MBR中影响同步硝化反硝化的生态因子
同步硝化反硝化综述
同步硝化反硝化研究进展摘要：同步硝化反硝化工艺同传统的生物脱氮工艺相比，可以节省碳源，减少曝气量，减少设备运行费用等优点，具有很大的研究应用前途。
本文结合国内外研究，介绍其主要机理，分析同步硝化反硝化实现条件和影响因素，并且提出了研究展望。
关键词：同步硝化反硝化;微环境;生物脱氮;好氧反硝化Study Progress on SimuItaneous Nitrificationand DenitrificationAbstract：Simultaneous nitrification and denitrification (SND) has some obvious merits in comparison with traditional method for nitrogen removal. This method could reduce energy consumption and constnjction cost. The paer made a summary on current doniesticand foreign study status of simultaneous nitrification and denitrification (SND) in waste water treatment, and made a theoretical explanation for the phenomenom of nitrification and denitrification.The author alsosunimarized the practice and influencing facts of SND process and put forward some suggestions for futher study of SND・Key words：Simultaneous nitrification and denitrification: Microbiology; Biological nitrogen removal; Aerobic denitrification■X 厶.—lb—刖弓：根据传统主物脱氮理论，脱氮途径一般包括硝化和反硝化2个过程，硝化过程是氨通过亚硝酸盐向硝酸盐的自养型转换，主要是山化能无机营养菌一硝化细菌完成的，反硝化过呈程则被认为是在严格的厌氧条件下完成的。
硝化反硝化脱氮机理及影响因素研究 (1)
同步硝化反硝化脱氮机理及影响因素研究贾艳萍*贾心倩马姣（东北电力大学化学工程学院，吉林吉林132012）摘要：本文结合国内外研究，从宏观环境理论、微环境理论以及微生物学理论三方面阐明了同步硝化反硝化的脱氮机理，并对同步硝化反硝化的影响因素进行了综述，提出了该技术今后的研究方向。
关键词：同步硝化反硝化；脱氮机理；影响因素引言氮、磷等物质排入江河易导致水体的富营养化，传统脱氮理论认为，废水中氨氮必须经硝化反应和反硝化反应过程，才能够达到脱氮目的，这是因为硝化和反硝化过程中微生物生长的环境有很大差异，硝化反应需要有氧气存在的环境，而反硝化则需在厌氧或缺氧环境中进行。
近年来，国内外学者通过大量的试验对工程实践中遇到的现象和问题进行了研究，以传统的生物法脱氮理论作基础，发现硝化反应和反硝化反应可以在同一操作条件下同一反应器内进行，即同步硝化反硝化(简称SND)，它使传统工艺中分离的硝化和反硝化两个过程合并在同一个反应器中，避免了亚硝酸盐氧化成硝酸盐及硝酸盐再还原成亚硝酸盐这两个多余的反应，从而可节省约25%的氧气和40%以上的有机碳，在反应过程中不需要添加碱度和外加碳源。
与传统工艺相同处理效果情况下减少了20%的反应池体积，需要更低的溶解氧浓度（1.0mg/L左右），无混合液的回流以及反硝化搅拌设施[1,2]。
因此，SND简化了生物脱氮工艺流程，减少了运行成本。
它突破了传统的生物脱氮理论，简化了脱氮反应发生的条件和顺序，强化了生物脱氮过程，使传统的生物脱氮理论发生了质的飞跃。
