反硝化细菌在水处理中的应用
反硝化细菌在水处理中的应用
给排水一班刘晓静20083681
摘要：反硝化细菌在污水处理过程中起到十分重要的作用。传统理论认为反硝化细菌是异养厌氧的，20世纪80年代发现了好氧反硝化细菌。最近，自养反硝化细菌的发现，特别是脱氮硫杆菌的发现引起了人们的极大兴趣。本文就反硝化细菌的研究情况作一概述。
关键词：反硝化细菌；异养反硝化；自养反硝化；好氧反硝化
传统水处理理论认为：氨氮的去除是通过硝化和反硝化两个相互独立的过程实现的，由于对环境条件的要求不同，这两个过程不能同时发生，而只能序列式进行，即硝化反应发生在好氧条件下，反硝化反应则发生在严格的缺氧或厌氧条件下。在这种理论指导下，传统的生物脱氮工艺都是将缺氧区(或厌氧区)与好氧区分隔开，如A/O系统。在好氧区供氧充足，氨氮被硝化菌群氧化成硝酸盐氮，然后混合液一般被回流至前置式缺氧段；在缺氧条件下，反硝化菌利用硝酸盐氮和原污水中的有机物完成反硝化过程，达到脱氮的目的。微生物反硝化过程是一种经济有效的硝酸盐去除方法。反硝化细菌在此过程中起非常重要的作用，它能够使NO3‐逐步转变为NO2–、NO、N，O和N，，从而达脱氮的目的。传统的反硝化细菌属于异养微生物，在厌氧条件下进行反硝化作用，后来又发现了好氧的反硝化细菌。
1 异养厌氧反硝化细菌及其在污水处理中的应用
1．1 异养厌氧反硝化细菌在A／O工艺中的应用
异养厌氧的反硝化细菌在转换硝酸盐为氮气时不需要氧气，并且需要有机碳作为碳源和电子供体。A／O工艺是缺氧一好氧(Anoxic／Oxic)生物处理系统的简称，它是随着废水脱氮要求的提高而出现的。A／O工艺所完成的生物脱氮在机制上主要由硝化和反硝化2个生化过程构成，污水先在好氧反应器中进行硝化，使含氮有机物被细菌分解成氨，然后在亚硝化细菌的作用下氨进一步转化为亚硝酸盐氮，再经硝化细菌作用而转化为硝酸盐氮。硝酸盐氮进入缺氧或厌氧反应器后，经过反硝化作用，利用或部分利用污水中原有的有机碳源为电子供体，以硝酸盐代替分子氧作为电子受体，进行无氧呼吸，分解有机质，同时将硝酸盐氮还原为氮气(图1)。通过这样的循环可取得高的COD和BOD去除率。单级A／O工艺是由一个缺氧反应器和另一个好氧反应器组成的联合系统，从好氧反应器出来的部分混合液靠回流泵回到缺氧反应器进水端，另一部分进入二沉淀池分离活性污泥后上清液作为出水。好氧段混合液回流的目的在于向缺氧段提供反硝化作用所需的氧化态氮，因此回流比的大小对反硝化效果具有较大影响。混合液回流比大时，返回到缺氧段的氧化态氮含量增加，若缺氧段有足够的碳源，则脱氮效率可得以提高。但相应增加动力消耗，而且还会造成缺氧段DO值升高，进而影响反硝化效果。
由表1可见，要取得满意的脱氮率，必需保证足够大的混合液回流比，这势必增加系统的运行费用，因此是A／0 工艺的一个缺点。表1表明，A／0工艺很难取得85％以上的脱氮率。
1．2 异养厌氧反硝化细菌在O／A工艺中的应用
O／A工艺即好氧一缺氧(Oxic／Anoxic)工艺，是废水生物脱氮工艺的另一种形式，它与单级A／O工艺的不同之处在于直接将含有各种形态氮的废水通过好氧过程使其充分硝化，转变为硝酸盐氮后再进入缺氧反应器，经过反硝化过程达到氮的目的，整个工艺不需要回流(图2)。由于首先进行的好氧过程会使大部分BOD 物质去除，为反硝化过程添加碳源成为必须，因此该工艺适合于处理碳源不足而以生物脱氮为主要目的的废水。O／A工艺与A／0工艺相比简单了许多。但是，由于先进行的好氧过程使得大部分的BOD物质去除，反硝化反应所需的碳源不足，要想使反硝化反应继续进行，就必需向反硝化反应器中投加有机碳作为碳源和电子供体，这样又增加了运行成本。所以这种工艺在处理污水时仍存在需要改进的
地方。厌氧反硝化细菌只有在厌氧条件下进行反硝化作用，而硝化作用是在好氧条件下进行，因此硝化和反硝化作用必须分别在2个不同的反应器里进行，好氧反硝化细菌的发现可以改变微生物脱氮的工艺。
2 异养好氧反硝化细菌及其在污水处理中的应用
2．1 好氧反硝化细菌
1980年Meiberg等报道Hyphomicrobium X能够在有氧的情况下进行反硝化用。好氧的反硝化模型在一定情况下得到了讨论，各种各样的培养基，如细菌富集培养基能够产生厌氧的、允许反硝化进行的条件。然而，近来越来越多的实验表明，在同种细菌悬浮培养基中，溶解氧的浓度达到10％到20％的饱和，这说明好氧反硝化作用的确在发生。
现已从污水中分离出一种好氧反硝化菌hisphaera pantotropha，并且发现它有一个基本的硝酸盐还原酶。Bell和Ferguson已经证实在有氧的情况下这种酶具有活性。RorberSon等也报道了在周围环境有溶解氧的情况下，即使没有中间产物亚硝酸盐Thisphaera pantotropha也能够把氨转换为氮气。Kshirsagar等用phaera pantotropha和活性污泥的混合物在完全有氧的条件下处理污水，证实了这种反硝化是的确存在的。台湾科学家Shwu．Ling、Nyuk—Chong 和Chei—Hsiang Chen从水稻稻谷的沉淀中发现了3种反硝化细菌，既能够在有氧的条件下也能够在无氧的条件下转换硝酸盐生成氮气。
2．2 好氧反硝化细菌的应用
将好氧反硝化细菌同硝化菌群混合培养，可在同一反应系统中实现硝化一反硝化过程，这样。硝化反应的产物可直接成为反硝化反应的底物，避免了培养过程NO‐的积累对硝化反应的抑制，加速了硝化反应的过程；而且，反硝化反应释放出的OH‐可部分补偿硝化反应所消耗的碱，能使系统中的pH相对稳定；同
时．硝化反应和反硝化反应可在相同的条件和系统下进行，可简化操作的难度，大大降低投资费用和运行成本。因此。国外已对好氧条件下的生物脱氮过程开展了较深入的研究。
目前已知的好氧反硝化菌有Pseudomonasspp．、Alicaligenes faecalis
