同步硝化反硝化的实现
同步硝化反硝化
同步硝化反硝化的出路，究竟在何方？古语云：殊途同归。
对于污水脱氮来说，亦是如此。
处理方法并不是只有一种。
方法一：依照传统生物脱氮理论，在脱氮过程中需要经过硝化和反硝化两个过程，最终将氨氮转化为氮气而解决污水处理脱氮问题。
生物脱氮原理如下：硝化作用是在亚硝酸菌作用下将氨氮转化为NO2-N，然后硝酸菌将NO2-N转化为NO3-N。
反硝化作用是指在厌氧或缺氧情况下将NO3-N转化为NO2-N，并最终将NO2-N转化为N2。
方法二：然而，近年来，国内外的不少研究和报告证明存在着同步硝化反硝化现象。
同步硝化反硝化又称短程硝化反硝化。
是指在同一反应器内同步进行硝化反应和反硝化反应。
这样的反应中，反硝化可以直接利用硝化作用转化的NO2-N进行反应，而不必将氨氮转化为NO3-N，可以减少能源的消耗，以及对氧的需求。
条条道路通罗马，那么总有一条是最合适的吧？那么，相对于传统脱氮反应来说，同步硝化反硝化又具有什么样的优势呢？根据化学计量学统计，与传统硝化反硝化脱氮反应相比，同步硝化反硝化具有以下优势：1.在硝化阶段可以减少25%左右的需氧量，减少对曝气的需求，就是减少能耗；2.在反硝化阶段减少了40%的有机碳源，降低了运行费用；3.NO2-N的反硝化速率比NO3-N的反硝化速率高63%左右；4.减少50%左右污泥；5.反应器容积可以减少30%-40%左右；6.反硝化产生的OH－可以原地中合硝化作用产生的H＋,能有效保持反应容器内的PH。
（以上数据出自论文：《同步硝化反硝化脱氮机理分析及影响因素研究》）既然有这么多的优势，那么为什么同步硝化反硝化工艺一直没能得到推广呢？这个，就要用一句古语来解释了：祸兮，福之所倚，福兮，祸之所伏。
也就是说，有利就有弊。
同步硝化反硝化工艺进入人们的视线以来，科学家以及相关的研究人员在上面倾注了大量的精力进行研究，对影响同步硝化反硝化反应的因素有了详细的了解。
同步硝化反硝化的影响因素总结如下：1.溶解氧（DO）控制系统中溶解氧，对获得高效的同步硝化反硝化具有极其重要的意义。
氧化沟中的同时硝化 反硝化(snd) 现
3 Carrousel 氧化沟中的同时硝化/ 反硝化现象 试验中 Carrousel 氧化沟有很长的污泥龄 ,
非常适合世代周期长的硝化细菌生长 ,同时由 于采用倒伞型叶轮来完成混合液在沟道内的循 环 ,会出现充氧受限制的区域 ,从而有利于反硝 化作用的发生. 进水 p H 值始终保持在 710 ,污 泥回 流 比 1 ∶1 , 系 统 中 的 污 泥 浓 度 ML SS 在 3000mg/ L 左右 ,污泥沉降比 ( SV) 70 %～85 % , CODCr的去除率始终在 95 %以上.
根据对实现同时硝化/ 反硝化系统的分析 表明 ,3 个主要的机理是造成 SND 的原因 :
(1) 反应器的混合形态 由于生物反应器 混合形态不均所形成的缺氧及/ 或厌氧段.
(2) 活性污泥絮凝体 (微环境理论) 由于 氧扩散的限制 ,在微生物絮体内产生溶解氧梯 度. 絮体外层溶解氧较高为好氧生物层 ,内层氧
学参数取 ASM1 中的推荐值 ,并根据实际温度 对参数进行微调. 采用龙格库塔法求解由 4 个 反应器组成的微分方程组 ,从而得出模拟的出 水水质 ,结果如图 6～9 所示.
图 7 氨氮浓度变化曲线 Fig. 7 Variation of N H3 in each ditch
模拟得到的溶解氧 (见图 6) 位于上层和下 层溶解氧之间 ,变化趋势与二者相符. 图 7 中氨 氮由于稀释作用先下降 ,在沟道 1 、2 之间由于 有机氮水解速率超过硝化速率使氨氮上升 ,在 随后的沟道中由于硝化作用加强而下降趋于稳 定.