1 同步硝化反硝化作用机理SND的脱氮机理可以从宏观环境理论、微环境理论和微生物学理论三个方面加以解释1.1宏观环境理论一般来说，反应中所需的DO都是通过曝气来供给，不同的曝气装置会导致反应器内DO的分布状态不同。
但是在好氧条件下的活性污泥脱氮系统中，无论哪种曝气装置都无法保证反应器中的DO在废水中分布均匀，例如：在SBR反应器中，曝气并不能保证整个反应器中DO完全处于均匀的混合状态,缺氧区域的存在就为该反应器中成功实现SND提供了可能。
污水硝化反硝化过程影响因素详解
1.硝化反应在好氧条件下，通过自养型微生物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:2. 反硝化反应NO2-+3H(电子供给体-有机物)→0.5 N2+H2O+OH-NO3-+5H(电子供给体-有机物) →0.5 N2+2H2O+OH-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。
反硝化菌为异养型微生物，在缺氧状态时，反硝化菌利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物作为电子供体提供能量并被氧化稳定。
反硝化反应方程式为：NO2-+3H(电子供给体-有机物) → 0.5 N2+H2O+OH-NO3-+5H(电子供给体-有机物) → 0.5 N2+2H2O+OH-3.短程硝化反硝化短程硝化是指NH3生成亚硝酸根，不再生产硝酸根；而由亚硝酸根直接生成N2，称为短程反硝化。
短程硝化反硝化是指NH3--NO2---N2，即可以从水中氨氮去除的一种工艺。
4.影响因素：（1）pH硝化反应的适宜的pH值为7.0～8.0之间，其中亚硝化菌7.0～7.8时，活性最好；硝化菌在7.7～8.1时活性最好。
当pH 降到5.5以下，硝化反应几乎停止。
反硝化细菌最适宜的pH值为7.0～7.5之间。
考虑到硝化和反硝化两过程中碱度消耗与产生的相互性，同步硝化与反硝化的最适的pH值应为7.5左右。
（2）溶解氧（DO）硝化过程的DO应保持在2～3mg/L，反硝化过程的DO应保持0.2～0.5mg/L。
反应池内溶解氧的高低，必将影响硝化反应的进程，溶解氧质量浓度一般维持在2～3mg/L，不得低于1mg/L，当溶解氧质量浓度低于0.5～0.7mg/L时，氨的硝态反应将受到抑制。
反硝化通常需在缺氧条件下进行，溶解氧对反硝化有抑制作用，主要是由于氧会与硝酸盐竞争电子供体，同时分子态氧也会抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性。
DO和HRT对MBR同步硝化反硝化影响研究_李绍峰
第 6期
李绍峰 , 等 : DO 和 HRT 对 M BR 同步硝化反硝化影 响研究
889
有当 DO 在 0 6~ 0 8 m g /L 时 , 才有较好的 TN 去 除率, 这是因为在这个阶段的溶解氧不但可以满 足硝化反应所需的溶解氧, 而且不会穿透污泥絮 体内部 , 可以在污泥絮体内部形成厌氧区 , 以满足 反硝化反应进行的需要.
收稿日期 : 2005- 08- 26. 基金项目 : 教育部春晖计划 科研合 作项目 ( Z2005 - 2 - 15004 ); 广东省自然科学基金资 助项目 ( 04300420) ; 深圳市科 技局资助项目 ( 03K JD 036) . 作者简介 : 李绍峰 ( 1972 黄君礼 ( 1938 ) , 男 , 博士 , 副教授 ; ) , 男 , 教授 , 博士生导师 .
4 片, 制造商: 杭州凯宏膜技术有限公司;
生物反应器为不锈钢材质 , 总有效容积 35 L.
图 1 试验装置示意图
1 2 试验配水 本试验采用人工配水 , 由淀粉、 葡萄糖、 蛋白 胨、 氯化铵、 磷酸氢二钾、 氯化钙、 硫酸美、 氯化铁 配制而成, 并加入碳酸氢钠调节 pH, COD 为 250 ~ 300 mg /L, NH 3 - N 为 10~ 20 m g /L.