和Thiosphaera pan·totropha等，Robertson等人还提出了好氧反硝化的工作模型。即Thiosphaera pantotropha和其他好氧反硝化菌使用硝酸盐／亚硝酸盐呼吸(好氧反硝化)和氨氧化，以及在最后一步作为过量还原能量的累积过程形成Poly．B—hydroxybuty．rate(PHB)。Gupta等研究了RBC(rotating bi.ological contactor)反应器中的同时硝化一反硝化现象，证实了Thiosphaerapantotropha 细菌具有好氧反硝化的功能，并指出同时硝化．反硝化是最经济的脱氮方法；而国内在这方面的研究报道则较少。
3 自养反硝化细菌的研究进展
异养反硝化细菌在硝酸盐转换过程中是十分有效的，但是它需要有机碳作为碳源。然而当污水中的有机碳不足或者是没有有机碳的时候。要完成反硝化作用就必须要向污水中投放有机化合物，如甲醇或者简单的有机物等。由于这个原因。自养反硝化作用越来越受到人们的重视。自养反硝化细菌所需要的能量是从无机物作为电子供体的氧化一还原反应中释放出来的。自养反硝化细菌利用无机碳化合物(如CO2，HCO3‐)作为它们的碳源，因此，不需要异养反硝化过程中必需的有机碳。它有两个优势：①不需要投放有机物作为碳源，节省开支；②产生极少量的污泥，因此将污泥的处理量降低到最小。自养反硝化细菌主要有利用氢的反硝化细菌和利用硫的反硝化细菌。由于很难收集氢气。并且生成氢气(如从甲醇中)又比较昂贵，所以近来主要的研究方向是利用硫的反硝化过程。利用硫的反硝化细菌有 iobacillus denitrifica，zs和Thiomicrospira denitrificaTls。脱氮硫杆菌( iobacillus denitrificaTls)是一种自养反硝化菌，短杆菌，大小为0.5μm ×1～3μm，革兰氏阴性，无孢子，能运动。它在将硫或硫的化合物氧化为硫酸盐的同时。将硝酸盐还原为氮气，该过程的反应式如下：
55S+50NO3–十38H2O+20C02+4NH4+ 4C5H7O2N+25N2+55SO4‐十64H+
反硝化过程产生的H 会降低环境的pH 值，而脱氮硫杆菌生存的最优pH 环境为中性，因此要想中和反应，就必须向反应中投加碱。
CaCO3+H+=HCO3–+Ca
HCO3‐十H =H2CO3
H2CO3=H20+CO2②
根据反应①和②，每克NO 一N转换所需要的碱(如CaCO3)是4．57 g(消耗碱的比例)。据报道，从试验中获得的碱的消耗比例是2．9～4．6,因此这样高的碱消耗率就会增加运行的成本。两个方法可以解决这个问题：一个是利用石灰石作为碱的来源，建立硫一石灰石自养反硝化系统(sulfur and limestone autotrophic denitrifi—cation systems，SLAD)。虽然在自养的反硝化过程中利用石灰石看起来是一种经济有效的方法，但是它仍有不尽人意的地方，如增大了排出物中总溶解固体(total dissolved solids，TDS)的量。同时，虽然这种
方法对于NO 一N 的含量低于100 mg／L 的污水处理是十分成功的，但是当处理高硝酸盐含量的污水(当污水中NO 一N 的含量高于100 mg／L)时，由于CaCO 在水中的溶解度很低，很难用石灰石提供碱，就会发现反硝化效率降低，并且有硝酸盐的积累。另一种减少碱的消耗的方法是利用异养反硝化作用产生的碱，也就是说将自养反硝化菌与异养反硝化菌混合培养，这样自养反硝化所需要的碱就可以从异养反硝化产生的碱中获得。根据US EPA 报道，在异养反硝化中，每克NO 一N转换所产生的碱(以CaCO3计)是3．57 g，见反应③：
NO3‐+1.08CH3OH+0．24H2CO3=0.056C5H7O2N+0．47N2+1．68H2O+HCO3‐
Kim和Bae报道，当利用甲醇的异养反硝化转换了56％的硝酸盐的时候就不再需要额外投加碱了。因此，如果能够恰当地控制异养反硝化消耗的硝酸盐的量，就可以不必再向利用硫的自养反硝化系统中投加碱了。但是想得到这个最合适的量并不是一件容易的事，还需要进行大量的实验。总之，反硝化细菌能够把污水中的硝酸盐转换为氮气释放出来，这在污水处理系统中是十分重要的。异养反硝化细菌有厌氧和好氧的两种类型，它们都需要有机碳作为碳源和电子供体，一旦污水中的有机碳含量极低或者不含有有机碳时(如地表径流和地下水)，就必须向其中投加有机物，如甲醇、乙酸等，以保证反硝化的顺利进行。这样就会增加污水处理的成本，并且会产生大量的污泥。自养反硝化细菌(如脱氮硫杆菌)的发现和利用就可以解决这个问题，它不需要有机物作为碳源，仅有无机盐的存在就可以完成反硝化作用。脱氮硫杆菌在把硫或硫的化合物氧化为硫酸盐的同时，将硝酸盐还原为氮气。自养反硝化细菌为污水处理开辟了一条新的捷径，相信它将具有更为广阔的应用前景。
4.结语
对于好氧反硝化的现象，近年来生物学上的发现和进展已经可以给出令人较为满意的答案。最初，反硝化被认为是一个严格的厌氧过程，因为反硝化菌作为兼性需氧菌优先使用DO呼吸(甚至在DO浓度低达0.1mg/L时也如此)。这一特点阻止了使用硝酸盐和亚硝酸盐作为最终电子受体。不过这种限制只是对于专性厌氧反硝化菌而言。由于80年代好氧反硝化菌的重要发现，使得好氧反硝化的解释有了生物学的依据。关于好氧反硝化和异养硝化菌，其反应速率随着DO增加而减少的规律，也有类似的报道。与厌氧反硝化细菌相比，好氧反硝化菌的一般特征为反硝化速率慢一些，但能较好适应厌氧(或缺氧)好氧周期变化。
参考文献
[1] 水处理微生物学，张胜华主编
[2] 刘玲花，王占生，王志石．硫／石灰石滤柱去除地下水中硝酸盐的研究．环
境工程，1995，13(3)：
[3] 关于好氧反硝化细菌的研究，2007
[4] 氨氮废水处理过程中的好氧反硝化研究，给水排水，2000.
