低碳源污水的脱氮除磷技术研究进展

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低碳源污水强化脱氮除磷试验研究

低碳源污水强化脱氮除磷试验研究

低碳源污水强化脱氮除磷试验研究低碳源污水强化脱氮除磷试验研究随着人口的不断增加和城市化进程的加快,污水处理问题越来越受到关注。

污水中的氮、磷等营养物质对水体造成严重的污染,并对水生态系统产生巨大的影响。

因此,研究低碳源污水强化脱氮除磷技术,对于改善水环境质量具有重要的意义。

本文通过实验研究的方法,探讨了低碳源污水强化脱氮除磷技术的效果及其机理。

实验采用了一种新型的基于生物反硝化脱氮和生物吸附除磷的工艺。

该工艺利用微生物对氮、磷等营养物质的吸附作用,通过低碳源污水的处理,实现了对污水中氮、磷的高效去除。

实验过程中,首先搭建了一套稳定的污水处理系统,保证了实验的可靠性和准确性。

然后,将不同浓度和不同负荷的低碳源污水引入处理系统,进行了一系列的实验操作。

通过监测污水的氨氮、总氮和总磷等指标的变化,以及微生物的活性和种群结构变化,研究了低碳源污水强化脱氮除磷技术的处理效果和机理。

实验结果表明,采用低碳源污水强化脱氮除磷技术,可以显著地降低污水中的氨氮、总氮和总磷含量。

脱氮效率可以达到90%以上,脱磷效率可以达到80%以上。

并且,该技术对于不同浓度和不同负荷的污水均具有较好的适应性和稳定性。

进一步的分析表明,低碳源污水强化脱氮除磷技术主要依靠微生物的吸附作用和同步反硝化过程。

通过添加适量的碳源,促进污水中的微生物生长,增加微生物在反应器内的附着量,从而提高了对氮、磷等营养物质的吸附效果。

同时,微生物在反硝化过程中释放出的氮气,也显著地提高了脱氮效率。

总结起来,低碳源污水强化脱氮除磷技术是一种有效的污水处理方法。

该技术通过利用微生物的吸附作用和同步反硝化过程,实现了对污水中氮、磷等营养物质的高效去除。

同时,该技术具有适应性强和稳定性好的优点,适用于不同浓度和不同负荷的污水处理。

未来的研究可以进一步优化该技术的操作参数和工艺流程,以提高其脱氮除磷效果,为水环境的保护和治理提供更有效的方法和技术支持综上所述,低碳源污水强化脱氮除磷技术是一种具有显著去除污水中氨氮、总氮和总磷的高效方法。