摘
要 : 通过连续 运行 M BR 研究了 DO 和 HRT 对 同步硝化 反硝化的影 响 , 同 时对好氧反 应器中实 现 SN D 1 , M LSS 为 3500 mg /L, HRT 为 8 5h
的机理进行了探讨 . 试验结果表明 : COD 在 250 mg /L 左右 , C /N 为 10
2 结果及分析
2 1 DO 对 M BR 中同步硝化反硝化的影响 试验 控 制 COD 在 250 m g /L 左 右 , C /N 为 10 1 , 污泥质量浓度为 3500 m g /L, HRT 为 8 5 h , 通过溶解氧控制仪控制 DO 在 0 3~ 2 0m g /L, 在 此条件下考察 DO 对同步硝化反硝化的影响. 图 2 为溶解氧浓度对 COD 去除的影响. 从图 2 中可以 看出当溶解氧在 1 0 m g /L 和 1 . 8 m g /L 时, COD 有很好 的去除效果 , 出水的 COD 在 10 m g /L 以 下 , 去除率在 98 % 以上, 与 DO = 0 6 ~ 0 8 m g /L
MBR中DO对同步硝化反硝化的影响_邹联沛
MBR 中DO 对同步硝化反硝化的影响邹联沛, 张立秋, 王宝贞, 王 琳(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘 要: 膜生物反应器(MBR)中,在DO 为1mg/L 左右,MLSS 为8000~9000mg/L,温度为24 ,进水pH 值为7.2,COD 、NH 3-N 分别为523~700mg/L 和17.24~24mg/L 的相对稳定条件下,对COD 、NH 3-N 、TN 的去除率分别为96%、95%、92%。
详细分析了在控制DO 的条件下,MBR 发生同步硝化、反硝化的原因,并提出了在单级好氧反应器中控制DO 可发生短程硝化 反硝化生物脱氮的机制。
关键词: 膜生物反应器; 同步硝化反硝化; 短程硝化 反硝化生物脱氮中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1000-4602(2001)06-0010-05Effect of DO on Simultaneous Nitrification and Denitrification in MBRZOU Lian pei, ZHANG Li qiu, WANG Bao zhen, WANG Lin(School o f Municipal &Environmental Engineering,Harbin Institute o f Technology ,Harbin 150090,China)Abstract: In the membrane bioreactor,under the rela tive stable conditions of DO 1mg/L,MLSS 8000~9000mg/L,temperature 24 ,influent pH 7.2,COD 523~700mg/L and NH 4+17.24~24mg/L,96%,95%,and 92%are achieved respectively for the removal of COD ,NH 4+,and TN .The reason of simul taneous nitrification and denitrification occurring in MBR under controlled DO is described in details.The mechanism that shortcut nitrification and denitrification may occur under controlled DO in a single -stage aer obic reactor is also presented.Keywords: membrane bioreactor; simultaneous nitrification and denitrification; shortcut nitrifica tion/denitrification基金项目: 九五 国家科技攻关课题(96-909-01-02-04)膜生物反应器是由膜组件和生物反应器两部分组成,由于膜具有分离截留作用,所以可使污泥被完全地截留在反应器中而维持很高的污泥浓度,DO 是影响同步硝化、反硝化的一个限制条件,硝化是在好氧下发生的,而反硝化是在缺氧或厌氧条件下发生的,但在对DO 实行控制的条件下,可同时在污泥颗粒的不同部位形成好氧区和缺氧区,这样便具有了同步硝化反硝化的条件。