[5] 郑士民、颤望明、钱新民,自养微生物北京：科学出版杜
[6] 徐亚同．污染控制微生物工程．北京：化学工业出版社，2001
MPN法测定氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌
MPN多管发酵法测定氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌 1实验原理 最大可能数(或最大或然数法，most probable number，MPN)计数又称稀释培养计数（具体参见《土壤与环境微生物研究法》，科学出版社，2009），适用于测定在一个混杂的微生物群落中但却具有特殊生理功能的微生物类群。本方法是基于选择适当稀释倍数的悬液，接种在特定的液体培养基中培养，检查培养基中是否有该生理类群微生物的生长。根据不同稀释度接种管的生长情况，用统计学方法求出该生理类群的微生物数量。 特点：利用待测微生物的特殊生理功能的选择性来摆脱其他微生物类群的干扰，并通过该生理功能的表现来判断该类群微生物的存在和丰度。MPN法特别适合于测定土壤微生物中的特定生理群（如氨化、硝化、纤维素分解、固氮、硫化和反硫化细菌等的数量和检测污水、牛奶及其他食品中特殊微生物类群（如大肠菌群）的数量，缺点是只适于进行特殊生理类群的测定，结果较粗放，只有在因某种原因不能使用平板计数时才采用。 氨化作用是异养细菌将蛋白质水解为氨基酸，进而脱氨基产生氨的过程。 硝化作用是指氨经过微生物的作用氧化成亚硝酸和硝酸的过程。第一阶段由亚硝酸菌氧化氨为亚硝酸；第二阶段由硝酸菌氧化亚硝酸为硝酸。 这两类细菌都是自养的好氧细菌，生长缓慢，培养时间长。 反硝化作用是一类异养细菌在无氧条件下，利用有机物为电子供体，以硝酸盐为呼吸作用的电子受体，将其还原为N2O、N2的过程。 2实验材料 2.1样品 （1）固体样品（土样或沉积物等）：取一定质量的样品（1g或10g），装入盛有100ml无菌水的三角瓶中，置于摇床上振荡30min，制成均匀悬浊液。然后用10倍梯度稀释法将悬浊液稀释成一系列梯度（10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6等，具体视样品而定，微生物丰富的样品稀释的梯度相应大一些）。（2）液体样品：取一定体积的样品（10ml），装入盛有90ml无菌水的三角瓶中，
双级反渗透水处理系统说明书
双级反渗透水处理系统说明书 双级反渗透水处理系统 技 术 手 册 山东威高药业有限公司 目录 1 概述……………………………………………………………… 2 工作原理………………………………………………………… 3 水处理系统工艺说明…………………………………………… 4 电路控制触摸屏说明…………………………………………… 5 反渗机安装调试………………………………………………… 6 反渗机使用操作………………………………………………… 7 循环管路消毒…………………………………………………… 8 预处理系统的说明与操作……………………………………… 9 反渗机系统……………………………………………………… 10反渗透水处理设备日常维护…………………………………… 11反渗透水处理故障分析与排除…………………………………… 12水处理系统工艺流程图、组成图、电路原理图、电控元件布置图，端子接线图…………………………………………………………… 1、概述
血液透析是治疗急慢性肾功能衰竭的有效替代疗法，它根据半透膜透析原理，借助膜两侧血液和透析液之间的浓度梯度，将患者血液中的尿素、肌肝酸、尿酸等有毒物质扩散到透析液中，并从透析液中补充必要的离子到血液中，代替人体肾脏达到血液净化的目的。血液透析设备由透析机、水处理设备、透析液系统和透析器组成，本产品就是水处理设备部分，专门为血液透析机提供纯化水的设备。所生产的透析用水达到国家医用透析用水标准。产品具有技术先进结构紧凑自动化程度高耗电少操作简单维修方便等突出优点。 1.1处理的根本目的是去除水中各种杂质，使水净化以达到各种需求。 (美国人工脏器学会(ASAIO)和(AAMI)的透析用水标准) 浓度 杂质物质 PPM Meq(mg/L) 钙 2 0.1 镁 4 0.3 钠 70 3.0 钾 8 0.2 氟化物 0.2 氯 0.5 氯胺 0.1 硝酸盐 2 硫酸盐 100 铜钡锌各 0.1 铝 0.01 砷铅银各0.05
大型ro反渗透设备 水处理设备详情介绍
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反渗透系统主要采用的是反渗透膜技术。它的工作原理是对原水施加一定的压力，使水分子通过反渗透膜，而溶解在水中的绝大部分无机盐(包括重金属)、有机物以及细菌、病毒等无法透过反渗透膜，从而使渗透过的纯净水和无法渗透过的浓缩水严格的分开;反渗透膜上的孔径只有0.0001微米,而病毒的直径一般有0.02-0.4微米,普通细菌的直径有0.4-1微米。 优势 1.细节决定整体质量，仪器、仪表、阀门、管件质量稳定。 2.优质的反渗透R0膜，高脱盐率、回收率、产水量。 3.智能的控制模块，操作简便、易学易用。 4.产品认证齐全，使用安全放心，认证与否是衡量一个产品的关键因素。 系统组成 预处理系统 一般包括原水泵、加药装置、石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器等。其主要作用是降低原水的污染指数和余氯等其他杂质，达到反渗透的进水要求。预处理系统的设备配置应该根据原水的具体情况而定。 反渗透装置
主要包括多级高压泵、反渗透膜元件、膜壳(压力容器)、支架等组成。其主要作用是去除水中的杂质，使出水满足使用要求。 后处理系统 是在反渗透不能满足出水要求的情况下增加的配置。主要包括阴床、阳床、混床、杀菌、超滤、EDI等其中的一种或者多种设备。后处理系统能把反渗透的出水水质更好的提高，使之满足使用要求。 清洗系统
主要有清洗水箱、清洗水泵、精密过滤器组成。当反渗透系统受到污染，出水指标不能满足要求时，需要对反渗透进行清洗使之恢复功效。 电气控制系统 是用来控制整个反渗透系统正常运行的。包括仪表盘、控制盘、各种电器保护、电气控制柜等。 应用领域 1.石油化工行业如化工反应冷却水;化学药剂、化肥及精细化工、化妆品制造过程用工艺纯水。 2.宾馆、楼宇、社区、机场、房产物业的优质供水及游泳池水质净化。 莱特莱德公司售后服务 1.产品设计完成由生产部门尽快生产。 2.交由物流公司运输。 3.技术人员现场安装。 4.培训相关人员学习设备操作手册。 5.售后服务部门全天为您服务。 6.设备在使用过程中出现问题，我们的人员会尽快到现场处理。
反硝化小结
A2N反硝化除磷： A2N(Anaerobic /Anoxic /Nitrification) 连续流反硝化除磷脱氮工艺是基于特殊的反硝化聚磷菌(Denitrifying Phosphate Removal Bacteria, 简称DPB) 缺氧吸磷的理论而开发的新工艺, 是采用生物膜法和活性污泥法相结合的双污泥系统。与传统的生物除磷脱氮工艺相比较, A2N 工艺具有“一碳两用”、节省曝气和回流所耗费的能源、污泥产量低以及各种不同菌群各自分开培养的优点 1．基本原理： 厌氧区：DPB吸收VFA转化为PHA(PHB PHV影响)作为缺氧段反硝化吸磷的电子供体, 并将体内聚磷酸分解为磷酸盐。 挥发酸是通过主动运输进入细胞,且糖原经过ED？EMP途径提 供还原力,多聚磷酸盐水解提供ATP和释放磷酸盐于体外,最终产生PHA。
