短程硝化反硝化生物脱氮技术概述

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短程硝化反硝化生物脱氮技术

短程硝化反硝化生物脱氮技术

短程硝化反硝化生物脱氮技术短程硝化反硝化生物脱氮技术引言近年来,随着城市化进程的加快和人口的迅速增长,污水处理厂在城市环境中扮演着至关重要的角色。

污水中氮的浓度过高,容易造成水体富营养化,影响水质,对水生生物和人类健康产生不利影响。

因此,对污水中氮的有效去除成为了污水处理工艺的重要研究方向。

背景氮是一种不可替代的生物元素,对生物体的生长和发育具有重要影响。

然而,过高浓度的氮对水体环境产生负面影响。

目前,世界上使用最广泛的氮去除方法是硝化和反硝化。

传统的污水处理工艺采用全程硝化反硝化技术,即将氨氮通过好氧硝化作用转化为亚硝酸盐,再通过厌氧反硝化作用转化为氮气,从而实现氮的去除。

然而,全程硝化反硝化技术存在几个问题:首先,硝化和反硝化两个过程分开进行,需要两个不同的环境条件,增加了处理工艺的复杂性;其次,亚硝酸盐容易被氧化为硝酸盐,导致氮的去除效率下降;最后,传统工艺通常需要较长的停留时间和大量的废液处理。

短程硝化反硝化生物脱氮技术的原理短程硝化反硝化技术克服了传统全程硝化反硝化的一些不足,在氮的去除效率和处理效果上具有一定的优势。

短程硝化反硝化生物脱氮技术是同时进行硝化和反硝化过程的一种处理方法。

通过合理调节反应器的操作条件和控制意图,可以实现在同一反应器中达到硝化和反硝化的目的。

短程反应器通常使用拟氧条件,提供带氧和无氧环境,从而满足硝化和反硝化反应的需求。

短程硝化反硝化生物脱氮技术的核心是合理控制和利用硝化反硝化菌的转化能力。

传统的全程硝化反硝化中硝化菌主要通过氨氧化过程将氨氮转化为亚硝酸盐,然后反硝化菌将亚硝酸盐通过反硝化过程转化为氮气。

而短程硝化反硝化则是通过单一菌株或混合菌株的双重能力实现硝化和反硝化,从而达到了节约空间和提高氮去除效率的目的。

应用案例短程硝化反硝化生物脱氮技术已经在一些污水处理厂得到了应用,并取得了良好的效果。

以某污水处理厂为例,该处理厂采用了短程硝化反硝化生物脱氮技术,取得了显著的效果。

短程硝化反硝化生物脱氮技术处理垃圾渗滤液的应用

短程硝化反硝化生物脱氮技术处理垃圾渗滤液的应用

短程硝化反硝化生物脱氮技术处理垃圾渗滤液的应用短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种处理含氨废水的高效、经济、环保的方法。

在垃圾渗滤液处理中的应用,可以有效地去除渗滤液中的氨氮、硝态氮等有害物质,达到排放标准,同时利用生物反应器中的微生物降解有机物,进一步净化废水。

垃圾渗滤液是指通过垃圾堆填场下垃圾中所产生的含有有机质、有机氮、氨氮等物质的污水,它具有浓度低、COD高的特点。

传统的垃圾渗滤液处理方法主要采用厌氧消化或曝气生物脱氮法,但存在处理周期长、消耗大量能源和产生二次污染等问题。

而短程硝化反硝化生物脱氮技术能够解决这些问题。

短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种同步进行硝化和反硝化反应的方法,通过在同一反应器中引入硝化和反硝化微生物来实现。

在垃圾渗滤液处理过程中,首先将渗滤液进入生物反应器,并添加适量的填料,提供微生物附着生长的载体。

然后,在一定温度和氧气供应条件下,硝化微生物将氨氮转化为亚硝酸盐,同时反硝化微生物将亚硝酸盐转化为氮气释放到大气中,从而实现去氮效果。

短程硝化反硝化生物脱氮技术的优势主要体现在以下几个方面:1. 去氮效果好:短程硝化反硝化生物脱氮技术能够同时进行硝化和反硝化反应,使得废水中的氨氮、硝态氮等有害物质得到有效去除。