MBR中的同步硝化—反硝化
MBR中的同步硝化—反硝化王琳1，何圣兵2，王宝贞21．中国海洋大学，青岛市鱼山路5号2660032．哈尔滨工业大学，哈尔滨市西大直街66号，150006摘要：试验考察了在膜生物反应器中进行同步硝化反硝化的可能性。
并给出在不影响系统的运行效能的前提下，进行同步硝化反硝化的宪制性试验条件和运行参数，适宜的溶解氧浓度为：0.8-1.0mg/L.最高的F/M 条件下，硝化菌的硝化效能并没有因占优势种群异养菌的竞争而受到抑制。
当进水F/M提高至0.423kgCOD/kgMLSS.d时，MBR对TN的平均总去除率升高到了89.90%。
C/N比对总氮的去除率影响较大，随着C/N比从6.12增加到39.37,总氮去除率从18.14%增加到92.54%。
关键词：硝化、反硝化、MBR、在生物污水处理厂中对氮的去除主要是通过硝化和反硝化两个过程来实现的。
硝化和反硝化过程是由活性污泥中两类不同的微生物来完成的。
由于硝化菌和反硝化菌的不同生理特性，污水处理中对总氮的去除往往是在两级系统中实现的。
硝化和反硝化这两个过程能够在一个反应器中同时发生。
这个现象也被称为同步硝化—反硝化。
从生物学角度来看，由于超滤膜的强制截留作用，使得自养型硝化菌和异养型反硝化菌能够在MBR中并存，从而使同步硝化—反硝化的发生成为可能。
MBR中能够存在高浓度的活性污泥，限制了氧气向污泥絮体内部的扩散，因而在污泥絮体内部能够形成缺氧环境，在这种条件下，硝化反应可以在有氧的污泥絮体表面进行，而反硝化则可以在缺氧的絮体内部进行。
有研究表明，只有当系统的有机负荷小于0.18kgBOD5/kgMLSS.d时，硝化菌才能在生化系统中得以保留。
在该研究中，系统中由于膜的截流作用，系统中的污泥浓度高于常规活性污泥工艺，致使系统中的有机负荷小于上述条件。
由于膜组件的物理截留作用，能够将HRT和SRT完全分离，在MBR中较容易获得实现同步硝化—反硝化的条件。
在本研究中，考察DO、有机负荷（F/M）和C/N比等因素对同步硝化—反硝化的性能的影响，并建立同步硝化—反硝化的动力学模型，以加深对单级脱氮工艺的理解。
影响同步硝化反硝化的因素
影响同步硝化反硝化的因素鲍艳卫，张雁秋中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州（221008）E-mail：ffbyw@摘要：同步硝化反硝化(Simultanous Nitrificati0n and Denitrification. 简称SND)是硝化和反硝化两个阶段在同一构筑物内同时实现的过程。
结合国内外的研究分析了同步硝化反硝化的影响因素，以实现同步硝化反硝化的途径，为今后SND的脱氮提供依据。
关键词：同步硝化反硝化；脱氮机理；影响因素随着城市化和工业化程度的不断提高以及化肥和农药的广泛使用，氮磷营养物质引起的水体富营养化问题日益突出。
大量的有机物和氮磷营养物进入江河湖海，使水环境污染和水体富营养化日益严重。
控制氮、磷的排入是防止水体富营养化的有效途径。
因此水环境污染和水体富营养化问题的日益突出迫使越来越多的国家和地区制定严格的氨氮和磷的排放标准，要达到这些排放标准，许多废水处理设施需要考虑脱氮除磷问题，脱氮是当今水污染控制领域研究的热点和难点之一。
近几年来，废水生物脱氮技术更是取得了突破性进展，通过对脱氮微生物的生物的深入研究，提出了一些新工艺，其中的同步硝化反硝化工艺成为当今研究的热点之一。
1. 同步硝化反硝化现象传统的生物脱氮是由两个阶段完成的，即好氧条件下的硝化阶段和厌氧条件下的反硝化反应。