主要影响因素：硝酸盐影响？（硝酸盐存在，会使普通反硝化细菌优先使用COD作电子供体进行反硝化，影响DPB合成PHA）HRT长：充分吸收COD合成PHA，为缺氧段反硝化除磷提供电子供体；HRT 过长造成无效释磷（无有机物吸附也无PHA合成），造成总的吸磷效率下降。大部分COD进入硝化段被微生物好氧降解, 硝化段由于好氧异养菌的过量繁殖, 影响了硝化效果。硝化段去除的大量COD既不利于系统的脱氮, 也不利于除磷。尽量缩短HRT，提高处理效率。 丙酸为碳源时，PAO将吸收丙酸转化为聚3 - 羟基戊酸盐( PHV)和聚3 - 羟基- 2 - 甲基戊酸盐( PH2MV)。乙酸为碳源时,PAO 将吸收乙酸转化为PHB.(影响)
生物膜硝化段：（自养硝化细菌：厌氧段COD/N比不宜过高）氨氮的氧化，为缺氧吸磷提供电子受体。 主要影响因素：生物膜段存在微缺氧环境（DO:4 mg/L过高影响反硝化，脱氮效果降低；过低影响硝化，出水氨氮增加，甚至影响反硝化除磷），形成同步硝化反硝化，有利于脱氮，保持较长HRT，脱氮效率提高？（缺氧段反硝化除磷需要硝酸盐氮作电子受体） 缺氧区：厌氧合成的PHA 被降解并合成糖原,同时过量摄取污水中的磷合成聚磷酸盐。PHA作为电子供体，NO3-作为电子受体，过量吸磷。主要影响因素：电子供体（厌氧段吸收PHA）,电子受体（硝酸盐氮与亚硝酸盐氮作为电子受体？反硝化速率与硝酸盐氮的浓度无关），随HRT的延长而降低？ 后曝气：DPB 污泥不经好氧段直接回流到厌氧段后污泥解体（DO:1.5 ～2.0 mg/L过高：污泥解体）对反硝化气体的吹脱，有益于污泥浓缩；对剩余P的好氧吸收。 缺点：多设了二沉池；中间沉淀池流量分配比较大时系统脱氮效果
硝化反应和反硝化反应
硝化反应和反硝化反应 Prepared on 22 November 2020
一、硝化反应 在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。 硝化反应包括亚硝化和硝化两个步骤: NH4+++H 2 O+2H+ NO 2 -+ 硝化反应总方程式： NH 3 ++若不考虑硝化过程硝化菌的增殖，其反应式可简化为 NH4++2O 2NO 3 -+H 2 O+2H+ 从以上反应可知: 1)1gNH 4+-N氧化为NO 3 -需要消耗2*50/14=碱（以CaCO 3 计) 2)将1gNH 4+-N氧化为NO 2 --N需要,氧化1gNO 2 --N需要，所以氧化1gNH 4 +-N需 要。 硝化细菌所需的环境条件主要包括以下几方面： a.DO：DO应保持在2-3mg/L。当溶解氧的浓度低于L时，硝化反应过程将受 到限制。 b.PH和碱度：，其中亚硝化菌，硝化菌。最适合PH为。碱度维持在70mg/L 以上。碱度不够时，应补充碱 c.温度：亚硝酸菌最佳生长温度为35℃，硝酸菌的最佳生长温度为35～ 42℃。15℃以下时，硝化反应速度急剧下降；5℃时完全停止。 d.污泥龄：硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为～(温度20℃，～。 为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。对于实际应用中，活性污泥法脱氮，污泥龄一般11～23d。 e.污泥负荷：负荷不应过高，负荷宜。因为硝化菌是自养菌，有机物浓度 高，将使异养菌成为优势菌种。总氮负荷应≤(m3硝化段·d)，当负荷>(m3硝化段·d)时，硝化效率急剧下降。 f.C/N:BOD/TKN应<3，比值越小，硝化菌所占比例越大。 g.抑制物浓度：NH 4+-N≤200mg/L，NO 2 --N10-150mg/L，L。 h.ORP:好氧段ORP值一般在+180mV左右。 二、反硝化反应 在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用，将NO 2--N和NO 3 --N还 原成N 2 的过程，称为反硝化。 反硝化反应方程式为： NO 2-+3H(电子供给体-有机物)+H 2 O+OH- NO 3-+5H(电子供给体-有机物)+2H 2 O+OH- 由以上反应可知： 1)还原1gNO 2--N或NO 3 --N，分别需要有机物(其O/H=16/2=8)3*8/14=和 5*8/14=，同时还产生50/14=碱（以CaCO 3 计） 2)如果废水中含有DO，它会使部分有机物用于好氧分解，则完成反硝化反应 所需要的有机物总量Cm=[NO 3--N]+[NO 3 --N]+DO 反硝化细菌所需的环境条件主要包括以下几方面： a.DO：DO应保持低于L（活性污泥法）或1mg/L（生物膜法）。
反硝化作用与反硝化菌KONODO
反硝化作用与反硝化菌2020 一、反硝化作用： 反硝化作用一般指在缺氧条件下，反硝化菌将（硝化反应过程中产生的）硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气的过程。 在反硝化过程中，有机物作为电子供体，硝酸盐为电子受体，在电子传递过程中，有机物失去电子被氧化，硝酸盐得到电子被还原，实现在反硝化过程对硝态氮和COD的脱除。理论上，1g硝态氮的全程反硝化需要硝化2.86g有机碳源（以BOD计）。对生化处理中反硝化进水，可以考察其可生化性（BOD/COD）和含量（BOD/TN比例），以判断有机物碳源是否适宜并足够系统用于反硝化脱氮。 影响污水生物脱氮过程中反硝化作用的主要因素包括：溶解氧、pH值、温度、有机碳源的种类和浓度，以及水背景情况等。 一般认为，系统中溶解氧保持在0.15mg/L 以下时反硝化才能正常进行。反硝化作用最适宜的pH为6.5-7.5,反硝化作用也是产碱过程，可以在一定程度上对冲硝化作用中消耗的一部分碱度。理论上，全程硝化过程可产生3.57g碱度（以CaCO 3 计）。在温度方面，实际中反硝化一般应控制在15-30 ℃。 二、参与反硝化作用的细菌 反硝化菌主要参与硝态氮及亚硝态氮还原过程，是生化系统中硝酸盐氮去除的主要功能菌。参与反硝化作用的细菌主要有以下几类： 1、反硝化细菌(Denitrifying bacteria) 这是一类兼性厌氧微生物，当水环境中有分子态氧时，氧化分解有机物，利用分子态氧作为最终电子受体。当溶解氧(DO)低于0.15mg/L，即缺氧状态，反硝化细菌可用硝酸盐、氮化物等作为末端电子受体，以有机碳源为氢供体，将硝 酸盐还原为NO、N 2O或N 2 。反硝化作用既可脱除污水中的硝态氮（总氮也自然降 低），又可一定程度维持水环境pH稳定性，还可以降低COD。这类反硝化菌中，有的能还原硝酸盐和亚硝酸盐，有的只能将硝酸盐还原为亚硝酸盐。 2、好氧反硝化细菌 有些细菌能营有氧呼吸，同时实现反硝化作用。从污水中，最早分离的好氧
