环境工程摘要的污水处理工艺COD、氨氮与总磷的去除效率对比

本文聚焦环境工程中污水处理工艺，对比分析了不同工艺对COD（化学需氧量）、氨氮与总磷的去除效率，通过研究多种常见污水处理方法在实际应用中的表现，详细阐述了各工艺针对这三种关键污染物的去除效果差异，旨在为污水处理领域提供参考，助力选择更高效、适配的工艺，以提升污水处理质量，满足日益严格的环保排放要求 。

环境工程中污水处理工艺对COD、氨氮与总磷的去除效率对比分析本文聚焦环境工程领域，对多种常见污水处理工艺在化学需氧量（COD）、氨氮（NH₃-N）与总磷（TP）去除方面的效率展开对比研究，通过收集不同工艺在实际工程应用中的运行数据，结合相关文献资料，详细分析了活性污泥法、生物膜法、A²/O工艺、氧化沟工艺以及膜生物反应器（MBR）等工艺对三种污染物的去除效果，结果表明，不同工艺在去除效率上存在显著差异，且受进水水质、运行参数等多种因素影响，活性污泥法对COD去除效果较好，但在氨氮和总磷去除上需结合其他工艺；生物膜法对COD和氨氮有一定去除能力，总磷去除效果有限；A²/O工艺能同步高效去除COD、氨氮和总磷；氧化沟工艺对三种污染物均有较好去除效果，但占地面积较大；MBR工艺在去除效率上表现突出，尤其对总磷去除效果显著，研究旨在为污水处理工艺的选择与优化提供科学依据，以实现更高效、经济的污水处理目标。

环境工程；污水处理工艺；COD去除效率；氨氮去除效率；总磷去除效率

随着工业化和城市化的快速发展，水污染问题日益严重，污水处理成为环境保护的关键环节，化学需氧量（COD）、氨氮（NH₃-N）与总磷（TP）是衡量水体污染程度的重要指标，其超标排放会导致水体富营养化、水质恶化等一系列环境问题，选择合适的污水处理工艺，有效去除这三种污染物，对于改善水环境质量具有重要意义，环境工程领域涌现出多种污水处理工艺，不同工艺在去除污染物方面各有特点和优势，本文旨在对比分析常见污水处理工艺对COD、氨氮与总磷的去除效率,为实际工程应用提供参考。

研究方法

1 工艺选择

选取活性污泥法、生物膜法、A²/O工艺、氧化沟工艺以及膜生物反应器（MBR）五种常见污水处理工艺作为研究对象，这些工艺在国内外污水处理厂均有广泛应用,具有一定的代表性。

2 数据收集

通过实地调研、查阅污水处理厂运行报告以及相关文献资料，收集各工艺在实际运行过程中的进水水质、出水水质以及运行参数等数据，重点收集COD、氨氮和总磷的进出水浓度数据,以计算各工艺对这三种污染物的去除效率。

3 去除效率计算

根据收集到的数据，按照以下公式计算各工艺对COD、氨氮和总磷的去除效率： [ \text{去除效率}(\%) = \frac{\text{进水浓度} - \text{出水浓度}}{\text{进水浓度}} \times 100\% ]

不同污水处理工艺对污染物的去除效率对比

1 活性污泥法

活性污泥法是一种传统的污水处理工艺，通过向污水中通入空气，使污水中好氧微生物大量繁殖形成活性污泥，利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,分解去除污水中的有机物。

• COD去除效率：活性污泥法对COD有较好的去除效果，一般情况下，在进水COD浓度为200 - 500mg/L时，出水COD浓度可稳定在50 - 100mg/L，去除效率可达70% - 90%，其去除原理主要是通过微生物的新陈代谢作用,将有机物分解为二氧化碳和水。
• 氨氮去除效率：单纯的活性污泥法对氨氮的去除效果有限，主要通过微生物的同化作用去除少量氨氮，若要实现高效的氨氮去除，通常需要结合硝化 - 反硝化工艺，如在活性污泥法基础上增加缺氧段和好氧段，形成A/O或A²/O等变型工艺，在结合硝化 - 反硝化工艺后，氨氮去除效率可达到80% - 95%。
• 总磷去除效率：活性污泥法本身对总磷的去除主要依靠微生物的过量摄取，去除效率较低，一般在20% - 40%，要提高总磷去除效率，需投加化学除磷药剂，如聚合氯化铝（PAC）、硫酸亚铁等，通过化学沉淀作用去除总磷，此时总磷去除效率可提高至70% - 90%。

