厌氧氨氧化与短程反硝化除磷的耦合.
短程反硝化及厌氧氨氧化的基本原理
短程反硝化及厌氧氨氧化的基本原理短程反硝化和厌氧氨氧化是一种常见的废水处理方法，它们的基本原理是通过控制生物反应器内的环境条件和微生物的代谢过程，将废水中的硝酸盐反硝化为氮气，同时进行氨氧化过程，将废水中的氨氮去除。
短程反硝化是一种利用反硝化细菌将废水中的硝酸盐还原为氮气的过程。
在短程反硝化过程中，将废水引入反硝化生物反应器中，反应器内悬浮着大量的反硝化细菌。
反硝化细菌通过代谢过程将废水中的硝酸盐还原为氮气，这个过程中产生的氮气会从反应器中排出。
短程反硝化一般在低氧或无氧条件下进行，因为反硝化细菌需要缺氧的环境才能发挥作用。
短程反硝化的基本原理是反硝化细菌通过代谢过程将废水中的硝酸盐还原为氮气。
这个过程通常包括两个步骤：第一步是硝化作用，将废水中的氨氮氧化为硝酸盐；第二步是反硝化作用，将硝酸盐还原为氮气。
在短程反硝化过程中，通过控制反应器内的环境条件和微生物组成，使得反硝化作用成为主导，从而实现高效的硝酸盐去除。
与短程反硝化相似，厌氧氨氧化也是一种废水处理方法，它通过将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐，进一步氧化为硝酸盐，最终将氨氮去除。
厌氧氨氧化一般在无氧环境中进行，因为厌氧氨氧化细菌需要缺氧的环境才能进行代谢活动。
厌氧氨氧化的过程中还需要存在硝酸盐，用于维持反应器内良好的微生物群落和生态环境。
厌氧氨氧化的基本原理是通过厌氧氨氧化细菌将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐，进而再氧化为硝酸盐。
厌氧氨氧化的过程包括两个步骤：第一步是氨氧化，氨氮通过厌氧氨氧化细菌代谢转化为亚硝酸盐；第二步是亚硝酸盐氧化，亚硝酸盐通过进一步的氧化反应转化为硝酸盐。
厌氧氨氧化的过程需要提供合适的底物和条件，如氨氮、亚硝酸盐、适宜的温度、pH值和营养物质等，以维持厌氧氨氧化细菌的生长和代谢过程。
总结起来，短程反硝化和厌氧氨氧化是两种常见的废水处理方法，它们的基本原理都是通过控制反应器内的环境条件和微生物的代谢过程，将废水中的硝酸盐反硝化为氮气，同时进行氨氧化过程，将废水中的氨氮去除。
短程硝化反硝化的研究详解
短程硝化反硝化的研究进展摘要短程硝化反硝化技术主要用于处理高氨氮质量浓度和低C/N比的污水。
成功实现短程硝化反硝化技术的关键是将硝化反应控制并维持在亚硝酸盐阶段，不进行亚硝酸盐至硝酸盐的转化。
本文探讨了短程硝化反硝化的机理并对氨氧化菌的分子生物学研究进行了分析，同时探讨了A/SBR工艺的应用。
关键词短程硝化反硝化氨氧化菌A/SBR1 引言近年来，随着工业化和城市化进程的不断提高，大量氮、磷等营养物质进入水体，水体富营养化的现象日益严重，由于常规的活性污泥工艺硝化作用不完全，反硝化作用则几乎不发生，总氮的去除率仅在10%～30%之间，出水中还含有大量的氮和磷[1]。
因此，只有对常规的活性污泥法进行改进，加强其生物脱氮功能，才能解决日益突出的受纳水体“富营养化”问题。
目前，各城市污水处理厂均应用新的运行方法和控制策略进行脱氮除磷。
随着新的微生物处理技术的介入，污水处理设施的功效得到显著提高。
短程硝化反硝化技术对于处理这种污水在经济和技术上均具有较高的可行性。
短程硝化反硝化技术已成为脱氮领域研究的热点。
其研究内容主要集中在实现氨氧化菌在反应器的优势积累、构造适于氨氧化菌长期稳定生长并抑制亚硝酸氧化菌的最佳环境因素、优化过程控制模式实现持续稳定的短程硝化等。
2 短程硝化反硝化的机理生物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程。