【CN210103516U】一种反渗透水处理系统【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920651400.7 (22)申请日 2019.05.08 (73)专利权人 上海坤释流体科技有限公司 地址 201500 上海市金山区金山工业区亭 卫公路6558号5幢6015室 (72)发明人 侯辉 (74)专利代理机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 31225 代理人 顾艳哲 (51)Int.Cl. C02F 1/44(2006.01) C02F 103/08(2006.01) (54)实用新型名称一种反渗透水处理系统(57)摘要本实用新型涉及一种反渗透水处理系统，包括汽轮机(1)、主轴(2)、高压泵(3)、能量回收装置(4)和反渗透膜组(5)，其中，汽轮机(1)通过主轴(2)依次与高压泵(3)、能量回收装置(4)连接；工作时，汽轮机(1)通过主轴(2)将动力传递给高压泵(3)和能量回收装置(4)，高压泵(3)将低压原水增压至反渗透膜组(5)前，其一部分通过反渗透膜产出淡水，另一部分则变成浓度更高的浓水流出至能量回收装置(4)。与现有技术相比，本实用新型使反渗透水处理系统综合用电成本降低至发电成本以下，可广泛应用于各类反渗透水处理系统，尤其是沿海城市、岛屿用大中型海水 淡化系统或一体化供电供水系统中。权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 210103516 U 2020.02.21 C N 210103516 U
权 利 要 求 书1/1页CN 210103516 U 1.一种反渗透水处理系统，其特征在于，包括汽轮机(1)、主轴(2)、高压泵(3)、能量回收装置(4)和反渗透膜组(5)，其中，所述汽轮机(1)通过所述主轴(2)依次与所述高压泵(3)及能量回收装置(4)连接； 工作时，所述汽轮机(1)通过所述主轴(2)将动力分别传递给高压泵(3)和能量回收装置(4)，所述高压泵(3)将低压原水增压至所述反渗透膜组(5)前，一部分原水通过反渗透膜产出淡水，另一部分则变成浓度更高的浓水流出至能量回收装置(4)回收能量，并以动能的形式反馈给主轴。 2.根据权利要求1所述的一种反渗透水处理系统，其特征在于，所述的主轴(2)与高压泵(3)之间还可以连接有传动装置(6)。 3.根据权利要求1所述的一种反渗透水处理系统，其特征在于，该系统还设有对原水进一步增压的提升泵(7)，所述提升泵(7)与主轴(2)传动连接。 4.根据权利要求1所述的一种反渗透水处理系统，其特征在于，该系统还设有用于输送原水的原水泵(8)。 5.根据权利要求1所述的一种反渗透水处理系统，其特征在于，所述的高压泵(3)、能量回收装置(4)和反渗透膜组(5)设有多组，并通过主轴(2)串联。 6.根据权利要求1所述的一种反渗透水处理系统，其特征在于，所述的低压原水进入高压泵(3)前，可先进入与高压泵(3)相连的原水泵(8)。 7.根据权利要求1所述的一种反渗透水处理系统，其特征在于，所述的汽轮机(1)产生的余汽余热传送至蒸馏法水处理系统(10)中。 8.根据权利要求1所述的一种反渗透水处理系统，其特征在于，该系统产出的淡水通过供水泵(9)输送至供水管网。 9.根据权利要求1-8任一项所述的一种反渗透水处理系统，其特征在于，所述的高压泵(3)为高压离心泵或柱塞泵；所述的能量回收装置(4)可为涡轮式、旋转等压式、水平等压式或水平差压式能量回收装置；所述的传动装置(6)为齿轮传动装置或皮带传动装置。 2
60吨反渗透水处理设备工程设计方案
60吨反渗透水处理设备工程设计方案 60T/H纯水处理设备工艺流程 主要工艺路线如下： 去用水点 原水→原水曝气池→原水泵→锰砂过滤器→缓冲水池→增压泵 混凝剂 →换热器→保安过滤器→高压泵→反渗透膜组→脱气塔→中间水池 阻垢剂 →中间水泵→混床→纯水池→纯水泵→生产用水点。 60T/H纯水处理设备工艺系统简述 原水自流进入预曝气池，由原水泵输送至DN3600锰砂过滤器，通过在其进水管道投加高效絮凝剂，采用微絮凝过滤方式，使水中铁、锰、悬浮物和胶体变成微絮体在锰砂滤层中截留而去除，过滤器出水进入缓冲水池，再经增压泵提升进入换热器和5μm保安过滤器，确保出水满足反渗透的进水要求，即SDI≤3.0、浊度≤0.5NTU，保安过滤器出水由高压水泵送至反渗透装置，去除95%以上的溶解固体(TDS)、硬度等。反渗透出水进入中间水池，经中间水泵提升至混床进行深度处理，确保出水满足高压锅炉用水标准，导电度(25℃)≤0.2μs/cm; SiO2≤20μg/L。
针对原水的特点，在锰砂过滤器前投加絮凝剂，在反渗透的进水中投加阻垢剂。絮凝剂用于使水中的细小悬浮物、胶体、部分有机物等形成絮状体，以便在过滤器中给予去除;阻垢剂用于防止反渗透膜结垢。 60T/H纯水处理设备主要工艺设备 1、预处理系统 预处理主要目的是去除原水中的铁锰金属离子、悬浮物、胶体等妨碍后续反渗透运行的杂质。处理设施包括原水曝气池、絮凝剂加药系统、锰砂过滤器、反洗水泵、换热器等。 2、原水曝气池 原水自流进入预曝气池，保证系统进水量稳定，池中设穿孔曝气，原水在池中停留时间为2小时，池有效容积为600m3。 3、曝气塔 曝气塔采用机械通风接触式曝气塔，曝气填料采用活化无毒多面空心球双层布置。调节池来水从塔的上端均匀配水进入塔体，通过双层空心球尽可能与填料接触，填料下设置离心轴流风机由下至上向塔内充氧，达到对原水进行充分曝气的作用。曝气塔设计表面负荷为25m3/m2.h，直径为φ4000×6500，单台产水量为300 m3/h，配套SSR-50型鼓风机(山东章晃),(Q= 0.9m3/min， N=1.04KW)。 4、管道混合器
反硝化聚磷菌同步解决脱氮除磷两大问题
反硝化聚磷菌同步解决脱氮除磷两大问题 01 反硝化除磷机理 反硝化除磷就是在厌氧 /缺氧环境交替运行的条件下，易富集一类兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厌氧微生物，该聚磷菌能利用 NO3-作为电子受体，通过它们的代谢作用同时完成过量吸磷和反硝化过程。最大限度地减少碳源需求量，实现了能源和资源的双重节约。反硝化除磷能节省 COD 约 50%，节省氧约 30%，剩余污泥量减少 50%左右。 大量实验室和生产性规模的生物除磷脱氮研究也表明，当微生物依次经过厌氧、缺氧和好氧 3个阶段后，约占 50%的聚磷菌既能利用氧气又能利用NO3-作为电子受体来聚磷，即反硝化聚磷菌（DPB的除磷效果相当于总聚磷菌的 50%左右）。这些发现一方面说明了硝酸盐亦可作为某些微生物氧化PHB 的电子受体，另一方面也证实了在污水的生物除磷系统中的确存在着 DPB 属微生物，而且通过驯化可得到富集 DPB 的活性污泥。 02 反硝化除磷工艺 该技术对城市污水特别是 C/N 比较低的污水有很好的处理效果。目前满足 DPB 所需环境和基质的工艺有单双两级。在单级工艺中，DPB 细菌、硝化细菌及非聚磷异养菌同时存在于悬浮增长的混合液中，顺序经历厌氧／缺氧／好氧 3种环境，最具代表性的是 BCFS 工艺。在双级工艺中，硝化细菌独立于DPB 而单独存在于某一反应器中，Dephanox 工艺和A2N 工艺是最具代表性的双级工艺。
1、BCFS 工艺 BCFS 工艺是在 UCT 工艺及原理的基础上开发的。 其工艺流程如图 1。改进在于增加了 2个反应池，接触池与混合池；增加了 2个混合液循环 Q1和Q3 。 接触池的功能为：回流污泥和来自厌氧池的混合液在池中充分混合，吸附剩余 COD；有效防止污泥膨胀。 混和池的功能为：最大程度地保证污泥再生而不影响反硝化或除磷；容易控制 SVI；最大程度地利用 DPB 以获得最少的污泥产量。 混合液循环Q1 的功能是为了增加硝化或同时反硝化的机会，从而获得良好的出水氮浓度。Q3则是起辅助回流污泥向缺氧池补充硝酸盐氮的作用。 BCFS 将生物、化学除磷工艺合并，是在线磷分离与离线磷沉淀的生物与化学除磷结合方式，充分利用反硝化聚磷菌的反硝化除磷和脱氮双重作用，来实现磷的完全去除和氮的最佳去除过程。由于充分利用BCFS 工艺中的污泥龄易满足硝化细菌增长所需的生长条件，污泥产
