生物脫氮除磷（Biological Nutrient Removal，簡稱BNR）是指用生物處理法去除污水中營養(yǎng)物質(zhì)氮和磷的工藝。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，脫氮除磷工藝演變出了多種工藝和工藝變種，下面，江蘇銘盛環(huán)境對污水處理中常用的生物脫氮除磷工藝進行匯總和介紹，以期為我們選擇污水處理技術(shù)路線，提供多種選項。 

五、MUCT工藝

與A2/O工藝相比，UCT工藝在適當(dāng)?shù)?/span>COD/KTN比例下，缺氧池的反反硝化可使厭氧池回流液中的硝氮含量接近于零。當(dāng)進水COD/KTN較低時，缺氧池?zé)o法實現(xiàn)完全的脫氮，導(dǎo)致有一部分硝氮隨缺氧回流進入?yún)捬醭?，因此又產(chǎn)生了改良型UCT工藝—MUCT工藝（見圖6）。

MUCT工藝有兩個缺氧池，第一個缺氧池接受二沉池回流污泥，后一個缺氧池接受好氧池硝化液回流，使污泥的脫氮與混合液的脫氮完全分開，進一步減少硝酸鹽進入?yún)捬醭氐目赡苄浴?/span>

該工藝的主要目的是優(yōu)化除磷效果，第二個缺氧池進水中含有一定量的碳源，該部分碳源反硝化速率較高，在該部分碳源消耗殆盡后，還可進行內(nèi)源呼吸反硝化，雖然反硝化速率較低，但可進一步提高TN的去除率。

六、Bardenpho工藝系列

6.1 Bardenpho工藝（兩級AO工藝）

Barnard（1974）開發(fā)的Bardenpho工藝屬于早期生物脫氮（除磷）工藝，其目的是不投加外部碳源的情況下脫氮率達到90%以上。如圖7所示，在第一個缺氧段，來自硝化段的混合液內(nèi)回流中含有大量的硝氮，在第一個缺氧段中利用原水中的碳源作為電子供體，進行反硝化，在該段去除的硝氮約占70%（根據(jù)設(shè)計停留時間的不同，去除率也不相同）。BOD去除、氨氮氧化和磷的吸收都是在硝化（第一個好氧池）段完成的。第二缺氧段提供足夠的停留時間，通過混合液的內(nèi)源呼吸進一步去除殘余的硝氮。最終好氧段為混合液提供短暫的曝氣時間，以降低二沉池出現(xiàn)厭氧狀態(tài)和釋磷的可能性。

6.2 五段Phoredox工藝（簡稱為Phoredox工藝）

由于發(fā)現(xiàn)Bardenpho工藝中混合液回流中的硝氮對生物除磷有非常不利的影響，通過Bardenpho工藝的中試研究，Barnard（1976）提出真正意義上的生物脫氮除磷工藝流程（見圖8），即在Bardenpho工藝前段增設(shè)一個厭氧區(qū)。這一工藝流程在南非稱為五段Phoredox工藝（簡稱為Phoredox工藝），在美國稱之為改良型Bardenpho工藝。改良型Bardenpho工藝通常按低污泥負荷（較長污泥齡）方式設(shè)計和運行，目的是提高脫氮效率。

五段Phoredox工藝使用的SRT比A2/O工藝更長（10-20d），其他設(shè)計參數(shù)為：厭氧區(qū) HRT=0.5-1h；第一缺氧區(qū)HTR=1-3h；第二缺氧區(qū)HRT=2-4h；第一好氧區(qū)HRT=4-12h，第二好氧區(qū)HRT=0.5-1h；污泥回流比為50%-100%；混合液回流比為200%-400%。（以上數(shù)據(jù)僅供參考，具體設(shè)計請根據(jù)水質(zhì)進行變動。）

6.3 3段改良Bardenpho工藝（或A2/O工藝）

測試表明，五段Phoredox工藝并不能將硝酸鹽含量降低至零，與第一缺氧區(qū)相比，第二缺氧池因為采用內(nèi)源呼吸反硝化導(dǎo)致單位容積反硝化速率相當(dāng)?shù)?。第二缺氧池的低效促?/span>Simpkins和McLaren（1978）提出，在某些情況下可取消第二缺氧池，適當(dāng)加大第一缺氧池，以獲得最大的反硝化處理效果和最低的回流污泥硝酸鹽濃度，即3段改良Bardenpho工藝（見圖9），也就是目前常用的A2/O工藝。