这两种反应一般是作为两个独立的阶段分别在不同反应器中或者用时间和空间上的好氧和厌氧条件来运行。
对于生物脱氮过程中出现了一些超出人们传统认识的现象，在实际运行中发现好氧硝化池中常有30﹪的总氮损失[1]，不少研究者进行了大量的实验研究，证明了同步硝化/反硝化现象（Simultaneous Nitrification and Denitrification，简称SND）[2-4]，尤其是有氧条件下的反硝化现象确实存在与各种不同的生物处理系统，如氧化沟[5]、生物转盘[5,6]、SBR[7]等生物处理系统中，在有氧条件下均发生了反硝化反应。
污水处理MBBR工艺介绍
污水处理MBBR工艺介绍一、MBBR工艺背景介绍从多年的运行实践来看，活性污泥法虽较为成熟，但也存在不少的缺点和不足，如曝气池容积大、占地面积高、基建费用高等，同时对水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质、水量变化的影响等。
鉴于上述因素，这种污水处理方法逐渐被后来的生物膜法所取代。
生物膜法弥补了活性污泥法的不少不足，如它的稳定性好、承受有机负荷和水力负荷冲击的能力强、无污泥膨胀、无回流，对有机物的去除率高，反应器的体积小、污水处理厂占地面积小等优点。
但是生物膜法也有其特有的缺陷，如生物滤池中的滤料易堵塞、需周期性反冲洗、同时固定填料以及填料下曝气设备的更换较艰难、生物流化床反应器中的载体颗粒惟独在流化状态下才干发挥作用、工艺的稳定性较差…等。
介于以上两种工艺的缺点和不足，挪移床生物膜反应器(moving-bed-biofilm-reactor，简称MBBR)应运而生。
MBBR 法在80年代末就有所介绍并很快在欧洲得到应用，它吸取了传统的活性污泥法和生物接触氧化法两者的优点而成为一种新型、高效的复合工艺处理方法。
其核心部份就是以比重接近水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态，当微生物附着在载体上，飘荡的载体在反应器内随着混合液的回旋翻转作用而自由挪移，从而达到污水处理的目的。
作为悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺，MBBR法兼具两者的优点：占地少——在相同的负荷条件下它只需要普通氧化池20%的容积；微生物附着在载体上随水流流动所以不需活性污泥回流或者循环反冲洗；载体生物不断脱落，避免阻塞；有机负荷高、耐冲击负荷能力强，所以出水水质稳定；水头损失小、动力消耗低，运行简单，操作管理容易；同时合用于改造工程等。
随着现代化工业的进程和人口急剧的膨胀，水污染问题已经成为社会焦点之一，目前污水处理的方法主要有活性污泥法和生物膜法两大类：活性污泥法从20世纪初英国开创以来，经过几十年的发展革新已经拥有多种运行方式，同时由于其极好的污水处理效果而逐渐成为大家认可的比较成熟的工艺；生物膜法是利用附着在填料上的生物对水体进行净化的一种工艺，近年来也得到迅速的发展和提高。
污水处理同步硝化反硝化研究
为 同 步 硝 化 反 硝 化 的 工 程 应 用提 供 理论 参 考 。
关 键 词 ：生 活 污 水 同步硝 化 反 硝 化 生 物 脱 氮
中 图 分 类 号 ：ｘ７
文 献标 识 码 ：Ａ
文 章编 号 ：１６７２－３７９１（２０ｌ２）ｏ６（ａ）一ｏ１３２一ｏ２
水 环 境 质量 的 严 重恶 化 和 经 济 的 高速 常以 ＣＯ 、ＨＣＯ一和 ＣＯ，为碳源 。
浓 度 远 远 超 过 可 被 利 用 的 氢 供 体 时 ，反 硝
发 展 ，迫 切 要 求 适 时 代 发 展 的 污 水 资 源 化
研 究 表 明 ，硝化 反 应 的 速 率 主 要 取 决 化 过 程 中 所 生 成 的 Ｎ，量 将减 少 ，并 致 使 反
技 术 ，以 缓 解 水 资 源 的短 缺 状 况 。为 了 更好 于 氨 氮 转 化 为 亚 硝 酸 氮 的 反 应 速 率 。亚 硝 硝 化 反 应 大量 生 成 Ｎ Ｏ。