2 生物膜法

生物膜法是使污水连续流经固体填料，在填料上就能够形成污泥状的生物膜，生物膜上繁殖着大量的微生物,能够起到吸附和降解污水中的有机污染物的作用。

• COD去除效率：生物膜法对COD的去除效果较好，在进水COD浓度为150 - 400mg/L时，出水COD浓度可控制在30 - 80mg/L，去除效率可达75% - 90%，生物膜上的微生物种类丰富，能够分解不同类型的有机物，且生物膜具有一定的厚度,为微生物提供了良好的生存环境。
• 氨氮去除效率：生物膜法对氨氮有一定的去除能力，通过生物膜上的硝化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，在适宜的运行条件下，氨氮去除效率可达60% - 80%，但与活性污泥法结合硝化 - 反硝化工艺相比,其氨氮去除效率相对较低。
• 总磷去除效率：生物膜法对总磷的去除效果有限，主要依靠微生物的同化作用和生物膜的吸附作用，去除效率一般在15% - 35%，同样，若要提高总磷去除效率,需辅助化学除磷方法。

3 A²/O工艺

A²/O工艺即厌氧 - 缺氧 - 好氧生物脱氮除磷工艺，该工艺在厌氧段释放磷，缺氧段进行反硝化脱氮，好氧段进行硝化和过量摄磷,能够同步实现生物脱氮除磷。

• COD去除效率：A²/O工艺对COD有较高的去除效率，在进水COD浓度为200 - 500mg/L时，出水COD浓度可稳定在30 - 60mg/L，去除效率可达85% - 95%，厌氧、缺氧和好氧环境的交替存在，有利于不同类型微生物的生长和代谢,从而提高了对有机物的去除能力。
• 氨氮去除效率：该工艺通过好氧段的硝化作用将氨氮转化为硝酸盐氮，再通过缺氧段的反硝化作用将硝酸盐氮还原为氮气，从而实现高效的氨氮去除，在正常运行条件下，氨氮去除效率可达90% - 98%。
• 总磷去除效率：A²/O工艺利用聚磷菌在厌氧段释放磷，在好氧段过量摄取磷的特性，实现生物除磷，结合化学除磷可进一步提高总磷去除效率，一般情况下，生物除磷可使总磷去除效率达到70% - 85%，辅助化学除磷后，总磷去除效率可提高至90%以上。

4 氧化沟工艺

氧化沟是一种活性污泥法变形工艺，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在沟渠中循环流动，氧化沟工艺具有流程简单、运行稳定、处理效果好等优点。

• COD去除效率：氧化沟工艺对COD有较好的去除效果，在进水COD浓度为180 - 450mg/L时，出水COD浓度可控制在40 - 80mg/L，去除效率可达80% - 90%，其较长的水力停留时间和循环流动的特点，为微生物提供了充足的反应时间,有利于有机物的分解。
• 氨氮去除效率：氧化沟工艺通过硝化作用去除氨氮，在适宜的温度和溶解氧条件下，氨氮去除效率可达85% - 95%，但由于其水流状态相对缓和，反硝化效果可能受到一定影响，若要进一步提高氨氮去除效率，可采取一些改进措施,如设置缺氧区等。
• 总磷去除效率：氧化沟工艺对总磷的去除主要依靠生物除磷，去除效率一般在60% - 75%，同样，可结合化学除磷提高总磷去除效果，辅助化学除磷后，总磷去除效率可达到85% - 95%，氧化沟工艺占地面积较大,这是其在实际应用中的一个限制因素。

5 膜生物反应器（MBR）

膜生物反应器是将膜分离技术与生物处理技术有机结合的新型污水处理工艺，用膜组件代替传统生物处理工艺中的二沉池,进行固液分离。

• COD去除效率：MBR工艺对COD有极高的去除效率，在进水COD浓度为200 - 600mg/L时，出水COD浓度可稳定在10 - 30mg/L，去除效率可达95%以上，膜的高效截留作用，使微生物完全截留在反应器内，实现了水力停留时间和污泥龄的完全分离，有利于增殖缓慢的硝化细菌等微生物的生长，从而提高了对有机