《2024年城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》范文

《2024年城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》范文

《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市污水处理成为环境保护领域亟待解决的问题。

传统的污水处理方法虽然能够满足基本需求,但面对日益增长的城市人口和日益复杂的污水成分,传统的处理技术已经难以满足当前的环保要求。

因此,新型生物脱氮除磷技术的研究与进步对于改善水质、保护生态环境具有十分重要的意义。

本文旨在梳理近年来城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展。

二、生物脱氮技术研究(一)发展概况生物脱氮技术主要通过微生物的作用,将污水中的氮素转化为无害的氮气排放到大气中。

近年来,研究者们通过优化反应器设计、改进微生物菌群以及调控环境因素等手段,推动了生物脱氮技术的进步。

(二)技术分类目前,生物脱氮技术主要包括厌氧-好氧(A/O)工艺、同步硝化反硝化(SND)技术、短程硝化反硝化等。

这些技术通过不同的反应过程和微生物活动,实现了高效脱氮的效果。

(三)研究进展随着研究的深入,新型生物脱氮技术如微氧脱氮技术、基于膜生物反应器的脱氮技术等逐渐崭露头角。

这些技术不仅提高了脱氮效率,还降低了能耗和运行成本。

三、生物除磷技术研究(一)发展概况生物除磷技术主要通过微生物的代谢活动,将污水中的磷素去除或转化为易于回收的形态。

近年来,随着对微生物除磷机制的了解加深,除磷技术的效率也得到了显著提高。

(二)技术分类常见的生物除磷技术包括聚磷菌(PAOs)除磷工艺、厌氧-好氧(A/O)结合除磷等。

这些技术通过调控微生物的生长环境和代谢过程,实现了对污水中磷的高效去除。

(三)研究进展新型的生物除磷技术如基于微藻的除磷技术、电化学辅助生物除磷技术等逐渐成为研究热点。

这些技术不仅提高了除磷效率,还为后续的磷资源回收提供了可能。

四、新型生物脱氮除磷技术的优势与挑战(一)优势新型生物脱氮除磷技术相比传统技术,具有更高的处理效率、更低的能耗和运行成本。

同时,这些技术还能够实现对氮、磷等营养元素的回收利用,具有良好的经济和环境效益。

低C-N比污水脱氮除磷技术应用研究进展

低C-N比污水脱氮除磷技术应用研究进展

低C-N比污水脱氮除磷技术应用探究进展随着城市的快速进步和人口的增加,污水处理成为一项重要的环境保卫工作。

污水中的氮、磷等营养物质的过量排放对水环境造成了严峻的污染,导致水体富营养化的加剧。

因此,实现污水的高效脱氮除磷成为了当前污水处理领域的探究热点。

低C/N比污水是指污水中的有机物质含量较低,而氮磷含量相对较高的一种污水。

这种污水的处理难度较大,传统的生物脱氮除磷方法往往效果不佳。

因此,近年来,人们开始探究和应用一些新的技术手段,以提高矮C/N比污水的处理效果。

一种常见的低C/N比污水处理技术是改良的生物脱氮除磷工艺。

这种工艺主要利用生物污泥中的异养微生物来完成污水中的脱氮除磷。

通过在污水处理系统中添加适当的碳源,可以增加异养微生物的生长和活性,提高污水中氮磷的转化效率。

探究表明,与传统的生物脱氮除磷工艺相比,改良的生物脱氮除磷工艺具有更好的处理效果和更低的运行成本。

除了改良的生物脱氮除磷工艺,还有一些新型的低C/N比污水处理技术正在被探究和应用。

其中之一是厌氧/好氧-厌氧反硝化除磷工艺。

该工艺利用厌氧反硝化微生物在无氧环境下消耗有机物质并同步去除氮磷,然后在好氧环境下通过好氧反硝化实现氮磷的完全去除。

这种工艺不仅能够高效地处理低C/N比污水,而且还能够实现碳、氮、磷的资源化利用。

此外,一些物理化学方法也被应用于低C/N比污水的处理中。

例如,利用吸附剂可以通过吸附作用将污水中的氮、磷等营养物质去除。

而利用化学沉淀法可以将污水中的氮磷以无机盐的形式沉淀下来,达到脱氮除磷的效果。

这些物理化学方法的优点是处理效果稳定,但运行成本较高,还需要探究如何实现对废水中的有害物质的去除和资源化利用。

综上所述,低C/N比污水脱氮除磷技术的探究进展正朝着高效处理、低成本运营和资源化利用的方向进步。

改良的生物脱氮除磷工艺、厌氧/好氧-厌氧反硝化除磷工艺以及物理化学方法等技术在低C/N比污水处理中发挥着重要作用。

将来的探究还需要进一步完善这些技术,同时探究新的处理方式,以实现污水的高效脱氮除磷,保卫水环境的健康综合来看,低C/N比污水脱氮除磷技术的探究进展乐观向着高效处理、低成本运营和资源化利用的方向进步。

废水生物脱氮除磷机理与技术研究的进展

废水生物脱氮除磷机理与技术研究的进展

步将 亚 硝 酸 盐 氧 化 成 硝 酸 盐 ( 3) N0 。这 两 类 细 菌
国从 8 0年代 初开 始 ,也 进 行 了大 量 的这 方 面 的研 究 ,
其 中有 的 已进 入规 模 应 用 ,并 取 得 了满 意 的 效 果 。 随 着我 国 1 9 9 8年 1 1日实 施 的污水 综合 排 放标 准对 氮 月 磷处 理 提 出 了更 高 的要求 , 废水 脱氮 除磷 技 术在 我 国 的
理 过程 中使 废 水 中 含 氮有 机 物 被 微 生 物 分 解 ,转 化 为
而从 液 相 中释 放 出来 。 2 1 生 物硝 化 作用 .
积也 逐 年增 加 ,每 年都 给 当地 的工 农 业 生 产 带 来 相 当 大 的损失 。 自 2 0世 纪 7 0年 代 以来 ,世 界 各 国都 认 识


