生物浦池的反硝化除氮之力在應對水體富營養化的挑戰中，生物浦池（或稱穩定塘、人工濕地）憑借其生態友好、運行成本低的優勢，成為重要的污水處理技術。其凈化機制之一，便是反硝化作用——這一微生物驅動的自然過程，是清除水體中過量氮污染（尤其是）的關鍵環節。生物浦池通常設計為多區域結構，特別是底部或深水區，天然形成缺氧環境。當富含硝態氮（NO??）的污水流經此處時，反硝化細菌（單胞菌、產堿等兼性）便開始活躍工作。它們利用作為替代氧氣的電子受體進行呼吸作用。與此同時，池中存在的有機碳源（來自污水本身、植物根系分泌物或投加的碳源）充當電子供體。在這一系列酶促還原反應下，硝態氮（NO??）被逐步轉化為亞硝態氮（NO??）、一氧化氮（NO）、氧化亞氮（N?O），終還原為無害的氮氣（N?），釋放到大氣中，從而性地從水體中移除氮素。植物在浦池中扮演著雙重角色：一方面，其發達的根系為反硝化菌群提供了巨大的附著表面；另一方面，根系釋放的有機物質成為重要的碳源補充，尤其在處理低碳氮比污水時至關重要。同時，植物吸收部分銨態氮（NH??），但反硝化才是其的脫氮途徑。生物浦池的反硝化脫氮能力廣泛應用于處理生活污水、養殖廢水及受污染的河湖水體。其優勢在于低能耗、生態和諧，能有效緩解氮污染引發的藻類暴發問題。然而，其效率也受溫度（低溫抑制微生物活性）、碳源充足性、水力停留時間及池體設計合理性的影響。這種模擬自然的凈化方式，通過微生物的“呼吸”將有害氮素轉化為空氣，是生物浦池守護水環境清流的生態智慧。

硫自養反硝化工藝：以硫為“食”的脫氮衛士硫自養反硝化是一種、經濟的廢水生物脫氮技術，特別適用于處理低碳氮比（C/N低）的廢水，如焦化廢水、垃圾滲濾液、某些工業廢水及地下水。其原理在于利用特定化能自養細菌（如硫屬），以單質硫（S?）或還原態硫化物（如S2?）作為電子供體，以（NO??）作為電子受體進行呼吸作用（反硝化），將逐步還原為氮氣（N?）逸出，實現脫氮目標。在此過程中，硫被氧化為硫酸鹽（SO?2?），微生物利用反應釋放的能量生長。反應可簡化為：```55S+20CO?+50NO??+38H?O+4NH??→4C?H?O?N（細菌細胞）+25N?+55SO?2?+64H?```該工藝的顯著優勢在于：1.無需外加有機碳源：利用廉價的硫（如硫磺顆粒）替代傳統反硝化所需的等有機物，大幅降低運行成本和碳源投加風險。2.污泥產量低：自養菌生長緩慢，污泥產量顯著低于異養反硝化工藝。3.處理且穩定：在適宜條件下（溫度、pH、硫與比例），對去除率可達85%-99%。4.適用于特定水質：是處理低C/N比、含廢水的理想選擇。然而，該工藝也存在一定局限性：1.硫酸鹽副產物：反應產生硫酸鹽，可能導致出水硫酸鹽濃度升高，需考慮后續處理或排放標準。2.堿度消耗與pH下降：反應產生H?，消耗堿度（約1.5-2.0kg堿度/kgN還原），需投加堿（如石灰、碳酸鈉）或與產堿工藝（如厭氧氨氧化）耦合維持pH中性（通常6.5-8.0）。3.啟動相對較慢：自養菌生長速率慢于異養菌，系統啟動和恢復時間較長。總之，硫自養反硝化工藝以其無需有機碳源、運行成本低、污泥量少的優勢，成為處理低碳氮比含氮廢水的重要技術方向。盡管存在硫酸鹽生成和堿度消耗等挑戰，通過優化設計和運行管理，其在廢水深度脫氮領域展現出廣闊的應用前景。

硝化反硝化除磷工藝：同步脫氮除磷的之路在污水深度處理領域，硝化反硝化除磷（NDPR）工藝以其同步去除氮、磷的優勢脫穎而出，成為傳統生物脫氮除磷技術的重大革新。其精妙之處在于巧妙地利用聚磷菌（PAOs）和反硝化聚磷菌（DPAOs）的生理特性，在單一系統內實現污染物的協同去除。該工藝的流程通常包含厭氧、缺氧、好氧三個關鍵階段：1.厭氧釋磷：聚磷菌吸收污水中易降解有機物（如VFAs），將其儲存為胞內聚合物（如PHB），同時釋放磷酸鹽。2.缺氧吸磷（反硝化除磷）：創新階段。DPAOs利用體內儲存的PHB作為能量來源，以（NO??）作為電子受體，在缺氧條件下過量吸收磷酸鹽，同時將還原為氮氣（N?）實現脫氮。3.好氧硝化：在好氧環境中，氨氧化細菌（AOB）和亞氧化細菌（NOB）將氨氮（NH??）逐步氧化為（NO??），反硝化生物濾池，為缺氧段的反硝化除磷提供電子受體。NDPR工藝的顯著優勢在于：*節能降耗：缺氧段利用代替氧氣作為電子受體進行吸磷，大幅降低了曝氣能耗（約30%）。*碳源利用：同一份有機碳源（VFAs）先后驅動釋磷和反硝化吸磷/脫氮，顯著減少對外加碳源的需求（可節約20-30%）。*污泥產量低：微生物代謝路徑更，污泥產率低于傳統工藝。*簡化流程：在一個系統內同步深度脫氮除磷，減少構筑物數量和占地面積。該工藝尤其適用于處理低碳氮比（C/N較低）的城市污水或工業廢水。其關鍵在于培養并維持系統中具有反硝化除磷能力的DPAOs菌群優勢，控制厭氧/缺氧/好氧環境的切換時間、溶解氧（DO）濃度及回流比。硝化反硝化除磷工藝代表了污水生物處理技術向資源節約、能源回收和過程強化方向發展的前沿趨勢，為實現污水處理的可持續發展提供了重要的技術路徑。