污水脫氨除磷是污水處理的環節，主要通過生物法實現，有時輔以化學法。其原理如下：1.生物脫氮（脫氨）：是硝化-反硝化過程。*硝化（好氧條件）：在曝氣池（好氧區）中，自養型硝化細菌（如亞硝化單胞菌、硝化）將污水中的氨氮（NH??-N）逐步氧化：*首先氧化為亞氮（NO??-N）。*再氧化為氮（NO??-N）。此過程需要充足的溶解氧和較長的污泥齡。*反硝化（缺氧條件）：在缺氧區（存在但無充足溶解氧），異養型反硝化細菌利用污水中的有機物（BOD）或外加碳源（如、鈉）作為電子供體，將氮（NO??-N）或亞氮（NO??-N）逐步還原為氮氣（N?），釋放到大氣中，從而完成脫氮。缺氧環境是關鍵。2.生物除磷：是聚磷菌（PAOs）在厭氧-好氧交替環境下的超量吸磷行為。*厭氧釋磷：在厭氧區（既無溶解氧也無硝態氮），聚磷菌分解體內儲存的聚磷酸鹽（Poly-P），釋放出正磷酸鹽（PO?3?-P）到污水中，同時利用此過程產生的能量吸收污水中的揮發性脂肪酸（VFAs，如）等易降解有機物，合成并儲存為胞內能源物質聚-β-（PHB）。*好氧（或缺氧）超量吸磷：進入好氧區（或某些工藝的缺氧區）后，聚磷菌利用儲存的PHB作為能量和碳源進行生長繁殖。同時，它們從污水中過量吸收環境中的溶解性磷酸鹽，合成新的聚磷酸鹽儲存在細胞內，其吸收量遠大于厭氧期釋放的量。通過定期排放富含聚磷菌（即含磷量很高）的剩余污泥，將磷從系統中去除。3.化學除磷（輔助強化）：*向污水中投加金屬鹽混凝劑（如鋁鹽：硫酸鋁、聚合氯化鋁；鐵鹽：氯化鐵、、聚合硫酸鐵；或石灰）。*這些金屬離子（Al3?，Fe3?，Fe2?，Ca2?）與污水中的溶解性磷酸鹽（PO?3?）發生化學反應，生成不溶性的磷酸鹽沉淀物（如磷酸鋁、磷酸鐵、羥基磷灰石）。*生成的沉淀物通過后續的沉淀（如初沉、二沉）或過濾過程從水中分離去除。化學法通常用于對出水磷要求極高或生物除磷效率不足時的補充強化。總結：現代污水處理廠通常將生物脫氮（硝化反硝化）和生物除磷（聚磷菌厭氧釋磷/好氧超量吸磷）過程整合在一個系統中（如A2/O工藝、氧化溝、SBR等），通過精心控制不同區域（厭氧、缺氧、好氧）的水力停留時間和溶解氧水平，利用特定微生物群體的代謝活動，協同地去除氨氮和磷。化學除磷則作為生物除磷的補充或保障措施。

除磷脫氮填料：污水凈化的微生物“精裝房”在污水深度處理領域，除磷濾料有哪些，除磷脫氮是提升水質的關鍵目標。除磷脫氮填料正是為這一任務量身打造的生物載體，它如同為微生物精心建造的“精裝房”，為復雜的生化反應提供理想舞臺。功能與原理：這種填料的功能在于為微生物（特別是聚磷菌、硝化菌、反硝化菌）提供穩定、巨大的附著表面。在好氧區，填料表面形成生物膜，硝化菌將氨氮轉化為硝態氮；在缺氧或厭氧區，反硝化菌利用碳源將硝態氮還原為氮氣釋放，同時聚磷菌完成磷的過量攝取與釋放循環。填料的特殊結構與微環境（如內部缺氧區）甚至能促進的同步硝化反硝化（SND）反應。材料與結構：常用材質包括高密度聚乙烯（HDPE）、聚（PP）等，具有耐腐蝕、強度高、壽命長的優點。其結構設計極具匠心：*高比表面積：通常達到200-800m2/m3甚至更高，為海量微生物提供“居住空間”。*發達孔隙率：形成暢通的水流通道，確保氧氣、營養物質及代謝產物的傳輸。*功能性設計：如多孔懸浮球、立體網狀填料、辮帶式填料等，部分還添加親水改性劑或微量金屬元素（如鐵、鋁），強化生物膜形成及化學輔助除磷。優勢：1.