第一步是由氨氧化菌( ammonium oxidition bacteria，AOB) 将NH4-N氧化NO-2-N的亚硝化过程;第二步是由亚硝酸氧化菌( nitrite oxidition bacteria，NOB) 将NO-2-N氧化为NO-3-N的过程。
然后通过反硝化作用将产生的NO-3-N经由NO-2-N、NO或N2O转化为N2，NO-2-N 是硝化和反硝化两个过程的中间产物。
V oets等(1975)在处理高浓度氨氮废水的研究中，发现了硝化过程NO-2-N积累的现象，首次提出了短程硝化反硝化生物脱氮的概念[2]。
厌氧氨氧化与短程硝化反硝化的区别
厌氧氨氧化与短程硝化反硝化的区别厌氧氨氧化与短程硝化反硝化的区别，很多小伙伴容易搞混，本文从两个工艺本身的原理出发写一写两个工艺的异同点！有其他疑问的小伙伴可以到污托邦社区交流！1、短程硝化反硝化生物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程，第一步是由亚硝化菌将N H4+-N氧化为N O2--N的亚硝化过程；第二步是由硝化菌将N O2--N 氧化为氧化为N O3--N的过程；然后通过反硝化作用将产生的N O3—N 经由N O2--N转化为N2，N O2--N是硝化和反硝化过程的中间产物。
1975年V o e t s等在处理高浓度氨氮废水的研究中，发现了硝化过程中N O2--N积累的现象，首次提出了短程硝化反硝化脱氮的概念。
如下图所示。
比较两种途径，很明显，短程硝化反硝化比全程硝化反硝化减少了N O2-、N O3-和N O3-、N O2-两步反应，这使得短程硝化反硝化生物脱氮具有以下优点：1、可节约供氧量25%。
节省了N O2-氧化为N O3-的好氧量。
2、在反硝化阶段可以节省碳源40%。
在C/N比一定的情况下提高了T N 的去除率。
并可以节省投碱量。
3、由于亚硝化菌世代周期比硝化菌短，控制在亚硝化阶段可以提高硝化反应速度和微生物的浓度，缩短硝化反应的时间，而由于水力停留时间比较短，可以减少反应器的容积，节省基建投资，一般情况下可以使反应器的容积减少30%~40%。
4、短程硝化反硝化反应过程在硝化过程中可以减少产泥25%~34%，在反硝化过程中可以减少产泥约50%。
由于以上的优点，使得短程硝化-反硝化反应尤其适应于低C/N比的废水，即高氨氮低C O D，既节省动力费用又可以节省补充的碳源的费用，所以该工艺在煤化工废水方面非常可行。
2、厌氧氨氧化本文说的厌氧氨氧化是目前的主流的应用的工艺流程（彭永臻院士的短程反硝化暂时不介绍）。
A n a m m o x是在无氧条件下，以氨为电子供体、亚硝酸为电子受体，产生氮气和硝酸的生物反应。
短程硝化反硝化与同步硝化反硝化
短程硝化反硝化与同步硝化反硝化短程硝化反硝化与同步硝化反硝化1. 简介短程硝化反硝化和同步硝化反硝化是两种常见的废水处理方法，它们在去除氨氮和硝酸盐方面具有独特的优势。
本文将详细介绍这两种技术的原理、应用领域，并对其效果和限制进行评估。
2. 短程硝化反硝化2.1 硝化反硝化原理短程硝化反硝化是一种将硝化和反硝化两个过程耦合起来，实现废水中氨氮的高效去除的技术。
在短程硝化反硝化过程中，废水中的氨氮首先经过硝化作用被氧化为硝态氮，然后立即发生反硝化作用将硝态氮还原为氮气排出。
2.2 应用领域短程硝化反硝化广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂等领域。
它在处理高浓度氨氮废水以及有限操作空间的情况下具有明显的优势。
由于其反应迅速、体积小、投资少的特点，使得短程硝化反硝化成为一种非常经济有效的废水处理方法。
2.3 效果和限制短程硝化反硝化的主要优势在于处理效果显著，能够快速去除废水中的氨氮，达到废水排放标准。
