一、引言

随着工业化和城市化的快速发展，水体污染问题日益严重，其中氮磷污染尤为突出。活性污泥法作为一种高效、经济的污水生物处理技术，被应用于城市污水处理和工业废水处理。然而，在活性污泥法除氮除磷的过程中，是采取同步进行的方式还是各自独立进行，一直是学术界和工程界关注的热点。本文将从活性污泥法的反应机理、工艺流程及实际应用等方面，深入探讨这一问题。

二、活性污泥法除氮除磷的反应机理

活性污泥法是通过活性污泥中的微生物群体，利用污水中的有机物作为能源，将氮、磷等污染物转化为无害物质的过程。

在除氮方面，活性污泥法主要通过硝化作用和反硝化作用来实现。

硝化作用是指将氨氮转化为硝酸盐氮的过程，主要由亚硝酸菌和硝酸菌完成；

反硝化作用则是将硝酸盐氮还原为氮气释放到大气中的过程，主要由反硝化细菌完成。

在除磷方面，活性污泥法主要通过微生物对磷的吸收和释放来实现，具体表现为在好氧条件下吸收磷，在厌氧条件下释放磷。

三、活性污泥法除氮除磷的工艺流程

在活性污泥法的实际应用中，除氮除磷的工艺流程可以根据具体需求和条件进行调整。

一般而言，同步除氮除磷的工艺流程包括预处理、初级处理、生物反应池（包括厌氧、缺氧和好氧区）、二沉池和污泥处理等环节。

其中，生物反应池是实现同步除氮除磷的关键环节，通过合理控制反应条件（如溶解氧、碳氮比等），使硝化作用、反硝化作用和聚磷菌的吸磷释磷过程在同一反应池中协调进行。

相比之下，各自独立进行除氮除磷的工艺流程则更为复杂，通常包括独立的硝化池、反硝化池和除磷池等。

这种工艺流程可以根据不同污染物的特性和处理需求，对各个反应阶段进行精细控制，从而实现更高效的氮磷去除。然而，这种工艺流程也面临着设备投资大、运行管理复杂等问题。

四、活性污泥法除氮除磷的实际应用

在实际应用中，同步除氮除磷和各自独立除氮除磷的活性污泥法都有其适用场景。

同步除氮除磷工艺具有流程紧凑、占地面积小、运行管理相对简单等优点，适用于对氮磷去除效率要求不是特别高，且对占地面积和运行成本有严格限制的场合。

而各自独立除氮除磷工艺则具有更高的处理效率和更灵活的操作性，适用于对氮磷去除效率有较高要求，且对投资和运行成本不特别敏感的场合。

以湖南的污水处理厂为例，他们的厂采用同步除氮除磷的活性污泥法工艺，通过优化反应条件和运行参数，实现了较高的氮磷去除效率，同时降低了运行成本。而另一家工业废水处理厂则采用各自独立除氮除磷的工艺，针对不同废水特性进行精细化处理，确保了出水水质达到排放标准。

五、结论与展望

活性污泥法除氮除磷既可以采取同步进行的方式，也可以各自独立进行。在实际应用中，应根据处理需求、场地条件、投资成本等因素综合考虑，选择最合适的工艺流程。

未来，随着污水处理技术的不断发展，我们有理由相信，活性污泥法将在除氮除磷方面实现更高效、更环保的处理效果，为水环境保护和人类可持续发展作出更大贡献。