词 :生 物 脱 氮 ;生 物 除 磷 ;废 水
文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 13 4 (0 2 0 .0 50 10 .6 4 2 0 )20 2 —5
中图分类 号 :73 X 0
Re iw n t e M e ha s a c no o isofBi o ialD e t iiato d ve o h c nim nd Te h l g e olg c nir fc i n a n Ph s o u m o a r m a t wa e o ph r s Re v If o W s e t r
个 主要 湖 泊 水 库 富 营 养 的调 查 表 明 :贫 营 养 的 1个 ,
中 营养 的 9个 ,富 营 养 的 l 6个 ,在 l 6个 富 营 养化 湖
泊 中有 6个 的总 氮 、总磷 的 负荷 量 极 高 ,已进 入 异 常 营养 型 阶段 … 。 同时 ,我 国沿 海 赤 湖 发 生 的次 数 和 面

《2024年污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》范文

《2024年污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》范文

《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业化的推进,污水处理成为环境保护和可持续发展的关键环节。

在污水处理过程中,氮、磷等营养物质的去除尤为关键,因为这些物质会直接导致水体富营养化,影响水生态系统的平衡。

其中,污水生物脱氮除磷工艺因其高效、经济的特点,成为当前污水处理领域的研究热点。

本文将详细介绍污水生物脱氮除磷工艺的现状及其发展趋势。

二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 传统生物脱氮除磷工艺传统的生物脱氮除磷工艺主要包括活性污泥法、生物膜法等。

这些工艺通过微生物的作用,将污水中的氮、磷等营养物质转化为无害物质,从而达到净化水质的目的。

然而,这些工艺在处理过程中存在能耗高、污泥产量大等问题,限制了其应用范围。

2. 新型生物脱氮除磷工艺针对传统工艺的不足,科研人员不断探索新型的生物脱氮除磷工艺。

其中,短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、同步脱氮除磷等工艺在实验室阶段取得了显著成果。