与传统的厌氧消化或曝气生物脱氮法相比,去氮效果更好。

2. 能耗低:短程硝化反硝化生物脱氮技术不需要大量的能源供应,只需提供适量的氧气即可。

相比于传统的曝气生物脱氮方法,能耗大大降低。

3. 操作简单:短程硝化反硝化生物脱氮技术的操作相对简单,只需控制好温度和氧气供应即可。

无需增加其他复杂的设备和控制系统。

4. 环保性好:短程硝化反硝化生物脱氮技术由于不需要使用化学药剂或增加其他物质,对环境的影响较小。

通过去除废水中的有机物和氨氮等有害物质,进一步净化了废水。

《2024年短程硝化反硝化生物脱氮技术》范文

《2024年短程硝化反硝化生物脱氮技术》范文

《短程硝化反硝化生物脱氮技术》篇一一、引言随着人类社会的高速发展,工业化和城市化进程不断加快,水体富营养化问题日益严重,其中氮污染成为水环境治理的重要难题。

短程硝化反硝化生物脱氮技术作为一种新型的生物脱氮技术,因其高效、节能、环保等优点,受到了广泛关注。

本文将介绍短程硝化反硝化生物脱氮技术的原理、应用及优势,并探讨其发展前景。

二、短程硝化反硝化生物脱氮技术原理短程硝化反硝化生物脱氮技术是指在一定条件下,通过生物反应过程实现氮的去除。

其基本原理包括硝化反应和反硝化反应两个过程。

1. 硝化反应:在好氧条件下,氨氮通过亚硝酸盐型硝化过程被氧化为亚硝酸盐,此过程由亚硝酸盐菌完成。

2. 反硝化反应:在缺氧条件下,亚硝酸盐通过反硝化过程被还原为氮气,从而实现氮的去除。

此过程由反硝化菌完成。

短程硝化反硝化生物脱氮技术的关键在于实现亚硝酸盐的积累,即在硝化过程中将氨氮直接氧化为亚硝酸盐,而非传统意义上的硝酸盐。

这有助于降低能耗,提高反应效率。

三、短程硝化反硝化生物脱氮技术的应用短程硝化反硝化生物脱氮技术已广泛应用于城市污水处理、工业废水处理和农业废水处理等领域。

在城市污水处理中,该技术可有效去除污水中的氮,降低污水排放对环境的污染。

在工业废水处理中,该技术可处理含有高浓度氨氮的废水,如化肥、制药等行业。

在农业废水处理中,该技术可处理养殖业废水,减少氮磷等营养物质的排放,保护水生态环境。

四、短程硝化反硝化生物脱氮技术的优势相比传统生物脱氮技术,短程硝化反硝化生物脱氮技术具有以下优势:1. 节能:通过实现亚硝酸盐的积累,降低了能耗,提高了反应效率。

2. 高效:该技术可快速去除污水中的氮,提高处理效率。

3. 环保:该技术可有效降低污水排放对环境的污染,保护水生态环境。

4. 灵活性:该技术适用于不同来源的废水处理,具有较好的灵活性和适应性。

五、发展前景随着环保意识的不断提高和政策的不断推动,短程硝化反硝化生物脱氮技术将得到更广泛的应用。

生物脱氮除磷 短程硝化反硝化

生物脱氮除磷 短程硝化反硝化

硝酸菌 反硝化菌
短程硝化反硝化脱氮途径
反应方程式如下:
影响因素
Do浓度
1
污泥泥龄 5
2
自由氨
4
温度
3
pH值
短程硝化反硝化潜在优势
曝气量 • 硝化阶段无需将NO2-氧化成NO3-,节省的曝气量大约占25% • 反硝化阶段直接将NO2-转化为N2,节省大量碳源,大约为40%
碳源
• 亚硝化细菌世代周期比硝化细菌短,缩短硝化反应时间
昔日Dokhaven
荷兰鹿特丹Dokhaven污水处理厂改造工程
设计负荷:47万人口 处理水量:9100m3/h(旱季)
19000m3/h(雨季) 原始处理工艺:AB法(吸附——生物降解工艺)
出水指标和实际出水参数
指标
BOD(mg/L) TKN(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) SS(mg/L)
1980年设计值 20 20 -* 30
分阶段排放标准 1995年起 20 20 1 30
2006年后 20 20 1 30
处理结果 目前出水水质
4 7.7 24 0.8 2
原始工艺设计(1980年)并未考虑对氮、磷的去除,而新的《市政污水排 放规范》明确规定从1995年起对磷的排放限制,而且从那时起对氮的限制也逐 渐由对TKN 的控制转向对总氮的控制。显然,原始的设计不能满足对营养物去 除的要求,需要进行升级。对脱氮来说,及时对污泥消化液采用了近年在荷兰 研发出来的SHARON和 ANAMMOX工艺。
生物脱氮技术
短程硝化反硝化
目录
CONTENTS
技术原理
技术背景
典型工艺
01 技 术 背 景
污水中氮的主要形态酸 盐氮