硝化与反硝化
3.7 硝化与反硝化 废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理把大多数有机氮转化为氨，然后可进一步转化为硝酸盐。一、硝化与反硝化 (一) 硝化 在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。 反应过程如下： 亚硝酸盐菌 NH4++3/2O2 NO2-+2H++H O-△E △E=278.42KJ 第二步亚硝酸盐转化为硝酸盐： 硝酸盐菌 NO-+1/2O2 NO3--△E △E=278.42KJ 这两个反应式都是释放能量的过程，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少它的需氧量。上诉两式合起来写成： NH4++2O2 NO3-+2H++H2O-△E △E=351KJ 综合氨氧化和细胞体合成反应方程式如下： NH4+1.83O2+1.98HCO3- 0.02C5H7O2N+0.98 NO3-+1.04 H2O+1.88H2CO3 由上式可知：(1)在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g；(2)硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每氧化lg 氨氮，将消耗碱度(以CaCO3计) 7.lg。 影响硝化过程的主要因素有： (1)pH值当pH值为8.0～8.4时(20℃)，硝化作用速度最快。
由于硝化过程中pH将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰，维持pH值在7.5以上； (2)温度温度高时，硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜； (3)污泥停留时间硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为＝0.3～0.5d-1(温度20℃，pH8.0～8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。在实际运行中，一般应取＞2 ； (4)溶解氧氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在2～3mg/L以上； (5)BOD负荷硝化菌是一类自养型菌，而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖，从而佼白养型的硝化菌得不到优势，结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化，BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。 (二) 反硝化 在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用，将NO2--N和NO3--N还原成N2的过程，称为反硝化。反硝化过程中的电子供体(氢供体)是各种各样的有机底物(碳源)。以甲醇作碳源为例，其反应式为： 6NO3-十2CH3OH→6NO2-十2CO2十4H2O 6NO2-十3CH3OH→3N2十3CO2十3H2O十60H-
硝化与反硝化池
■K硝化池 反硝化池主要是去除废水中的氨氮，同时降解废水中其他的污染物质。 反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N）或一氧化二 氮（NO）的过程。微生物和植物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途，一是利用其中的氮作为氮源，称为同化性硝酸还原作用：NO —NH+f有机态氮。许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养。另一用途是利用N02和NO 为呼吸作用的最终电子受体，把硝酸还原成氮（2）,称为反硝化作用或脱氮作用：NO —NO-NT。能进行反硝化作用的只有少数细菌，这个生理群称为反硝化菌。大部分反硝化细菌是异养菌，例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等，它们以有机物为氮源和能源，进行无氧呼吸，其生化过程可用下式表示： GH2Q+12NO—6HO+6C312NO+能量 CHCOOH+8N e6H2O+1OC04N+8OF+ 能量 少数反硝化细菌为自养菌，如脱氮硫杆菌，它们氧化硫或硝酸盐获得能量，同化二氧化碳，以硝酸盐为呼吸作用的最终电子受体。可进行以下反应： 5S+6KNO2HX 3N2+K2SO+4KHSO ■硝化池 这里的硝化主要是指生化处理工艺段的好养段，将氨氮氧化成亚硝酸氮或者 硝态氮的过程。由于污水氨氮较高。 该反应历程为： 亚硝化反 应］' （2-6） 硝化反 N~O2~-h-02 (2-7)
总反应 亚硝酸菌有亚硝酸单胞菌属、 亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球菌属。 硝酸菌有硝 酸杆菌属、硝酸球菌属。亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌。 发生硝化反应时细菌 分别从氧化NH -N 和NO 「-N 的过程中获得能量，碳源来自无机碳化合物，如 CO 3 一、HCO 、CO 等。假定细胞的组成为 GH 7NO ，则硝化菌合成的化学计量关系可表 示为： 亚硝化反 15CQ TlONO/ +3C 5H ?NO a +22H + +4巴0 硝化反 + NH. +10NO ； T + (2-10) 工艺中采用了两段硝化工艺设施。最大限度上降低生化手段降低氨氮的浓度, 同时减少其他污染物的浓度。 同时废水中的其他污染物质在两段反硝化 +硝化的过程中得到有效降解。 血 3 +202——NO,+ 屮 + (2-8) (2-9)
关于反渗透水处理设备的用途和特点
关于反渗透水处理设备的用途和特点 反渗透技术多数运用于废水处理以及食品、医药工业、化学工业的提纯、浓缩、分离等方面。反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。反渗透膜、纳滤设备、PP 棉等其原理是在溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右)，能截留所有溶解性盐和分子大于100的有机物，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、微生物、胶体、有机物等。 透盐率和脱盐率 反渗透膜主要用于水脱盐，透盐率指通过反渗透膜的速度Js，Js越小，说明膜的脱盐率越高。Js=B(C1-C2) 而脱盐率为R=(1-C2/C1)×100% 公式中：B──膜的盐透过系数；C1──膜高压侧膜面处水中盐的浓度，由于测试困难，一般都以高压侧水中平均盐浓度来代替g/L；C2──膜低压侧水中盐的浓度g/L. 反渗透设备的主要特点是除盐率高，一般除盐率在96%—99%之间，能够很好的从含盐率较高的水中提取出淡水。可以去除水中的细菌（约99.99%），和一些有机成分（约95%）。相对以前的反渗透的设备，在进水的适应性，脱盐率和寿命上得到了很大的提升。反渗透设备的主要优点为：水质好、能耗低、连续运行、性能稳定、无污染。 反渗透设备是水处理设备中常用的一个系统，反渗透设备的正常运行至关重要，为了减轻反渗透设备的工作压力和正常运行，需要针对不同的水质，不同的需求进行预处理。因为每个地区的水质不同，反渗透设备的进水也不同，有地下水，自来水，海水，等不同的水质，所以受水质的影响，反渗透设备的预处理系统也是各不相同。 预处理系统的作用就是出去水中的杂质，满足反渗透设备的进水要求。反渗透设备的预处理系统主要包括，原水泵，加药装置，保安过滤器、石英砂过滤器，活性炭过滤器，精密过滤器等预处理过滤设备。预处理系统的主要作用是降低原水的污染指数，泥沙以及大颗粒的杂质，以达到反渗透设备的进水要求，当然根据不同的水质，不同的要求，设计的预处理系统也不同。