这些新型工艺具有能耗低、污泥产量少等优点,为污水处理提供了新的思路。

3. 实际应用情况目前,各种生物脱氮除磷工艺在实际应用中取得了良好的效果。

例如,某些城市采用新型的同步脱氮除磷工艺,实现了氮、磷的高效去除,同时降低了能耗和污泥产量。

此外,一些工业园区也采用生物脱氮除磷工艺处理废水,有效减轻了对周边水环境的污染。

三、污水生物脱氮除磷工艺的发展趋势1. 工艺优化与创新未来,随着科研技术的不断发展,污水生物脱氮除磷工艺将进一步优化和创新。

科研人员将探索更加高效的微生物种类和反应机制,以提高氮、磷的去除效率。

同时,针对不同地区、不同行业的污水处理需求,开发适应性强、操作简便的工艺。

2. 能源回收与资源化利用在污水处理过程中,通过生物脱氮除磷等工艺产生的能量和资源将得到充分利用。

例如,利用微生物在反应过程中产生的能量,实现污水的能源自给或供电;同时,将处理后的污水用于农业灌溉、景观用水等,实现水资源的循环利用。

《2024年城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》范文

《2024年城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》范文

《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市污水问题日益凸显。

为解决日益严峻的水体富营养化问题,有效去除城市污水中的氮、磷等污染物显得尤为重要。

近年来,生物脱氮除磷技术作为新型的污水处理技术,以其处理效果好、运行成本低等优势,成为国内外研究的热点。

本文旨在探讨城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展。

二、生物脱氮技术研究1. 传统生物脱氮技术传统生物脱氮技术主要依靠硝化与反硝化过程实现。

通过硝化细菌将氨氮转化为硝酸盐,再通过反硝化过程将硝酸盐转化为氮气。

然而,这一过程易受环境因素影响,处理效率有限。

2. 新型生物脱氮技术(1)短程硝化反硝化技术:通过控制反应条件,使硝化过程停留在亚硝酸盐阶段,减少反应步骤,提高脱氮效率。

(2)同步硝化反硝化技术:在同一反应器内实现硝化与反硝化的同步进行,提高空间利用率和脱氮效率。

(3)自养型生物脱氮技术:利用自养型微生物,无需外加碳源即可实现脱氮,降低运行成本。

三、生物除磷技术研究1. 传统生物除磷技术传统生物除磷技术主要依靠聚磷菌的过量摄磷行为实现除磷。

然而,这一过程受水质、水温等因素影响较大。

2. 新型生物除磷技术(1)强化生物除磷技术:通过投加特定物质或改变反应条件,提高聚磷菌的除磷效率。

(2)组合式生物除磷技术:结合其他处理工艺,如化学沉淀法、吸附法等,提高除磷效果。

(3)新型微生物除磷技术:利用新型微生物的代谢特性实现高效除磷。

四、新型生物脱氮除磷技术的组合与应用为提高污水处理效果,许多研究者将新型生物脱氮技术与除磷技术进行组合。

如将短程硝化反硝化技术与强化生物除磷技术相结合,实现同步脱氮除磷。

此外,新型生物脱氮除磷技术还广泛应用于城市污水处理厂、工业园区等污水处理领域。

五、研究进展与展望近年来,新型生物脱氮除磷技术在研究与应用方面取得了显著进展。

通过改进工艺、优化运行条件等手段,提高了污水处理效果,降低了运行成本。

低碳源污水的脱氮除磷技术研究进展

低碳源污水的脱氮除磷技术研究进展

低碳源污水的脱氮除磷技术研究进展摘要:如今,城市污水的碳氮、碳磷质量比持续下降,在低碳源污水的处理过程中,生物处理工艺的反硝化阶段存在着碳源的竞争,而投加外加碳源是一种常见的提高脱氮除磷效率的手段,目前的缓释碳源主要分为两大类:一类是传统的液体碳源;另一类为新型碳源。

综述了各类缓释碳源的优缺点和研究现状,以及在脱氮除磷技术中实际应用存在的问题。

关键词:低碳源污水;新型固体碳源;骨架型复合碳源;脱氮除磷引言近年来,我国居民的各类用水习惯及一些氮磷肥料和化学农药的普遍使用导致了城市污水中CODCr浓度不断地降低,污水C/N、C/P持续下降。

生物法处理低碳生活污水时,碳源的竞争与缺乏将严重影响反应器内脱氮除磷的效率,而外加碳源这一办法受到广泛关注。

对这些低碳源的研究已成为新热点,对提高低碳氮比污水的处理效果具有重要意义。

1.缓释碳源材料综合文献来看,现阶段的低碳源可以分为两类:一是以葡萄糖、乙酸、甲醇等液态有机物为主的传统碳源;二是新型碳源,包括以天然纤维素植物及人工合成高聚物为主的新型固体碳源和以垃圾渗滤液、污泥水解液等为主的新型液体碳源。

2.传统液体碳源及脱氮除磷传统的液体碳源有乙醇、乙酸、葡萄糖、甲醇等。

用乙酸钠和丙酸钠作为有机碳源,研究在序批式反应器系统中它们各自的脱氮除磷效果。

经实验发现丙酸钠对除磷的促进作用要比乙酸钠好,乙酸钠在脱氮方面的促进作用要强于丙酸钠;在微生物丰富度方面,丙酸钠系统高于乙酸钠系统。

由于甘油经发酵后可产生乙醇和挥发性脂肪酸,利用甘油作为碳源,探究在SBR系统中的脱氮除磷的能力。

经证实,预发酵甘油可作为碳源使用。

当发酵甘油以一定的比例施用于SBR反应器中时,反硝化阶段的聚磷菌和反硝化细菌的生物活性得以维持。

间歇曝气结合SBR系统对磷的平均去除率为(90±11)%。

虽然这些液体碳源脱氮除磷效果良好,具有易溶解,反应速度快等优点,但普遍存在着添加量难以精准控制的问题,同时像甲醇等易挥发的液体碳源具有一定的毒性,如果未能控制好用量会对环境造成二次污染,并在运输和管理上增加了成本。