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。

短程硝化反硝化生物脱氮技术概述短程硝化反硝化脱氮工艺

短程硝化反硝化生物脱氮技术概述短程硝化反硝化脱氮工艺

短程硝化反硝化生物脱氮技术概述短程硝化反硝化脱氮工艺随着水体受到氮素污染越来越严重,废水脱氮日益受到人们的重视。

其中生物脱氮技术将有机氮和氨氮通过硝化反硝化过程去除具有无可比拟的发展前景。

其中传统的生物脱氮技术认为要完全去除水中的氨态氮就必须要经过完整的硝化与反硝化过程,即以硝酸盐作为硝化的终点和反硝化的起点,这主要是基于要防止对环境危害较大的亚硝酸盐的积累以及对好氧硝化菌和兼性厌氧反硝化菌不能在同一个反应器里同时大量存在的认识导致的。

而现在的大量研究表明,好氧硝化菌和兼性厌氧反硝化菌是可以在同一个反应器里共同起作用的。

因为在整体和每一单元填料表面所附着的生物膜上都存在基质和溶解氧的浓度梯度分布,这就为各种生态类型的微生物在生物膜内不同部位占据优势生态位提供了条件。

由于短程硝化反硝化脱氮比传统的脱氮技术具有很多的优点,因此引起了国内外研究者的广泛关注,对影响短程硝化反硝化的因素以及实现和维持短程硝化反硝化的工艺控制进行了大量的研究。

1.传统硝化反硝化脱氮机理1.1 硝化反应硝化反应是由一类自养耗氧微生物完成的,包括两个步骤:第一步为亚硝化过程,是由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐;第二步为硝化过程,由硝酸菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐,亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌,都利用无机碳化合物如CO32-、HCO3-和CO2作为碳源,从NH3、NH4+或NO2-的氧化反应中获取能量。

亚硝酸菌和硝酸菌的特性大致相似,但前者的世代期较短,生长率较快,因此较能适应冲击负荷和不利的环境条件,当硝酸菌受到抑制时,有可能出现NO2-积累的情况。

1.2反硝化反应反硝化反应是由一群异养性微生物完成的生物化学过程,它的主要过程是在缺氧的条件下,将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮。

反硝化细菌多数是兼性细菌,有分子态氧存在时,反硝化氧化分解有机物,利用分子氧作为最终电子受体。

在无分子态氧条件下,反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N5+和N3-作为电子受体,O2-作为受氢体生成H2O和OH-碱度,有机物则作为碳源和电子供体提供能量,并得到氧化稳定。

短程硝化反硝化生物脱氮技术

短程硝化反硝化生物脱氮技术

短程硝化反硝化生物脱氮技术短程硝化反硝化生物脱氮技术随着城市化进程的不断加快和人口的不断增加,废水处理成为城市环境建设中的一项关键任务。

废水中的氮污染成为严重的环境问题,对水生态系统和人类健康造成了威胁。

因此,寻找高效、经济、可持续的氮污染控制技术变得尤为重要。

短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种先进的废水处理技术,可以高效地去除废水中的氮污染物。