硝酸盐浓度及投加方式对反硝化除磷的影响
第一作者:李勇智,男,1971年出生,博士研究生,主要研究方向为环境生物技术和水污染控制工程。*国家自然科学基金重点资助项目(50138010) 硝酸盐浓度及投加方式对反硝化除磷的影响* 李勇智1 彭永臻1,2 张艳萍2 游伟民 2 (1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院, 哈尔滨150001;2.北京工业大学环境与能源工程学院, 北京100022)摘要 采用SBR 反应器,详细研究了硝酸盐浓度及其投加方式对反硝化除磷过程的影响。结果表明,缺氧环境下的反硝化吸 磷速率与作为电子受体的硝酸盐浓度有很大的关系,硝酸盐浓度越高,吸磷速率越快。当硝酸盐浓度较低,不足以氧化反硝化聚磷菌细胞内的PHB 从而导致体系反硝化除磷效率的下降。相同浓度的硝酸盐,采用流加的方式可以获得比一次性投加更高的反硝化吸磷速率。缺氧环境下,反硝化脱氮量与磷的吸收量成良好的线性关系,借助于反硝化聚磷菌,反硝化脱氮与除磷可在一种环境中完成,有效解决了废水中C OD 不足的问题,同时达到了节省能源和降低污泥产量的目的。 关键词 反硝化除磷 缺氧吸磷 生物除磷 反硝化聚磷菌 硝酸盐 Eff ect of nitrate on denitrif ying dephosphatation L i Y ongz hi ,et al .College of M unicip al and E nv ir onmental Engi -neer ing ,H arbin I nstitute of T echnology ,H arbin 150001 Abstract :T he effect of nit rate o n denitr ify ing depho sphatat ion w as investig ated by using a la bo rat or y -scale Se-quencing Batch Reactor (SBR).T he results show ed t hat t he r ate of taking up phosphate in ano x ic co ndit ion wa s r e-lat ed to t he concentrat ion of nitr ate.T he hig her concentr ation of nitra te w as,the higher r ate of taking up phosphate w as obtained.W hen the co ncentr atio n o f nitr ate w as lim it facto r in r eact or ,the PHB st or ed in the cell of denitr ify -ing pho spho rus r emov al bacteria co uld not be o xidized fully ,which led t he decr ease o f efficiency of pho sphate r e-mov al.T he co nt inuo us and steady a ddition o f nit rate could obtain the hig her r ate o f t aking up pho sphate than the ni-tr ate w as added o nce.T her e w as a linea r r elatio nship betw een the nitr og en remo val and pho sphate taken up under anox ic co ndit ion .Based o n the activ ity o f denitrifying phospho rus r emo val bacteria ,the anox ic pho sphate remo val occurs simulta neo usly w ith denitr ifica tio n under same co nditio n so that the o rg anic subst rat e and ener gy co uld be saved and the aim of r educing sludg e pr o ductio n co uld be o btained . Keywords :D enitrifying depho sphatat ion A nox ic pho sphor us upt ake Bio lo gical pho sphor us r emov al D eni-tr ifying phosphat e remo val bact eria Nitr ate 废水中的磷和氮可以通过微生物的方法而被去除。然而,传统理论认为缺氧区对废水的强化生物除磷没有任何贡献,磷浓度在缺氧区基本稳定,同时硝酸盐被认为是对生物除磷过程带来不利影响的物质[1]。最近的研究表明,至少存在一部分聚磷菌可以在缺氧条件下利用硝酸盐作为电子受体进行吸磷,这一类微生物称为反硝化聚磷菌。反硝化聚磷菌被证实具有和好氧聚磷菌极为相似的代谢特征[2～6]。Kuba 等[5,6]从动力学性质上对这两类聚磷菌进行了比较,认为以硝酸盐作为电子受体的反硝化聚磷菌有着和好氧聚磷菌同样高的强化生物除磷性能。因为反硝化聚磷菌可以在缺氧环境摄磷,这就使得摄磷和反硝化脱氮这两个生物过程借助同一类微生物在同一种环境下一并完成。摄磷和脱氮过程的结合不仅节省了脱氮对碳源的需要,而且摄磷在缺氧内完成可节省曝气所需要的能源。由此带来的另外一个好处就是,产生的剩余污泥量大为降低[7]。 在传统好氧生物除磷过程中,聚磷菌以氧为电子受体,氧是以曝气的方式连续地加入到反应体系当中。在缺氧条件下,反硝化聚磷菌以硝酸盐作为电子受体,硝酸盐浓度及其投加方式对反硝化除磷和脱氮过程构成的影响必然与好氧 条件下不同,国内外的研究中对这种影响并没有详细的报道。本文正是针对这一问题做了细致的研究。 1 实验材料与方法1.1 试验设备与试验用水 试验采用SBR 反应器,高70cm ,直径20cm ,用有机玻璃制成,底部泥斗为圆台形,总有效容积为15L 。在反应器壁的垂直方向每隔10cm 设置一个取样口(兼有排水作用),反应器底部设有排泥放空管,以粘砂块作为微孔曝气头,采用鼓风曝气方式。反应器设有搅拌器,作用是在厌氧和缺氧阶段通过搅拌使活性污泥处于悬浮状态。试验采用人工合成模拟废水(见表1),进水COD 和磷浓度通过不同的乙酸钠和K 2HP O 4的投加量进行控制。缺氧段根据需要加入不同浓度的硝酸钾溶液作为反应所需的电子受体。 1.2 污泥的培养与驯化 试验所用污泥取自采用传统活性污泥法污水处理厂的曝气池。根据聚磷菌可以分为两类的理论,以硝酸盐作为电子受体的反硝化聚磷菌是聚磷菌中的一部分,所以对反硝化聚磷 ? 323?李勇智等 硝酸盐浓度及投加方式对反硝化除磷的影响