七、約翰內(nèi)斯堡（Johannesburg）工藝

本工藝源自南非約翰內(nèi)斯堡，為UCT變型工藝，該工藝（見圖10）的主要目的是盡量減少污泥回流中的硝氮進入?yún)捬醭兀岣咻^低進水濃度廢水德爾處理效率（其實脫氮工藝就是碳源的合理分配問題，在不考慮反硝化除磷的情況下，低COD廢水，除磷量越多，反硝化脫氮越差，關(guān)鍵是看操作人員如何取舍）?；亓骰钚晕勰嘀苯舆M入缺氧池，該池有足夠的停留時間利用內(nèi)源呼吸去還原污泥中攜帶的硝氮，然后再進入?yún)捬鯀^(qū)進行釋磷反應(yīng)。（題外話，這個工藝在有些資料上給歸為JHB工藝，我認為知道工藝的原理就行，有些問題沒必要去糾結(jié)。）

八、PASF工藝

針對A2/O工藝中各菌群間污泥齡需求矛盾的問題，近年來有很多研究提出將活性污泥法和生物膜法相結(jié)合（非泥膜共存工藝）以緩解這一矛盾。這時系統(tǒng)中就存在兩類菌群：短泥齡懸浮活性污泥和長齡生物膜上附著的菌群，這樣能很好的解決硝化細菌與聚磷菌間的泥齡矛盾。在此基礎(chǔ)之上發(fā)展的工藝為PASF工藝，（見圖11）。該工藝分為前后兩段，前段采用活性污泥法，主要包括厭氧、缺氧、好氧、二沉等；后段采用生物膜法，主要采用曝氣生物濾池或者加裝填料的生物膜池。

該工藝中硝化作用主要集中在曝氣生物濾池內(nèi)，大量的硝化反應(yīng)在二沉池之后完成，避免了污泥回流攜帶硝氮對厭氧釋磷的影響。另外硝化菌和聚磷菌的分開更有利于營造最適宜各類菌群生長的環(huán)境。該工藝中，菌群分開專性較強，可以縮短各反應(yīng)器的停留時間。同時，在前段活性污泥工藝中釋磷菌在缺少好氧除磷的情況下，反硝化除磷菌（DPB）可以大量富集從而產(chǎn)生反硝化除磷反應(yīng)，節(jié)省碳源、節(jié)省能耗。

該工藝在設(shè)計中，好氧池起到降低污泥沉降比、進一步降低BOD（不影響硝化反應(yīng)）的功能，幾乎不參與硝化反應(yīng)，所以該池停留時間可以很短（1-2h）。

九、Dephanox工藝

Wanner（1992）首次提出Dephanox雙污泥反硝化脫氮除磷工藝雛形（見圖12）。

所謂雙污泥系統(tǒng)就是硝化菌獨立于反硝化除磷菌（DPB）而單獨存在于固定膜生物反應(yīng)器中。該工藝解決了聚磷菌和反硝化菌競爭碳源的問題（參照反硝化除磷原理），同時也巧妙的解決了活性污泥系統(tǒng)培養(yǎng)硝化菌需要的較長SRT這一不利條件。

在該工藝中，含DPB回流污泥首先在厭氧池完成釋磷和儲存PHB，經(jīng)過快沉池分離后，富含DPB的污泥超越固定膜反應(yīng)器至缺氧池，含氨氮的上清液直接進入固定膜反應(yīng)器，進行好氧硝化，產(chǎn)生的硝化液流入缺氧池后與DPB污泥接觸，完成反硝化除磷反應(yīng)。由于DPB污泥沒有經(jīng)過好氧池，所以它體內(nèi)的PHB幾乎全用于反硝化吸磷作用。因DPB每吸收1份的正磷酸鹽就需要7份的NO3—-N，故而在污水中N/P低于7時，就意味著缺氧池中硝氮含量不足導(dǎo)致不能徹底除磷，因此需要在缺氧池后增加再曝氣池，從而保證TP的穩(wěn)定達標(biāo)。

其實該工藝還有一定的缺陷，比如：①厭氧池中無法完全吸附有機物，導(dǎo)致固定膜反應(yīng)器進水中攜帶有BOD，一方面抑制硝化反應(yīng)，另一方面造成有機物的浪費和能耗的增高；②在進水氨氮偏高時，缺氧池中反硝化除磷菌不能徹底的去除硝氮，導(dǎo)致出水TN的升高。