其原理是通过调节废水处理系统中的氧气供应条件和生物菌群的运行状态,实现氨氮在较短的时间内从废水中转化为氮气的过程。

这项技术的核心是利用硝化和反硝化两步反应,将废水中的氨氮转化为较为稳定的氮气。

在硝化过程中,废水中的氨氮通过细菌的氧化作用转化为硝酸盐氮,而在反硝化过程中,废水中的硝酸盐氮通过细菌的还原作用转化为氮气。

通过这两个步骤的有机结合,可以高效去除硝酸盐氮和氨氮。

短程硝化反硝化生物脱氮技术具有许多优点。

首先,其技术流程相对简单,操作方便。

其次,该技术过程中的能耗较低,成本相对较低。

另外,短程硝化反硝化生物脱氮技术对氮污染的去除率高,处理效果好,能够将废水中的氮成分降到国家标准以内。

同时,该技术还可以减少化学药剂的使用,降低化学药剂对环境的污染。

然而,短程硝化反硝化生物脱氮技术仍然面临一些挑战和问题。

首先,该技术对于废水中的有机物浓度要求较高,当有机物浓度较低时,可能会导致废水处理效果不佳。

其次,由于生物反应器中的生物菌群对外界环境的影响较为敏感,当环境条件发生变化时,可能导致生物菌群的运行状态发生不稳定,进而影响整个处理系统的效果。

因此,为了更好地应对这些问题,我们需要采取一系列的优化措施。

首先,可以通过提高废水有机物浓度、调整操作参数、增加气体供应以及提高生物菌群的抗冲击能力等措施,来提高技术的处理效果。

其次,可以采用生物膜反应器等工艺改进手段,来提高处理系统的稳定性和抗干扰能力。

总之,短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种高效、经济、可持续的废水处理技术,对解决废水中的氮污染问题具有重要意义。

短程硝化反硝化生物脱氮技术

短程硝化反硝化生物脱氮技术

短程硝化反硝化生物脱氮技术简介:是一种高效的生物处理技术,用于处理含高浓度氨氮的废水。

本文将介绍的原理、应用、优缺点以及未来发展方向。

一、原理是利用硝化细菌和反硝化细菌的协同作用,将废水中的氨氮转化为氮气释放。

整个过程可以分为两步:硝化和反硝化。

硝化指的是将废水中的氨氮通过硝化细菌氧化为亚硝酸盐,进一步氧化为硝酸盐的过程。

这一步在好氧条件下进行,需要提供足够的氧气供给。

反硝化指的是将硝酸盐通过反硝化细菌还原为氮气并释放到大气中的过程。

这一步在缺氧条件下进行,需要消耗有机物作为电子供体。

二、应用1. 功能与特点在处理含高浓度氨氮废水时具有以下功能与特点:(1)高效除氮:该技术能够将氨氮转化为氮气释放,实现高效除氮,将废水中的氨氮浓度降低至国家排放标准以下。

(2)占地面积小:相比传统的生物脱氮技术,短程硝化反硝化技术所需的处理设施相对较小,能够节约占地面积和投资成本。

(3)适用范围广:该技术适用于各类含高浓度氨氮的废水,如城市生活污水、养殖废水等。

2. 应用案例在各个领域得到了广泛应用。

(1)城市生活污水处理:城市污水处理厂采用该技术对处理前的生活污水进行处理,将废水中的氨氮降低至符合排放标准。

(2)养殖废水处理:养殖业废水中含有大量的氨氮,使用该技术可以将废水中的氨氮转化为氮气释放,减少对水环境的污染。

(3)工业废水处理:一些工业废水中含有高浓度氨氮,采用短程硝化反硝化技术可实现高效除氮。

三、优缺点1. 优点(1)高效除氮:短程硝化反硝化技术能够将氨氮转化为氮气释放,实现高效除氮。

(2)占地面积小:相比传统的生物脱氮技术,所需处理设施相对较小,能够节约占地面积和投资成本。

(3)处理效果稳定:短程硝化反硝化技术对氨氮的去除效果较为稳定,能够适应废水中氨氮含量的变化。

2. 缺点(1)对氧气要求高:硝化过程需要提供足够的氧气,因此对通气设备的要求较高。

(2)电子供体限制:反硝化过程需要消耗有机物作为电子供体,在有机物供应不足时,可能影响反硝化效率。

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短程硝化反硝化生物脱氮技术概述
[摘要] 首先阐述了传统硝化反硝化脱氮过程;其次重点介绍了短程硝化反硝化生物脱氮机理,过程实现的控制因素;最后提出了短程硝化反硝化脱氮的研究前景。

[关键词] 短程硝化反硝化;生物脱氮
随着水体受到氮素污染越来越严重,废水脱氮日益受到人们的重视。

其中生物脱氮技术将有机氮和氨氮通过硝化反硝化过程去除具有无可比拟的发展前景。

其中传统的生物脱氮技术认为要完全去除水中的氨态氮就必须要经过完整的硝化与反硝化过程,即以硝酸盐作为硝化的终点和反硝化的起点,这主要是基于要防止对环境危害较大的亚硝酸盐的积累以及对好氧硝化菌和兼性厌氧反硝化菌不能在同一个反应器里同时大量存在的认识导致的。