污水生物脱氮除磷研究进展

污水生物脱氮除磷研究进展

污水生物脱氮除磷研究进展污水是工业生产和日常生活中产生的废水,其中含有大量的氮和磷元素。

这些元素如果直接排放到自然水体中,会导致水环境的污染和生态系统的失衡。

因此,研究污水处理技术,特别是生物脱氮除磷技术,变得非常必要和重要。

生物脱氮除磷是指利用微生物在特定条件下将污水中的氮和磷元素转化为气体或沉淀物的过程。

这种技术具有高效且环保的特点,是目前污水处理业的主要研究方向之一。

污水中的氮主要以氨氮和有机氮的形式存在。

传统的生物脱氮技术主要采用硝化反硝化工艺,即通过两个不同的微生物群体完成氨氮的氧化为硝酸盐,再将硝酸盐还原为氮气释放。

在氨氮的硝化过程中,硝化细菌将污水中的氨氮转化为亚硝酸盐,然后再由亚硝酸盐氧化菌将其转化为硝酸盐。

而在硝化反硝化过程中,反硝化细菌将硝酸盐还原为氮气,从而实现氮的去除。

除了硝化反硝化工艺,近年来还出现了一种新的生物脱氮技术,即古菌脱氮技术。

这种技术利用古菌这一特殊的微生物进行脱氮处理。

古菌脱氮技术具有耐高温、耐低温、耐酸碱和耐盐胁迫等特点,适用于不同温度和环境条件下的污水处理。

除磷是指将污水中的磷元素转化为固体沉淀物的过程。

污水中的磷主要以无机磷和有机磷的形式存在。

传统的除磷技术主要采用化学沉淀法,通过添加化学药剂将污水中的磷与之反应生成不溶性盐类,进而实现磷的去除。

然而,传统的生物脱氮除磷技术存在着一些问题和挑战。

首先,微生物的适应性和稳定性对于技术的成熟和应用具有重要意义。

其次,污水处理过程中的氧气和碳源供应也是影响技术效果的重要因素。

另外,如何充分利用污水中的氮和磷资源,实现资源化利用也是一个亟待解决的问题。

因此,近年来,研究者们通过改进传统技术和开发新的技术手段,不断推动污水生物脱氮除磷技术的发展。

例如,采用厌氧-好氧工艺将硝化和反硝化过程合二为一,可以节省能源和提高效率。

另外,利用微生物种群组成和调控,可以提高技术的稳定性和适应性。

除了污水处理过程中的技术革新,还有很多其他方面的研究也在推动污水生物脱氮除磷技术的发展。

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性菌,属于浮霉菌门,其为厌氧无机化能自养菌,通过 CANNON 工艺中控制 DO 的质量浓度在 1.0 mg/L 以
氧化亚硝酸铵获取能量,二氧化碳作为代谢的碳源。 下,氨氧化细菌消耗 DO 创造利于厌氧氨氧化菌的
ANAMMOX 工艺为无需碳源的反硝化,无需氧 生存环境,厌氧氨氧化细菌消耗亚硝酸盐减少其对
污泥臭氧氧化降解的最优投加量(m(O3)/m(SS)) 为 0.2 g/g,并且消化上清液要进行碱度调节,这是因 为在臭氧化的过程中会产生酸性物质[9]。m(COD)/ m(NOx--N)臆2 的废水经 A/O 反应器后,氨氮被氧化 成硝酸盐,然后进入同步初沉污泥降解和反硝化的 反应器(Sifeden)中,出水 TN 的质量浓度臆10 mg/L,
网络出版时间:2014-01-24 17:26 网络出版地址:/kcms/detail/33.1127.P.20140124.1726.033.html
第 40 卷 第 1 期 2014 年 1 月
Vol.40 No.1
Jan.,2014 1
张 静,陈洪斌
(同济大学环境科学与工程学院,上海 200092)
化系统运行是提高低碳源污水的脱氮除磷效率的较佳途径。
低 C/N;脱氮;除磷;反硝化除磷
X703.1
A
1000-3770(2014)01-0001-006
我国许多城市,特别是南方地区的城市污水 COD 较低,难以满足脱氮除磷的碳源需求,导致许多污水 厂氮磷排放不达标。近年来,国内外兴起的分质排水, 轻污染的灰水和重污染的黑水分开收集处理,黑水 C/N 低(m(CODsol)/m(TN)=2~5,CODsol 为溶解性 COD),生 物脱氮除磷同样面临难度大。为此,研究开发经济高 效的强化低碳源污水的脱氮除磷能力的工艺,对于 较好实现污水排放的氮磷达标具有重要意义。
传统的进水方式存在大部分碳源被好氧氧化成 CO2,并未被有效用于反硝化脱氮,通过优化进水策 略,如分段进水、周期性改变进水方向等,充分将原水 中的有机基质用于生物反硝化,可以提高 TN 去除率。