中的 氮 只 存 在 硝 态 氮 ，仅 需 反 硝 化 作 用 就 成 气 态 氮 的过 程 。反 硝化 菌 是 一 类 化 能 异 化 与 硝 化 反应 同时 进 行 ，那 么 对 于 连 续 运
可 达 到 脱 氮 的 目的 。
养 兼 性 缺 氧 型 微 生 物 ，其 反 应 需 在 缺 氧 的 行 的 ｓＮＤ工艺 污 水 处 理 厂 ，可 以 省 去 缺 氧
的 掌 握 与 应 用 污 水 处 理 技 术 ，我们 将 通 过 酸 菌 和 硝酸 菌 都 是 好 氧 自养 菌 ，只 有 在 溶 １．４ 同步硝 化反 硝化
小 试 的 方 法 对 同步 硝化 反 硝 化 过 程 进 行 研 解 氧 足 够 的 条 件 下 才 能 生 长 。硝 酸 菌 的 世
曝气生物滤池废水深度处理同步硝化反硝化机理及影响因素
Ａｂｔ ｃ ： ｅ ｉ ｌ ｎ ｏ ｓｎｔ ｆ ａｉｎａ ｄｄ ｎｔ ｆ ａｉｎ（ ＮＤ）ｃｎｐｏ ｅｓｉ ｏ ｄｃｎ ｉｏ ａｅ ｓ ａ ｔ Ｔｈ ｍｕｔ ｅ ｕ ｉ ｉ ｃｔ ｎ ｅ ｉ ｉ ｃｔ ｒ ｓ ａ ｒｉ ｏ ｒ ｉ ｏ Ｓ ａ ｒ ｃｓ ａｇ ｏ ｏ ｄｔ ｎｉ ｗ ｔｒ ｎ ｉ ｎ
度、 溶解氧（ ）ｐ ＤＤ 、Ｈ值和 Ｃ Ｄ ＃Ｎ比等． Ｏｃ 通过 实验得 出在温度 ２￣２ ０ ８℃， ＤＯ为 ０８ ． ｍ ／ ，Ｈ值 ７２ ，Ｏ ｃ ． ～１５ ｇ Ｌｐ ．～８Ｃ Ｄ＃Ｎ为
＆９ ．下， ～９２ 同步硝化 反硝化 作用效果最明显 ，Ｎ的去 除率 为最大 ， 均值分别为 ６． ，６９ ６． 和 ６． ． Ｔ 平 ３４ ６ ，５５ ． ７２
氨氮 的去除是通过 硝化和反硝化两个独 立过 程实现 的， 由于对环境条件的要求不同 ， 两过程不 能同时发生． 现行的生物脱氮工艺是把硝化和反硝 化分别作为空间上 （ 不同的反应器） 或者时间上 （ 间 歇的好氧 和缺氧 ） 的两个 独立 的阶 段实现 氮 的去 除， 这样往往造成系统复杂 ， 能耗较大 ， 且运行管理 不便． 同一处理 系统中实现同步硝化反硝化 ， 在 将 大大简化生物脱氮工艺并提高脱氮效率 ， 从而节省
ｄｅ ｒａｉｇｕｉｇＢｏｏ ｉ ｌ ｒｔｄＦｌ ｒ（ ＡＦ ．Ｔ ｅｆｃｏｓ ｆｅｔｄＳ ｒ ｍｐ ｒｔｒ， ｅｐｔｅｔ ｓ ｉｌｇｃ ａｅ ｉｅ Ｂ ） ｈ ｔｒ ｆｃｅ ＮＤａｅｔ ｅａｕｅ ＤＯ， Ｈ ｎ ｎ ａ Ａｅ ｔ ａ ａ ｅ ｐ
ａ ｄ ｒ ｔ ｆＣ／Ｎ ｎ Ｏ ｏ ． Ｔｈ ｍｐ ｅ ｓｏ ｆＳ ｎ ａｉ ｏ ｏ ａ ｄ Ｓ ｎ ｅｉ ｒ ｓ ｉｎ ｏ ＮＤ ｓｏ ｖｏ ｓ ｏ ｈ ｏ ｄｔ ｎ ｔ ａ ｈ ｅ ｅａ ｕ ｅ ｉ ｉ ｂ ｉｕ ｎ ｔ ｅｃ ｎ ｉｉ ｈ ｔｔ ｅ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓ ｏ ２ －－８ Ｃ。Ｄ Ｏ ． －． ． ／Ｌ。ｐ ７ ２ － ｎ ／Ｎ ． － ９ ２。ｏ ｉｈ ｔ ｅｒ ｔ ｆＴＮ ｅ ｖ ｌｉ ｈ ０－２ 。 ０ ８－１ ５ｍｇ Ｈ ． ＂， ａ ｄ Ｃ ８ ６ ９－ ． ． ｎ ｗｈｃ ｈ ａ ｉ ｏ ｏ ｒ ｍｏ ａ Ｓｔ ｅ ｈ ｇ ｅ ｔ Ｔｈ ｖ ｒｇ ａ ｉ ｆＴＮ ｅ ｖ ｌ ｓ６ ． ，６ ． ，６ ． ａ ｄ ６ ． ｏ ａ ｈ ｃ ｎ ｉｉｎ ｉｈ ｓ． ｅａ ｅ ａ ｅｒ ｔ ｏ ｏ ｒ ｍｏ ａ ３ ４ ｉ ６９ ５３ ｎ ７ ２ ｎ ｅ ｃ ｏ ｄ ｔ ． ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ＡＦ；ｗａ ｅ ｅ ｐ ｔｅ ｔ ｇ；ｍ ｅ ｈ ｎ ｓ ｏ ＮＤ ；ｉｆｕ ｎ ｉｇ ｆｃｏ ｙｗｏ ｄ ：Ｂ ｔｒｄ ｅ ｒ ａｉ ｎ ｃ ａ ｉｍ ｆＳ ｎ ｌ ｅ ｃｎ ａ ｔ ｒ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
52
环 境 科 学
22 卷
当 DO 为 1mg/ L 时 ,上清液 COD 略有上升 ,但
膜出水 COD 仍可维持很低 ,这说明膜起到很好
的稳定作用 ,COD 的去除率为 96 %左右. 但当