而现在的大量研究表明,好氧硝化菌和兼性厌氧反硝化菌是可以在同一个反应器里共同起作用的。

因为在整体和每一单元填料表面所附着的生物膜上都存在基质和溶解氧的浓度梯度分布,这就为各种生态类型的微生物在生物膜内不同部位占据优势生态位提供了条件。

由于短程硝化反硝化脱氮比传统的脱氮技术具有很多的优点,因此引起了国内外研究者的广泛关注,对影响短程硝化反硝化的因素以及实现和维持短程硝化反硝化的工艺控制进行了大量的研究。

1.传统硝化反硝化脱氮机理
1.1 硝化反应
硝化反应是由一类自养耗氧微生物完成的,包括两个步骤:第一步为亚硝化过程,是由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐;第二步为硝化过程,由硝酸菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐,亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌,都利用无机碳化合物如CO32-、HCO3-和CO2作为碳源,从NH3、NH4+或NO2-的氧化反应中获取能量。

亚硝酸菌和硝酸菌的特性大致相似,但前者的世代期较短,生长率较快,因此较能适应冲击负荷和不利的环境条件,当硝酸菌受到抑制时,有可能出现NO2-积累的情况。

1.2反硝化反应
反硝化反应是由一群异养性微生物完成的生物化学过程,它的主要过程是在缺氧的条件下,将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮。

反硝化细菌多数是兼性细菌,有分子态氧存在时,反硝化氧化分解有机物,利用分子氧作为最终电子受体。

在无分子态氧条件下,反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N5+和N3-作为电子受体,O2-作为受氢体生成H2O和OH-碱度,有机物则作为碳源和电子供体提供能量,并得到氧化稳定。

反硝化过程中亚硝酸盐和硝酸盐的转化时通过反硝化细菌的同化作用和异化作用来完成的。

异化作用就是将NO2-和NO3-还原为NO、N2O、N2等气体物质,主要是N2。

而同化作用是反硝化菌将NO2-和NO3-还原成为NH3-N,供新细胞合成使用,使氮成为细胞质的成分,此过程可成为同化反硝化。

反硝化反应一般以有机物为碳源和电子供体。

当环境中缺乏有机物时,微生物还可以消耗自身的原生质,进行所谓的内源反硝化。

反应式如下:C5H7O2N+4NO3-→5CO2+NH3+2N2+4OH-
可见内源反硝化的结果是细胞原生质的减少,并会有NH3的生成,因此废
水处理中均不希望此种反应占主导地位,而应提供必要的碳源。

2.短程硝化反硝化脱氮
传统的全程硝化反硝化,一直是国内外广泛采用的废水脱氮工艺,能有效地去除废水中的氮,并且若不经过完全硝化产生HNO2,有一定的好氧性和毒性,影响出水COD和受纳水体的溶解氧,对受纳水体和人是不安全的,应避免出现HNO2。

另外,氨在自然生物氧化过程中,NH4+→NO2-可释放242.8~351.7kJ/moL 的能量,亚硝酸盐从中获取5%~10%的能量。

NH4-→NO3-可释放64.5~87.5kJ/moL的能量,硝酸菌从中可获取5%~10%的能量,是亚硝化菌有效利用能量的四分之一到五分之一,要达到相同的能量,硝酸菌氧化NO2-量必须达到亚硝酸菌氧化NH4+量的4~5倍,因而在稳定状态下不会有HNO2积累,氨会被氧化成硝酸。

但NO3-的生成不仅延长了脱氮反应历程,还造成了能源和外加碳源的浪费。

实际上,氨被氧化为硝酸盐是由两类独立的细菌(即亚硝酸菌和硝酸菌)催化完成的,它们的亲缘关系并不密切,生理特征存在着明显的差异;对于反硝化菌,无论NO2-还是NO3-都可以作为最终受氢体,因此,生物脱氮也可以经NH4+→NO2-→N2的途径完成,这就是短程硝化反硝化生物脱氮技术。

2.1短程硝化反硝化机理
短程硝化反硝化生物脱氮也可称为亚硝酸型生物脱氮,它是通过控制特殊的环境条件抑制硝酸菌的生长,使系统中的亚硝酸菌成为优势菌种,从而将废水中NH4+-N的氧化控制在NO2-阶段,形成NO2-的积累,阻止亚硝酸的进一步硝化,然后直接进行反硝化,形成NH4+→NO2-→N2的脱氮过程。

