效降低废水中氮和磷浓度的处理方法。本文主要介绍了生物脱氮除磷机理的研究进展、不同生物反应器中的脱氮除磷过程、优缺点及其在实际应用中的现状和展望。
关键词：生物脱氮除磷；机理；生物反应器；优缺点；展望。
一、生物脱氮除磷技术的介绍
生物脱氮除磷技术是一种将废水中氮和磷去除的处理方法。其原理是利用特定菌群将氮转化为气体排放。一般通过控制废水中的有机负荷和培养特定菌群来实现此过程。生物脱氮除磷技术比回收物理和化学方法具有更高的效率和经济性。
二、生物脱氮除磷机理的研究进展
氮和磷是废水中的主要污染物之一，对水体生态环境有着很大的影响。目前生物脱氮除磷的研究主要集中在两个方面：一是氮、磷的转化机理，二是优化反应器结构和运行参数。
生物脱氮主要有三种途径：硝化/反硝化、厌氧氨氧化和微生物反应池。其中硝化/反硝化过程是在机械曝气条件下运用特定微生物（硝化细菌和反硝化细菌）进行氨氧化和亚硝酸盐氧化过程，使氮转化为N2气体。厌氧氨氧化是利用厌氧菌和氧化菌将氨转化为亚硝酸盐、硝酸盐，最后转化成N2气体。微生物反应池是通过氨氧化菌和反硝化菌在厌氧条件下进行交替生长，来实现废水中氮的去除。
除氮外，磷的去除技术主要有化学沉淀法和生物去除法两种。生物去除法主要依靠好氧反硝化-硝化-磷化、好氧硝化-磷化和厌氧-好氧条件下的磷化作用等过程来实现磷的去除。
三、不同生物反应器中的脱氮除磷过程
不同类型的生物反应器可以更好地实现脱氮除磷技术。其中常见的反应器包括曝气池、SBR、MBBR、MBR、UASB和A2O等。曝气池通过在悬浮液中引入氧气来刺激细菌进行硝化和反硝化反应。SBR池可以实现周期性的硝化/反硝化反应，并且可以实现逐步降解废水中的有机物。MBBR池是碳源、氮源、接触氧化和生物脱氮处理体系的综合反应器，具有高的氧气利用率和高的COD去除率。MBR池结合了微生物反应和膜分离技术，具有很好的脱除多种污染物的能力。UASB池具有很好的沉降性能和废水处理效率，常被用于高浓度有机负荷废水处理。A2O法结合了好氧和缺氧/厌氧条件下的脱氮和脱磷过程，既能降低废水的氮和磷含量，又能大大降低对碳源的依赖性。
四、优缺点及其在实际应用中的现状和展望
生物脱氮除磷技术的优点是经济、高效、环保、可持续。但是同时也存在脱氮脱磷效率低、反应器容易堵塞、易产生难以分解的有机化合物等缺点。在实际应用中，生物脱氮除磷技术的应用取决于现场的污染物组成、废水的流量、菌群的适应性和反应器的设计。目前已有多种反应器的商业化应用，如UASB、MBBR和SBR等，但是其脱氮除磷的效率仍有待提高。未来的研究可集中在提高脱氮除磷效率和缩小反应器的空间和能耗上。
五、结论
生物脱氮除磷技术是一种优于物理和化学方法的处理污水的方法。通过控制废水中的有机负荷来培养特定的菌群，可以降低废水中氮和磷的含量。不同的反应器类型有着不同的脱氮除磷效率，需要根据实际情况选择合适的反应器。未来的研究需要进一步提高脱氮除磷的效率和降低反应器的成本。