然而，由于该技术对废水中的氨氮浓度要求较高，处理低浓度氨氮废水时效果不明显。
短程硝化反硝化还对温度和pH值等环境因素较为敏感。
3. 同步硝化反硝化3.1 硝化反硝化原理同步硝化反硝化是指在同一处理单元中同时进行硝化和反硝化过程的一种废水处理技术。
该技术通过优化废水处理工艺，加强好氧和厌氧条件下微生物的协同作用，实现氨氮和硝态氮的同时去除。
3.2 应用领域同步硝化反硝化广泛应用于生活污水处理、工业废水处理以及农业废水处理等领域。
由于同步硝化反硝化能够同时去除氨氮和硝态氮，使得废水处理过程更加高效，减少了处理单元的占地面积，降低了处理成本，因而受到了广泛的关注和应用。
3.3 效果和限制同步硝化反硝化的主要优势在于处理效果稳定，同时可以实现氨氮和硝态氮的全面去除。
然而，该技术对微生物的选择性较高，因此在操作和维护时需要严格控制环境因素，以确保微生物的正常生长和活性。
同步硝化反硝化对废水中COD和其他有机物的降解效果较差，需要配合其他技术进行。
短程反硝化及厌氧氨氧化的基本原理
短程反硝化及厌氧氨氧化的基本原理短程反硝化和厌氧氨氧化是一种常见的污水处理工艺，它们能够高效地去除废水中的氮污染物。
这两种工艺的基本原理是通过微生物的作用，将废水中的硝酸盐氮转化为氮气释放到大气中，从而达到净化水体的目的。
短程反硝化是一种在缺氧条件下进行的反硝化过程。
在这个过程中，废水中的硝酸盐氮被还原为氮气释放出去。
与传统的反硝化工艺相比，短程反硝化的特点是在短距离内完成硝酸盐氮的转化，从而提高了反硝化速率和效率。
这是通过在废水处理系统中设置短程反硝化区域来实现的。
在这个区域中，水体中的氧气浓度非常低，微生物可以利用硝酸盐氮作为电子供体，将其还原为氮气。
这个过程是由一系列特定的微生物参与的，其中包括反硝化细菌和反硝化真菌。
它们能够通过代谢产生的酶来催化反硝化反应，将硝酸盐氮转化为氮气释放出去。
厌氧氨氧化是一种在缺氧条件下进行的氨氧化过程。
在这个过程中，废水中的氨氮被氨氧化细菌氧化为亚硝酸盐氮。
与传统的氨氧化工艺相比，厌氧氨氧化的特点是在缺氧条件下进行，不需要外部供氧。
这样可以节省能源，并且可以在一定程度上减少产生的污泥量。
厌氧氨氧化的反应需要一定的反应器设计和操作控制，以维持适宜的厌氧条件和微生物群落的稳定。
在反应器中，厌氧氨氧化细菌利用废水中的氨氮作为电子供体，将其氧化为亚硝酸盐氮，同时产生一定量的硝酸盐氮。
这个过程是由一系列具有特定代谢功能的微生物参与的，其中包括厌氧氨氧化细菌和厌氧氨氧化古菌。
它们通过产生的酶来催化厌氧氨氧化反应，将氨氮氧化为亚硝酸盐氮。
短程反硝化和厌氧氨氧化通常结合在污水处理系统中使用，以提高氮污染物的去除效率。
这两种工艺的组合可以充分利用微生物的作用，将废水中的硝酸盐氮和氨氮转化为氮气释放出去，从而实现废水的净化。
在实际应用中，需要根据废水的特性和处理要求来确定合适的短程反硝化和厌氧氨氧化工艺参数，以及适宜的反应器设计和操作控制。
这样才能保证工艺的稳定性和高效性，达到预期的治理效果。
短程反硝化-厌氧氨氧化在废水中的应用进展
短程反硝化-厌氧氨氧化在废水中的应用进展短程反硝化-厌氧氨氧化在废水中的应用进展引言随着城市化进程的不断加速，工业与生活废水排放量剧增，污水处理成为了一项亟待解决的环境问题。
废水中的氨氮和硝酸盐氮是两种主要的污染物之一，它们对水体生态环境的破坏性极大。
传统处理方法中常采用硝化-反硝化工艺，但是该工艺存在能耗高、投资成本大和处理效果不佳等问题。
近年来，短程反硝化-厌氧氨氧化技术引起了人们的关注，它在废水处理中具有潜在的应用前景。
一、短程反硝化-厌氧氨氧化技术简介短程反硝化-厌氧氨氧化技术，是指将硝酸盐氮在缺氧条件下转化为氮气的过程。
它与传统的硝化-反硝化工艺相比，不需要外部供氧，能够节约能源消耗。