其中反硝化菌直接以NO2--N为最终受氢体进行反硝化脱氮的过程。

2.2 短程硝化反硝化技术特点
1) 短程硝化反硝化由于节省了氧化NO2--N为NO3--N的步骤,所以提高了硝化反应速率,缩短硝化反应时间,减小反应池容积,节省基建投资。

2) 将NH4+-N的氧化控制在NO2--N阶段然后直接进行反硝化,可以节省25%的供氧量,40%左右的有机碳源,并且在硝化过程减少产泥24%~33%,反硝化过程中减少产泥50%。

3) 在短程硝化反硝化脱氮方式中,虽然在脱氮反应初期存在来自阻碍作用的NO2--N段停滞期,但NO2--N的还原速率仍然比NO3--N的还原速率大。

4) 全程硝化反应中的限制因子是亚硝化单胞菌属增长速度,其最适宜的pH 值(7.8-8.8)与维持短程硝化方式所需要的pH值范围是一致的,因此,在短程硝化中它承受的极限污泥负荷范围要比全程硝化大。

3.短程硝化反硝化过程实现的控制因素
如何控制不同作用的影响因素,可以影响硝化形式,从而实现亚硝酸盐积累。

影响短程硝化的因素主要有温度、DO浓度、pH值、游离氨浓度(FA)、泥龄及有毒物质。

3.1 温度
生物硝化反应在4℃~45℃内均可进行:在12℃~14℃下,活性污泥中硝酸菌活性受到严重抑制,出现HNO2积累;15℃~30℃下,硝化过程形成的NO2-可完全被氧化成NO3-;温度超过30℃后又出现NO2-的积累。

3.2 DO浓度
亚硝酸菌氧饱和常数一般为0.2 mg/L~0.4 mg/L,硝酸菌为1.2 mg/L~1.5 mg/L,低DO下亚硝酸菌大量积累。

3.3 pH值
亚硝酸菌的适宜pH值在7.0~8.5,而硝酸菌的适宜pH值在6.0~7.5。

反应
器中pH低于7,则整个硝化反应受抑制pH升高到8以上,则出水HNO2浓度升高。

3.4 游离氨
游离氨对硝酸菌和亚硝酸菌的抑制浓度分别0.1mg/L~1.0 mg/L和10mg/L~150mg/L。

当游离氨的浓度介于两者之间时,亚硝酸菌能够正常增殖和氧化,硝酸菌被抑制,发生亚硝酸的积累。

3.5 有毒物质
有毒物质一般是指酚、氰及重金属离子等,主要存在于工业废水中,由于硝酸菌对环境较为敏感,废水中的毒性物质对亚硝酸盐氧化过程有明显的抑制作用。

相对于亚硝酸菌,硝酸菌对环境的适应性慢,因而在接触有害物质的初期会受到抑制,出现亚硝酸积累。

但是毒性物质由于对人体和环境的有害性,不适合投加到水中。

3.6 泥龄
亚硝酸菌的世代周期比硝酸菌的世代周期短,因此可以通过缩短水力停留时间,使泥龄介于亚硝酸菌和硝酸菌的最小停留时间之间,系统中硝酸菌就会逐渐被冲洗掉,亚硝酸菌成为系统优势菌,从而形成亚硝酸型硝化。

4.短程硝化反硝化研究展望
短程硝化反硝化脱氮技术与传统生物脱氮相比,工艺操作、反应器构造、运行费用等都具有很大的优越性。

并且有降低能耗、节省碳源、污泥产量少等特点,且对于含氨较高和碳源不足的废水具有很大的应用价值。

但同时也存在一定的问题。

对影响亚硝酸积累的因素,理论解释还不充分,稳定的维持亚硝酸积累的途径有待于进一步认识与解决。

该技术毕竟发展的实践尚短,很多的技术工艺还仅限于实验室阶段,真正在工程应用中的很少,难以大规模推广应用。

随着研究的深入,以及人们对短程硝化反硝化的机理有一个比较清楚的认识之后,结合影响亚硝酸盐积累的因素综合考虑,若能发展一种能在常温下,适宜DO以及pH值条件下能稳定运行的短程硝化反硝化生物脱氮技术,将具有十分广阔的前景。

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