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倒置A2O是將A2O工藝的厭氧區和缺氧區倒置；回流污泥和混合液在缺氧池內進行反硝化，這樣就相應解決了A2O工藝運行中存在的反硝化碳源不足的問題，及好氧區的回流污泥中攜帶的對厭氧條件的不利影響問題，同時去除硝態氮，在進入厭氧段，保證了厭氧池的厭氧狀態，以強化除磷效果。再根據不同進水水質情況下，生物脫氮和生物除磷所需碳源的變化，調節分配到缺氧段和厭氧段的進水比例，使反硝化作用和除磷效果均得到有效保證。

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有機氮化合物在氨化菌的作用下，分解轉化為銨態氮；銨態氮在硝化菌的作用下進一步分解轉化，首先在亞硝化菌的作用下轉化為氮，繼之氮在硝化菌的作用下，轉化為氮。在缺氧條件下，氮在反硝化菌的代謝作用下，通過兩種途徑轉化：一是同化反硝化（合成），終形成有機氮化合物，成為菌體的一部分；二是異化反硝化（分解），終產物為氣態氮。

廢水生物除磷機理為，在厭氧條件下，聚磷菌將其細胞內的有機態磷轉化為無機態磷加以釋放，并利用此過程中產生的能量吸收廢水中的溶解性有機基質合成β-鹽（PHB）顆粒；而在好氧條件下，聚磷菌則將β-鹽（PHB）顆粒降解以提供其從廢水中吸磷所需要能量，從而完成聚磷的過程。

微生物的種類不同生長溫度不同，各種微生物的總體溫度范圍是0~80。根據適應的溫度范圍，微生物可分為低溫性(好冷性)、中溫性和高溫性(好熱性)三類。低溫性微生物的生長溫度為20以下，中溫性微生物的生長溫度為20~45，高溫性微生物的生長溫度為45以上。

好氧生物處理以中溫為主，微生物的適生長溫度為20～37。厭氧生物處理時，中溫微生物的適生長溫度為25~40，高溫微生物的適生長溫度為50~60。所以厭氧微生物處理常利用33~38和52~57兩個溫度段，分別叫做中溫消化(發酵)和高溫消化(發酵)。隨著科學技術的發展，厭氧反應已能在20~25的常溫下進行，這就大大降低了運行費用。

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