分段进水分为空间顺序上的分段进水即缺氧好 氧分段进水工艺和时间顺序上的分段进水即脉冲式 序批式活性污泥法(SBR)工艺[19]。AO 分段进水工 艺的原污水分批进入各段缺氧区,系统中每一段好 氧区产生的硝化液直接进入下一段缺氧区利用原污 水中的碳源进行反硝化。脉冲式 SBR 法通过时间上 的分段进水运行方式,使得每段进水中的可生物降 解 COD 被前次进水产生的硝酸盐的反硝化作用充 分利用,达到高效脱氮目的。
应器中进行的工艺为 SHARON-ANAMMOX 工艺,
厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺原理为厌氧条 在同一反应器进行的工艺为 CANNON 工艺。
件下厌氧氨氧化菌以硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体
SHARON-ANAMMOX 工艺,分别在 2 个反应
将氨氮直接氧化为氮气。厌氧氨氧化菌属于革兰氏阴 器中创造适于短程硝化和厌氧氨氧化的运行条件,
周期性改变进水方向是指建立 2 个串联的相同 反应器,进水方向周期性地从 1 个反应器转换到另 1 个 反应器,使每个反应器周期性改变功能,以使每个功 能达到最大化。Hong-Duck Ryu 等建立了 4 级生物曝 气池,进水方向首先为(缺氧 1- 好氧 1- 缺氧 2- 好氧 2),经过一定时间后改为(缺氧 2- 好氧 2- 缺氧 1- 好 氧 1),系统能够最大化利用载体吸附的有机碳作为反硝 化的碳源,在进水 m(TCOD)/m(TKN)为 3:6 的条件下, 反硝化柱出来的硝酸盐氮的质量浓度为 2.7 mg/L[20]。
杨庆等在北小河污水厂建立了有效容积为 54 m3 的 SBR 中试系统,在国内外首次采用实际城市污 水,在温度为 11.8~ 25 ℃ 和通常 DO 含量条件下,实 现了稳定的常温、低温条件下的短程硝化反硝化。系统 在保证总氮去除率约为 98.2%的基础上,亚硝化率基
张 静等,低碳源污水的脱氮除磷技术研究进展
实际 m(COD)/m(NOx--N)需求应为 5~ 10,至少应为 3.5~ 4[1]。实际废水处理中脱氮所需的最优 C/N 与碳 源种类有关,实际废水所需 C/N 比合成废水高[2]。
为达到低 C/N 污水的高效脱氮,可以从以下 3 个方面考虑。
外加碳源物质应易生物降解,包括溶解性有机 碳和不溶性有机碳。
优化进水方式可以在现有碳源下最优化 TN 去
第 40 卷 第 1 期
除率,但是对于 C/N 很低的废水,优化进水方式并不 能完全实现出水 TN 达标排放。
短程硝化反硝化(SBNR)就是将硝化反应控制 在亚硝酸盐阶段,然后直接进行反硝化作用。与传统 完全硝化反硝化工艺相比,短程硝化反硝化工艺可 以节省 25%的曝气量,降低 40%的反硝化 COD 需 求,加快反应速率,减少污泥产量,降低污泥处置成 本。该工艺的关键在于亚硝酸盐的积累,即利用氨氧 化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)的代谢机制 差异,形成利于 AOB 优势生长的环境 (如 DO 含 量、pH、污泥龄、温度、抑制剂、运行条件、基质质量浓 度与负荷等[21-22]),使 AOB 成为硝化菌中的优势菌 种,逐步将 NOB 淘汰掉。
下,经过 90 d 运行,在低 DO 含量、高自由氨(FA)
含量和适宜 HRT 3 种因素协同调控下,实现了稳定 的短程硝化,亚硝化率超过 80%,COD、NH4+- N 和 TN 的去除率分别达到了 95%、99%和 80%[27]。
高氨氮含量废水先经短程硝化 50%转换为亚硝 酸盐,50%的剩余氨氮和亚硝酸盐再进行厌氧氨氧化 反应,生成氮气达到脱氮效果。两阶段反应在不同反
污水中 TN 的主要成分为氨氮,可采用提高污水 pH 进行氨气吹脱的化学法脱氮。生物脱氮技术由于 其成本较低,是广泛应用的污水脱氮技术。生物硝酸盐,亚硝酸盐或硝酸盐再经反硝化菌作用还 原为氮气,氮气从污水中逸出,达到脱氮目的。