穩定：生物膜法抗沖擊負荷能力強，處理且穩定。2.節省空間：高微生物持有量使反應器更緊湊，節省占地。3.污泥減量：剩余污泥產量顯著低于傳統活性污泥法。4.節能潛力：良好的傳質效率可降低曝氣能耗；SND效果能減少碳源投加。5.管理簡便：掛膜成熟后運行管理相對簡單。除磷脫氮填料是A2/O、SBR、BAF、MBBR等主流工藝的組件，廣泛應用于市政污水處理廠提標改造、工業廢水深度處理及再生水回用工程，是實現污水高標準凈化的關鍵“生態基”，為守護水環境提供強大而可靠的技術支撐。其性、穩定性和相對較低的運行維護需求，使其成為現代污水處理中不可或缺的利器。

脫氮除磷填料是一種廣泛應用于污水處理（如人工濕地、生物濾池、移動床生物膜反應器等）的特殊功能性介質，其原理在于利用填料自身物理化學特性及其表面附著的微生物群落，在單一或復合反應空間內協同實現氮（N）和磷（P）的去除。其原理可概括如下：1.微生物附著與生物膜形成：*填料通常具有高比表面積、豐富的孔隙結構和良好的表面親水性（如火山巖、陶粒、改性塑料、活性炭等），為微生物（細菌、真菌、原生動物等）提供了大量附著生長的場所。*微生物在填料表面定殖、繁殖，形成結構復雜的生物膜。這層生物膜是進行生物脫氮除磷反應的主要場所。2.生物脫氮原理：*硝化作用：在好氧區域（填料表層或水流溶解氧充足處），硝化細菌（氨氧化菌、亞氧化菌）將污水中的氨氮（NH??-N）逐步氧化為亞氮（NO??-N），再進一步氧化為氮（NO??-N）。*反硝化作用：在缺氧區域（填料內部孔隙深處或水流溶解氧較低處），反硝化細菌利用污水中的有機碳源（或內源碳）作為電子供體，將氮（NO??-N）或亞氮（NO??-N）還原為氮氣（N?）或氧化亞氮（N?O），終以氣體形式逸出系統，實現氮的去除。填料的孔隙結構有助于在局部形成好氧/缺氧微環境，促進硝化和反硝化在空間上耦合進行（同步硝化反硝化）。3.生物與物化協同除磷原理：*生物除磷：特定微生物（聚磷菌）在厭氧條件下（如填料內部局部區域或系統設計的厭氧段），吸收污水中的揮發性脂肪酸（VFAs）等小分子有機物，并釋放出體內儲存的無機磷酸鹽。隨后在好氧條件下，這些聚磷菌過量吸收環境中的溶解性磷酸鹽，將其以聚磷酸鹽的形式儲存在細胞內。通過定期排出富含聚磷菌的剩余污泥（生物膜脫落），實現磷的去除。*化學除磷/吸附沉淀：*吸附：許多填料（如火山巖、某些改性陶粒、活性炭、含鐵/鋁/鈣的填料）表面具有豐富的官能團或含有特定的金屬離子（如Fe3?，Al3?，Ca2?），能夠通過物理吸附（靜電引力、范德華力）或化學吸附（配位絡合、離子交換）作用直接去除水中的磷酸根離子（PO?3?）。*化學沉淀：填料溶解釋放的金屬離子（如Ca2?，Fe3?，Al3?）或系統投加的化學藥劑，能與水中的磷酸根離子反應生成難溶性的磷酸鹽沉淀（如羥基磷灰石Ca??(PO?)?(OH)?、磷酸鐵FePO?、磷酸鋁AlPO?），這些沉淀物被截留在填料孔隙中或隨污泥排出。總結：脫氮除磷填料的在于其物理結構（提供巨大比表面積、形成多級微環境）和化學組成（提供吸附位點或沉淀離子）為功能微生物群落（硝化菌、反硝化菌、聚磷菌）的附著、生長和代謝活動創造了理想條件。通過好氧硝化、缺氧反硝化實現生物脫氮；通過聚磷菌的厭氧釋磷-好氧吸磷循環實現生物除磷，并輔以填料的吸附、沉淀等物理化學作用強化除磷效果。多種機制在填料-生物膜復合體系內協同作用，終去除污水中的氮磷污染物。