硝化与反硝化
硝化：在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。反应过程如下： 亚硝酸盐菌： 向左转|向右转 接着亚硝酸盐转化为硝酸盐： 向左转|向右转 这两个反应式都是释放能量的过程，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少它的需氧量。上诉两式合起来写成： 向左转|向右转 综合氨氧化和细胞体合成反应方程式如下： 向左转|向右转
上式可知：(1)在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g；(2)硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每氧化lg氨氮，将消耗碱度(以CaCO3计) 7.lg。 影响硝化过程的主要因素有： (1)pH值当pH值为8.0～8.4时(20℃)，硝化作用速度最快。由于硝化过程中pH将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰，维持pH值在7.5以上； (2)温度温度高时，硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜； (3)污泥停留时间硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为＝0.3～ 0.5d-1(温度20℃，pH8.0～8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。在实际运行中，一般应取＞2 ； (4)溶解氧氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在2～3mg/L以上； (5)BOD负荷硝化菌是一类自养型菌，而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖，从而佼白养型的硝化菌得不到优势，结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化，BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。
反渗透水处理设备
中华人民共和国城镇建设行业标准 反渗透水处理设备 前言 反渗透水处理设备已广泛地用于苦咸水淡化、海水淡化、医药、电子、工业废水处理、采矿、冶金及市政供水等领域。为了更好地规范该产品的生产，制定了该产品的行业标准。 本标准编制过程中，参照采用了美国国家标准ANSI／NSF58：1997《反渗透饮水处理设备》。 本标准由建设部标准定额研究所提出。 本标准由建设部给水排水产品标准化技术委员会归口。 本标准由蓝星水处理技术有限公司、北方膜技术工业有限公司、国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心、山东招远膜天集团有限公司、北京天元恒业水处理工程公司、上海恒通水处理工程有限公司、湖州欧美制水设备有限公司负责起草。 本标准主要起草人：张桂英、赵宏伟、张秀刚、孙志英、温建志、张松健、陈伟。 1 范围 本标准规定了反渗透水处理设备性能指标、技术要求、试验方法及标志、包装、运输、贮存。 本标准适用于以含盐量低于5000mg／L的水为原水，用反渗透技术生产渗透水的反渗透水处理设备。 5 技术要求 5.1反渗透水处理设备性能指标： a)脱盐率：反渗透水处理设备根据原水水质、膜的状况合理选用脱盐率，一般平均脱盐率不低于90％(用户有特殊要求的除外)。 b)原水回收率：根据原水水质及预处理情况，难溶盐的饱和程度、膜排列情况选择回收率，一般： ——小型反渗透水处理设备原水回收率不小于30％； ——中型反渗透水处理设备原水回收率不小于50％； ——大型反渗透水处理设备原水回收率不小于70％。 c)操作温度：温度为影响产水量的主要指标，温度变化直接影响产水量，一般按标准状态下(25℃)的温度条
件设计，通常复合膜选用4～45℃；乙酸纤维素膜4—35℃。 d)操作压力：根据工艺要求，合理选择操作压力，一般不大于3MPa。 5.2 设备应设计合理，结构紧凑，外形美观，占地面积及占用空间小。 5.3 设备构件包括：反渗透膜组件、泵、各种管道、仪表等，均应符合相应的标准和规范。 5.4 设备安装时，在装卸膜元件的一侧，应留有不小于膜元件长度1.2倍距离的空间，以满足换膜、检修要求，设备不能安放在多尘、高温、震动的地方，一般应放置于室内，避免阳光直射，环境温度低于4℃时，必须采取防冻措施。 5.5 进入反渗透水处理设备的原水应满足如下条件： a)淤塞指数SDI15<5或污染指数FI<4； b)游离氯：聚酰胺复合膜 反硝化细菌和反硝化聚磷菌在污水处理中的运用 摘要：微生物法在污水处理过程中起到十分重要的作用。其中反硝化细菌与反硝化聚磷菌在污水处理中运用更为广泛，本文就对这两种细菌的研究情况作一些简单概述。 关键词：反硝化细菌；反硝化聚磷菌；自养反硝化；好氧反硝化 随着人类生活水平的不断提高和工业生产的快速发展，带来越来越严重的水质污染问题。寻求新的高效污水处理办法也是现在的一大研究方向，微生物处理法在污水处理中有着广泛的运用。本文着重介绍两种细菌：反硝化细菌和反硝化聚磷菌在污水处理中的一些运用。 一．反硝化细菌 反硝化细菌(Denitrifying bacteria) 是一类兼性厌氧微生物,当处于缺氧环境时,反硝化细菌可用硝酸盐、氮化物等作为末端电子受体。有些反硝化细菌能还原硝酸盐和亚硝酸盐,有些反硝化细菌只能将硝酸盐还原为亚硝酸盐。 反硝化细菌与污水除氮原理：污水中的含氮有机物经过异养菌的氨化作用转变为氨氮,再经过硝化细菌的硝化作用将氨氮转变为亚硝酸盐和硝酸盐态氮,最后经过反硝化细菌的反硝化作用将亚硝酸盐和硝酸盐还原为NO、N 2 O ,并最终变 为N 2 ,从而将含氮物质从污水处理系统中排出。当环境中有分子态氧存在时,反硝化细菌氧化分解有机物,利用分子态氧作为最终电子受体。在无分子态氧存在下,反硝化细菌利用硝酸盐和亚硝酸盐作为电子受体,有机物则作为碳源及电子供体提供能量。在污水处理中,当溶解氧(DO) 小于或等于0.15mgPL 情况下,反硝化细菌利用污水中的有机碳源(污水中的BOD) 作为氢供体,以硝酸态盐作为电子 受体,将硝酸盐还原为NO、N 2O 或N 2 ,这既可消除污水中的氮,又可恢复环境的pH 稳定性,对污水处理系统的正常运行起重要作用。在污水处理中反硝化细菌种类很多。 影响污水脱氮过程中反硝化反应的因素： 1.有机碳源：一般认为,当污水中的BOD 5 PT2N 值> 3～5 时,即可认为碳源是充足的,此时不需要补充外加碳源。甲醇作为碳源时反硝化速率高,被分解后的产物为 CO 2和 H 2 O ,但处理费用较高。污水处理系统中碳源的种类不同可导致反硝化细 菌的类群及反硝化活性不同。环境微生物作业,硝化,反硝化细菌