生物脱氮的第 2 阶段发挥作用的反硝化菌为异 养菌,其将亚硝酸盐氮或硝酸盐氮还原为氮气的过 程需要有机碳作为电子供体。理论上,缺氧条件下, m(COD)/m(NOx--N)为 2.86 就能使硝酸盐完全还原为 氮气。但实际过程由于部分碳源会被其他异养微生物 吸收利用或被反硝化菌用于自身生长代谢,且一些缓 慢降解有机物不足以在缺氧条件的 HRT 内被迅速代谢 利用,因此为达到完全反硝化除氮,m(COD)/ m(NOx--N) 要远大于 2.86。对于经硝化反硝化的生物脱氮工艺,
制了其广泛应用。用富含厌氧氨氧化细菌的污泥接 反应器,启动阶段先在反应器中加入厌氧氨氧化生物
种,可以将启动时间缩短至几周之内[28]。
质,待 Biofix 载体上挂上厌氧氨氧化微生物后再加
厌氧氨氧化过程中高速脱氮产生的大量 N2 会 导致厌氧氨氧化生物体漂浮甚至流失。厌氧氨氧化
用 PCL 作为固态碳源和生物膜载体的移动床生 物膜反应器(MBBR)处理 m(COD)/m(NOx--N)为 0.7 的废水,HRT 为 18.5 h 时 TN 去除率为 74.6%,其中 96.3%的氮是通过 PCL 上的生物膜的同步硝化反硝 化作用去除,PCL 耗量(m(PCL)/m(N))为 1.27 g/g[17]。 惰性聚氨酯泡沫因其具有更高的孔隙率,用其作为 载体的 MBBR 的 TOC 和氨氮去除率效果比 PCL 的 更佳,但 PCL 的 TN 去除率效果更好,因此高孔隙率 的可生物降解的高聚物载体具有更广阔的前景[18]。
气的硝化,因此其在节能减耗方面具有明显的优势, 氨氧化细菌的毒害作用,氨氧化细菌和厌氧氨氧化
现已应用于污泥消化液的脱氮处理。但是厌氧氨氧 细菌形成互利共生的关系。
化菌对环境条件要求较苛刻,其培养驯化较困难,导
CANNON 工艺的微生物驯化存在一定顺序,对
致 ANAMMOX 工艺启动较慢,这在一定程度上限 于加入丙烯酸纤维生物质载体(Biofix)的 CANNON
2
TN去除率高达 85%以上[8]。 外加不溶性有机碳包括天然物质如麦秆、树皮、
棉花、芦苇、食品废料等和易生物降解的高聚物,如 聚羟基丁酸、聚己酸内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇 酯、聚乳酸等[10-16]。外加不溶性有机碳操作简单,可避 免加量过量或不足,不会被其他异养微生物快速降 解,因而可以持续作为反硝化的还原力,并能同时作 为生物膜的载体,最大化同步硝化反硝化作用。将食 品废料加入中试营养盐去除系统中,TN、TP 去除率 分别从 53%、55%提高到 97%、93%[13]。
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本保持在 95%以上[26]。李妍采用配备短程脱氮过程 湿地工艺处理低 C/N 污水,在生物接触氧化池的 DO
多参数联合调控系统的 AAO 工艺进行合成氨工业 的质量浓度为 2~ 3 mg/L,HRT 为 3.5 h,人工湿地的
废水的短程硝化反硝化脱氮中试,在 18~ 23 ℃ 条件 HRT 为 3 d 等的条件下,TN 去除率达到了 90%[32]。
收稿日期:2013-07- 04 基金项目:科技部国际合作重点课题(2012DFG91380);上海市科委课题资助(12DZ2291400) 作者简介:张 静(1989- ),女,硕士研究生,研究方向为污水资源化技术;联系电话:021-65984569;电子邮件:jing870487205@ 联系作者:陈洪斌,教授;电子邮件:bhctxc@
溶解性有机碳如甲醇、乙醇、乙酸和葡萄糖等, 其易吸收,TN 去除率提高显著,但是药剂加入量不 易准确控制,现多采用实时在线控制系统[3-5]。缺氧区 的控制参数多为氧化还原电位(ORP),好氧区的控 制参数多为 pH。采用自动控制系统控制外加碳源加 入量可比依据缺氧区进水的 m(COD)/m(NOx--N)确定 的稳定加入药剂的模式节省药剂量约 20%[6]。直接 外加碳源无疑会增加运行成本,从资源化角度看,最 好是加入 COD 较高的废水,如初沉污泥或剩余污泥 的消化液等[7-8]。经过臭氧氧化的剩余污泥降解液回 流到 A/O 系统后能够使 TN 去除效率提高近 30%[7]。
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