短程反硝化-厌氧氨氧化技术主要包括两个过程：即在厌氧条件下，利用硝酸盐氮作为电子受体，有机物作为电子供体进行反硝化反应；同时，在厌氧条件下，厌氧氨氧化细菌利用氨氮和硝酸盐氮合成亚硝酸盐氮，再由异化微生物进行反硝化反应。
该技术具有处理效果良好、运行稳定等优势。
二、短程反硝化-厌氧氨氧化技术的应用进展近年来，短程反硝化-厌氧氨氧化技术在废水处理领域得到了广泛的应用和研究。
下面将从工艺改进、微生物群落研究、应用案例等方面进行介绍。
1. 工艺改进为了提高短程反硝化-厌氧氨氧化技术的处理效果和稳定性，研究人员进行了一系列的改进工作。
例如，进一步优化了反应器的结构和操作条件，提高了反应器内微生物的活性和代谢效率。
同时，添加适量的辅助电子供体和电子受体，有助于调控反应过程，提高氮去除效率。
2. 微生物群落研究微生物在短程反硝化-厌氧氨氧化技术中发挥着重要的作用。
通过对微生物群落结构和功能的研究，可以深入了解厌氧氨氧化过程中的微生物代谢途径和相互关系，为工艺优化和稳定运行提供理论指导。
同时，通过基因测序技术和荧光原位杂交技术，可以鉴定和鉴定分离出新的厌氧氨氧化微生物。
3. 应用案例短程反硝化-厌氧氨氧化技术在实际废水处理中得到了广泛应用，并取得了显著的效果。
ANAMMOX(厌氧氨氧化)的工艺发展及工程应用!
ANAMMOX（厌氧氨氧化）的工艺发展及工程应用！厌氧氨氧化(ANAMMOX) 工艺，最初由荷兰Delft工业大学于20 世纪末开始研究，并于本世纪初成功开发应用的一种新型废水生物脱氮工艺。
它以20 世纪90 年代发现的ANAMMOX 反应为基础，该反应在厌氧条件下以氨为电子供体，亚硝酸盐为电子受体反应生成氮气，在理念和技术上大大突破了传统的生物脱氮工艺。
ANAMMOX 工艺具有脱氮效率高、运行费用低、占地空间小等优点，在污水处理中发展潜力巨大。
目前该工艺在处理市政污泥液领域已日趋成熟，位于荷兰鹿特丹Dokhaven 污水厂的世界上首个生产性规模的ANAMMOX 装置容积氮去除速率(NRR) 更是高达9.5 kg N/(m3·d)。
此外，ANAMMOX 工艺在发酵工业废水、垃圾渗滤液、养殖废水等高氨氮废水处理领域的推广也逐步开展，在世界各地的工程化应用也呈星火燎原之势。
1、ANAMMOX 工艺及其衍生工艺经过20多年的研究和发展，基于ANAMMOX 反应开发出来的较成熟的工艺有SHARON -ANAMMOX 工艺、全程自养脱氮(CANON) 工艺、限氧自养硝化反硝化(OLAND) 工艺、反硝化氨氧化(DEAMOX) 工艺、好氧反氨化(DEMON) 工艺。
近年来，研究人员仍在不断探索其他形式的ANAMMOX 衍生工艺，譬如同步短程硝化、厌氧氨氧化、反硝化耦合(SNAD) 工艺、单级厌氧氨氧化短程硝化脱氮(Single-stage nitrogen removal using ANAMMOX）目前，存在两种方法为ANAMMOX 提供电子受体亚硝酸盐，一种是在一个独立的曝气反应器中产生而随后进入ANAMMOX 反应器，另一种是在一个无O2 或者微O2 的ANAMMOX反应器中产生并立即参与ANAMMOX 反应。
据此，可将ANAMMOX 工艺相应分为分体式(两级系统) 和一体式(单级系统) 两种，一体式包括CANON、OLAND、DEAMOX、DEMON、SNAP 、SNAD 等工艺，分体式主要是SHARON-ANAMMOX 工艺。
短程硝化反硝化工艺
短程硝化反硝化工艺简析广东石油化工学院化工与环境工程学院环境08-1 冼真文摘要 :指出短程硝化反硝化工艺是目前国内外生物脱氮技术研究应用的热点 ,通过介绍短程硝化反硝化工艺原理 ,分析了不同工艺稳定亚硝态氮积累实现短程硝化的工艺控制措施 ,对短程硝化反硝化工艺今后的研究和应用进行了展望。