DO 在 015mg/ L 左右时 ,上清液 COD 和膜出水
COD 都迅速上升 ,COD 的去除率为 90 %左右 ,
图 3 DO 对氨氮去除的影响 Fig. 3 Effect of DO concentration on
N H32N removal efficiency
3. 3 DO对去除总氮 ( TN) 的影响 从图 4 看出 DO 对 TN 的去除影响很大 ,
当 DO 为 6mg/ L 时 , TN 的 去 除 率 在 60 %左 右 ,这是因为 DO 很高时 ,DO 能穿透到污泥絮 体内 部 , 使 其 内 部 难 以 形 成 缺 氧 区 , 大 量 的 N H4+ 被氧化为硝酸盐和亚硝酸盐 ,使得上清液 TN 和出水 TN 仍然很高. 根据微环境理论 ,在 膜生物反应器中污泥浓度很高的情况下 ,即使 DO 很高 ,仍可使部分污泥絮体内部形成缺氧 区 ,从而具有部分的反硝化能力. DO 为 3mg/ L 时 ,TN 的去除率上升 ,是因为能形成缺氧区的 污泥絮体增加 ,但出水 TN 仍然在 7mg/ L 左右 , 去除率维持在 75 %左右. DO 为 1mg/ L 时 , TN 的去除效果非常好 ,出水 TN 可维持在 3mg/ L
且有很大的波动性.
3. 2 DO对去除氨氮的影响
高位水箱 21 浮球阀 31 液位平衡箱 41 反应器 51 空气 流量计 61 曝气装置 71 加热器 81 中空纤维膜 91 真空表
从图 3 可 以 看 出 , DO 对 氨 氮 的 去 除 在
图 1 试验装置
3mg/ L 以上时基本无影响 ,出水氨氮都能保持
The Influence of Ecological Factors on Simultaneous Nitrif ication and Denitrif ication in MBR
Zou Lianpei1 ,Liu Xudong2 ,Wang Baozhen1 ,Fan Yanzhen1 (1. School of Municipal & Environmental Engi2 neering , Harbin Institute of Technology , Harbin 150090 , China E2mail :lpzou @china. com ;2. Harin Bureau of Water
31. 54
661. 34
21. 4
96. 76
20. 97
0
100
22
0. 9
95. 91
20. 59
403. 6
16. 4
95. 96
19. 65
0. 03
99. 85 18. 7
2. 1
88. 77
9. 69
412. 3
19. 94 95. 16
42. 8
5. 56
87
39. 56 11. 2
能维持高活性污泥浓度的条件下着重研究了 浮球阀 2 进行自动控制 ,可同步保持出水流量
DO 、C/ N 、p H 值等生态因子对膜生物反应器生 与进水流量平衡. 本装置采用微孔曝气器进行
态系统中同步硝化反硝化功能的影响. 试验通 曝气 ,曝气量可由空气流量计 5 进行调节. 出水
过排泥使 ML SS 稳定在 8000 ～9000mg/ L . 表 动力由净水头压差 H 提供. 以上为装置 1 的配
Table 1 Effect of ratio of C and N on simultaneous nitrification and denitrification in MBR wit h 1mg/ L of DO
COD/ N
进水
COD 出水 去除率/ % 进水
氨氮 出水
去除率/ %
进水
TN 出水 去除率/ %
而成 ,COD 在 600mg/ L 左右 ,N H32N 在 20mg/ 的去除率一般都在 40 %～50 %.
L 左右 ,总磷为 2147～511mg/ L 左右.
3 DO 对同步硝化反硝化的影响
3. 1 DO对 COD 去除的影响 膜生物反应器在 DO 分别为 6mg/ L 、3mg/
L 、1mg/ L 、015mg/ L 左右微小波动的情况下对 COD 的去除情况如图 2 所示.
