甲烷氧化菌能氧化甲烷并产生有机物,并在氮存在时,甲烷氧化菌氧化甲烷的过程伴随着氮污染物的去除,该过程分别为好氧甲烷氧化耦合反硝化(AME-D)和厌氧甲烷氧化耦合反硝化(ANME-D).其中,好氧甲烷氧化菌于1906年被发现,但AME-D过程是由Harremoes等于20世纪70年代发现.此外,1978年Rhee等证实了好氧条件下的甲烷氧化耦合反硝化是由甲烷氧化菌和反硝化菌共同完成的,即甲烷氧化过程中产生的有机物被反硝化菌利用进行反硝化;Sun等利用膜生物反应器(MBfR)进行污水脱氮实验,得到比较大反硝化率为97%;李彦澄等采用生物膜反应器进行实验,可实现硝酸盐氮去除率比较高为98.93%。
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污水处理按照其作用可分为物理法、生物法和化学法三种。
①物理法：主要利用物理作用分离污水中的非溶解性物质，在处理过程中不改变化学性质。常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等。物理法处理构筑物较简单、经济，用于村镇水体容量大、自净能力强、污水处理程度要求不高的情况。
②生物法：利用微生物的新陈代谢功能，将污水中呈溶解或胶体状态的有机物分解氧化为稳定的无机物质，使污水得到净化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法处理程度比物理法要高。
③化学法：是利用化学反应作用来处理或回收污水的溶解物质或胶体物质的方法，多用于工业废水。常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法等。化学处理法处理效果好、费用高，多用作生化处理后的出水，作进一步的处理，提高出水水质。
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活性污泥技术
活性污泥技术是一种生物法，向废水中通入空气，使好氧性微生物繁殖培养形成具很强吸附能力的活性污泥，废水中的可溶性有机污染物被活性污泥所吸附,并被微生物群体所分解,使废水得到净化；活性污泥技术具体还包括很多种，其中有普通式活性污泥法、氧化沟法、AB两段式活性污泥法、序批式活性污泥（SBR）法、完全混合性污泥法等。
A2/O工艺:生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合。
好氧甲烷耦合反硝化(AME-D)在城镇污水厂尾水深度脱氮方面具有巨大的应用潜力,所需甲烷为可再生能源,可由污水处理厂的厌氧处理工艺产生.本研究采用改良型反硝化生物滤池,在人工模拟城镇污水厂尾水的情况下,构建出AME-D极限脱氮系统,考察了运行方式对系统效能的影响,对出水中有机物的官能团进行拉曼光谱分析,并采用16SrRNA基因测序技术分析微生物群落结构,以期为城镇污水厂尾水深度脱氮提供技术支持和理论支撑。本研究采用人工模拟城镇污水厂尾水。
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使用一体化污水处理设备的优点：
首先，一体化污水处理设备埋在地下，有利于保温，在北方的寒冷季节仍能正常运行，不会干扰人的噪音和臭味，自动化程度高，无人值守，自动操作，故障，便于日常管理。
微气泡曝气器运行成本低，曝气体积大，能耗低，气泡直径小，溶解氧多，氧利用率高，可间歇曝气，能耗**，污染物降解效率高，调试周期短。
此外，生活污水处理设备可以随时停止运行，但填料表面的生物膜不会死，而是以孢子的形式存在，一旦加气，就可以在很短的时间内恢复正常。
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O级滤池以好氧微生物和自养细菌为主，有机碳分解在无机碳或空气中产生二氧化碳，废水中的NH3-N分解为N03-N/NO2-N，O级池的出水部分可返回A级池，A级滤池装有电子受体，反硝化作用完成污水中氮污染的去除。
一体化污水处理设备是一种集一沉淀池、I、II接触氧化池、二沉池和污泥池为一体，在I、II接触氧化池中进行鼓风曝气，使接触氧化法与活性污泥法有效地结合起来的设备，同时具有两者的优点，克服了两者的缺点，从而进一步提高了污水处理水平。
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