关键词 :短程硝化反硝化；氨氧化细菌；硝化；反硝化短程硝化反硝化工艺是目前国内外生物脱氮技术研究应用的热点。
在生物脱氮硝化过程中,氨氧化细菌将氨氮氧化为亚硝态氮,亚硝酸盐氧化细菌将亚硝态氮氧化为硝态氮。
控制硝化反应条件 ,使硝化反应只进行到亚硝态氮阶段并实现稳定的亚硝态氮积累,是各种短程硝化反硝化工艺稳定运行的关键。
短程硝化反硝化工艺主要包括SHARON,OLAND 和CANON工艺 ,同时国内外专家学者也对SBR ,A/ O,MBR,曝气生物滤池等工艺的短程硝化反硝化进行了深入研究。
1 短程硝化反硝化原理传统的脱氮工艺是将NH4+氧化成NO2-,再氧化成NO3-；起作用的分别是亚硝酸菌和硝酸菌，统称为硝化菌，可得如下结论：亚硝化过程产生的能量比硝化过程产生的能量多，因而前者反应速率较后者快；亚硝化过程中产生大量的H+,使系统pH值降低，而硝化过程对系统的pH值无影响；亚硝化过程和硝化过程好氧比为3:1；亚硝酸菌和硝酸菌的生理特性大致相似，但前者的时代周期短，生长较快，因此较能适应冲击负荷和不利的环境条件。
当硝酸菌受到抑制的时候，将会出现NO2-的积累。
很显然，在传统的硝化-反硝化脱氮过程中，在反硝化菌的作用下，反硝化过程既可从硝酸盐开始，也可以从亚硝酸盐开始。
但由NO2-转化为NO3-，然后由NO3-再转化为NO2-的重复转化过程中，要消耗更多的溶解氧和有机碳源。
如果在实际过程中，控制这一转化过程，使NH4+全部或绝大部分转化为NO2-而不是NO3-，由NO2-直接进行反硝化，称此过程为短程硝化-反硝化，经过环境工作者的不懈努力，短程硝化-反硝化过程在许多反应器都得以实现。
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厌氧氨氧化与短程反硝化除磷的耦合
污水的除磷脱氮一直是污水研究领域的研究热点,污水处理工艺的研究也要求朝着高效,低能耗的方向发展。
厌氧氨氧化工艺实现了最短及高效的氨氮转换为氮气的技术路径,且不需要有机碳源。
反硝化除磷技术实现了脱氮和除磷过程的统一。
厌氧氨氧化菌和反硝化聚磷菌协同耦合作用应该是可以实现污水脱氮除磷功能。
本文采用上流式生物膜反应器富集厌氧氨氧化菌,采用SBR富集短程反硝化除磷菌,采用SBR反应器对两菌种的耦合协同作用进行研究,研究结论如下：1)采用上流式生物膜反应器在已有厌氧氨氧化菌的前提下,控制氨氮与亚硝氮都为70mg／L,HRT=24h的情况下,成功富集厌氧氨氧化菌,反应器对氨氮去除率可以达到94.88%,亚硝氮去除率为93.62%,氨氮与亚硝氮都降为35mg／L 逐渐降低水力停留时间到4h时,氨氮和亚硝氮的去除率分别下降为42.88%和50.48%。
2)在厌氧氨氧化驯化富集过程中,软性填料上污泥颜色会逐渐由黑褐色变为红色,填料上的污泥主要富集于纤维绳内部。
3)采用SBR先以厌氧／沉淀排水/缺氧／沉淀排水排泥方式富集驯化短程反硝化除磷菌,在驯化过程中,厌氧段吸碳释磷以及缺氧段反硝化聚磷效果都比较理想。
再采用厌氧／／缺氧／排泥沉淀排水的运行方式启动短程反硝化除磷反应器,启动成功后COD去除率为76.40%,PO43--p的去除率为75.08%,亚硝氮的去除率为91.67%,反应器表现出较好的除磷效果。
4)厌氧氨氧化生物膜放入富集有聚磷菌的SBR反应器中进行耦合脱氮除磷,缺氧段亚硝氮浓度控制在24mg／L时,亚硝氮出去率为95.37%,氨氮去除率为50.56%,磷去除率仅为64.16%,除磷率较前期有所降低。
5)在考察聚磷菌与厌氧氨氧化菌的竞争作用时,在亚硝氮浓度不改变的情况下,提高氨氮浓度时,氨氮去除量维持在8-11 mg／L,而磷的去除率却降至60%以下,低于驯化时的水平。
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