Conservancy , Harbin 150000 , China)
Abstract :The influence of dissolved oxygen (DO) , C/ N and p H on simultaneous nitrification and denitrification in t he membrane bioreactor was studied. The experimental results showed t hat only under condition t hat each ecological factor was maintained relative steady , simultaneous nitrification and denitrification might proceed smoot hly. When DO , C/ N and p H of feed water was 1mg/ L , 30 and 7. 2 , t he removal rate of COD , N H4+ , and TN were 96 % , 95 % and 92 % respectively. Keywords :membrane bioreactor ; wastewater treatment ; dissolved oxygen (DO) ; C/ N ; ecological factors ; simultane2 ous nitrification and denitrification
从表 2 可以看出 ,进水 p H 在 4176 ～ 917 对 COD 的去除影响不是很大 , 但对 N H4+ 和 TN 的去除影响很大. 进水 p H 为 418 左右时对
污泥 ,N H4+ 可能被完全硝化 ,而本试验是在 C/
图 4 DO 对 TN 去除的影响 Fig. 4 Effect of DO concentration on
N 为 30 左右的条件下长期运行的. 所以 ,要发 生同步硝化反硝化 ,必须在相对稳定的条件下
TN removal efficiency
71. 69
5
198. 54
14. 6
92. 65
43. 2
15. 93
63. 13 42. 5 33. 73
20. 64
315 DO保持 1mg/ L 左右时 p H 值对膜生物反 75 %左右 ,对 TN 的去除率为 59 %左右. p H 为
应器同步硝化反硝化的影响
5 时会严重抑制硝化反应 ,实际上在连续流反
同步硝化反硝化与很多因素有关 ,如污泥 体积为 18L ,反应器内温度由养鱼用的加热器
的絮体结构 、大小 、密实度 、污泥浓度的高低 、 控制在 24 ℃左右 ,反应器的液位由液位平 衡箱
DO 、F/ M 、C/ N 、p H 值等. 本文在膜生物反应器 中的浮球阀 2 进行控制 ,随出水流量的变化 ,由
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
4期
环 境 科 学
53
以下 ,对 TN 的去除率可达 92 %. DO 为 015mg/ 从表 1 可以看出 ,随着 C/ N 的下降 ,膜生
Fig. 1 Experimental configuration
在 1mg/ L 以 下 , 氨 的 去 除 率 可 达 98 % ～
2 试验配水
99 %. DO 在 1mg/ L 左右时 ,上清液氨氮略有上 升 ,一般都在 2mg/ L 左右 ,但出水氨氮还是可
试验用水采用人工配水 ,由淀粉 、蔗糖 、氯 以维持很低 ,氨氮的去除率在 95 %左右. 但 DO 化铵 、磷酸氢二钠 、磷酸二氢钠 、食用碱等配制 在 015mg/ L 时 ,对氨氮的去除影响很大. 氨氮
基金项目 :国家“九五”科技攻关项目 (962909201202204) 作者简介 :邹联沛 (1969～) ,男 ,博士研究生.
收稿日期 :2000212204
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
第 22 卷第 4 期 2001 年 7 月
环 境 科 学 ENV IRONM EN TAL SCIENCE
Vol. 22 ,No. 4 J uly ,2001
MBR 中影响同步硝化反硝化的生态因子
邹联沛1 ,刘旭东2 ,王宝贞1 ,范延臻1 (1. 哈尔滨工业大学 市政环境工程学院 ,哈尔滨 150090 , E2
L 时 ,由于 DO 供应不足 ,硝化效果下降 ,使得出 水 NH4+ 上升 ,从而导致出水 TN 上升.
物反应器出水 N H4+ 将上升 ,因为本试验是通 过提高进水 N H4+ 和降低进水 COD 来降低 C/ N ,而 N H4+ 负荷的提高对反应器的冲击本身就 很大 ,氨的硝化反应进行得不彻底 ,所以出水 N H4+ 上升. 出水 TN 上升的原因有 2 方面 ,一 是出水 N H4+ 的上升造成的 ;二是进水 COD 的 降低无法保证反硝化时有机物的需要. 当然 ,一 开始就在相同的 C/ N (如 5 左右) 条件下培养