Abstract :Reactors of impellers and ditches in Carrousel oxidation ditch are t he best combination of push flow reactors and complete mixing reactors. According to t his a new mat hematical model based on Activated Sludge Model No. 1 was put forward. The simultaneous nitrification and denitrification of Carrousel oxidation ditch process was validated in t he laboratory ,which was dynamic simulated by t he new model. The results tally well wit h pilot2scale experiment data. Keywords: Carrousel Oxidation Ditch ; simultaneous nitrification and denitrification ; activated sludge Model No. 1 (ASM1) ;dynamic simulation
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。
同步硝化反硝化和短程硝化反硝化
同步硝化反硝化和短程硝化反硝化随着人类对环境保护意识的提高，对水体生态系统的关注愈发增加。
其中，氮循环作为生态环境中的重要一环，也备受关注。
在氮循环中，“同步硝化反硝化”和“短程硝化反硝化”是两个重要的过程，对于水体的氮素转化和利用具有重要的作用。
以下将从深度和广度的角度进行全面评估，以便更好地了解这两个过程。
1. 同步硝化反硝化的概念同步硝化反硝化是指在同一微生物体内，氨氮直接转化为硝酸盐，然后直接再被还原为氮气的过程。
这一过程通常由单一微生物完成，也被称为全硝化或类全硝化反应。
在自然界中，同步硝化反硝化主要由厌氧异养细菌完成，这些细菌具有很强的氨氧化和硝化能力，能够将氨氮快速氧化为亚硝酸盐，然后在厌氧条件下迅速还原为氮气，从而将氨氮转化为无害的氮气释放到大气中。
2. 短程硝化反硝化的概念短程硝化反硝化指的是在很短的时间和空间内，氨氮被氧化为硝酸盐然后迅速还原为氮气的过程。
这一过程通常发生在水体底泥或水体微缝隙中，因此被称为短程硝化反硝化。
在水体中，短程硝化反硝化通常由微生物和底泥中的细菌完成，底泥中的微生物可以迅速氧化水体中的氨氮为硝酸盐，然后水体中的细菌则可以迅速还原硝酸盐为氮气，从而在水体中形成短程硝化反硝化过程。
3. 两者的联系和区别同步硝化反硝化和短程硝化反硝化虽然是两种不同的氮素转化过程，但它们之间也存在着联系和区别。
联系在于，两者都是对氨氮进行氧化和还原的过程，最终都将氨氮转化为无害的氮气释放到大气中。
而区别在于，同步硝化反硝化主要发生在水体中的微生物体内，而短程硝化反硝化则主要发生在水体底泥和微缝隙中，两者的位置和速率都存在较大差异。
在我们对同步硝化反硝化和短程硝化反硝化进行全面评估之后，可以发现两者在氮素转化和利用过程中都起着非常重要的作用，对于维护水体生态系统的健康具有重要意义。
总结回顾：通过全面的评估和深入的探讨，我们对同步硝化反硝化和短程硝化反硝化有了更深入的理解。
也了解到两者在水体氮素转化中的重要性和作用。
硝化与反硝化
硝化与反硝化利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化1 生物脱氮与同步硝化反硝化在生物脱氮过程中，废水中的氨氮首先被硝化菌在好氧条件下氧化为NO-X然后NO-X 在缺氧条件下被反硝化菌还原为N2（反硝化）。
硝化和反硝化既可在活性污泥反应器中进行，又可在生物膜反应器中进行，目前应用最多的还是活性污泥法。
硝化菌和反硝化菌处在同一活性污泥中，由于硝化菌的好氧和自养特性与反硝化菌的缺氧和异养特性明显不同，脱氮过程通常需在两个反应器中独立进行（如Bardenpho、UCT双沟式氧化沟工艺等）或在一个反应器中顺次进行（如SBR）。
当混合污泥进入缺氧池（或处于缺氧状态）时，反硝化菌工作，硝化菌处于抑制状态；当混合污泥进入好氧池（或处于好氧状态）时情况则相反。
显然，如果能在同一反应器中使同一污泥中的两类不同性质的菌群（硝化菌和反硝化菌）同时工作，形成同步硝化反硝化（Simultaneous Nitrification Denitrification 简称SND），则活性污泥法的脱氮工艺将更加简化而效能却大为提高。
此外从工程的角度看，硝化和反硝化在两个反应器中独立进行或在同一个反应器中顺次进行时，硝化过程的产碱会导致OH-积累而引起pH 值升高，将影响上述两阶段反应过程的反应速度，这在高氨氮废水脱氮时表现得更为明显。
但对SND工艺而言，反硝化产生的OH-可就地中和硝化产生的H+,减少了pH值的波动，2 实现同步硝化反硝化的途径由于硝化菌的好氧特性，有可能在曝气池中实现SND实际上，很早以前人们就发现了曝气池中氮的非同化损失（其损失量随控制条件的不同约在10%- 20%左右），对SND的研究也主要围绕着氮的损失途径来进行，希望在不影响硝化效果的情况下提高曝气池的脱氮效①利用某些微生物种群在好氧条件下具有反硝化的特性来实现SND研究结果表明，Thiosphaera、Pseadonmonas nautica、Comamonossp等微生物在好氧条件下可利用NOX-N 进行反硝化。
利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化
利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化随着生活规模的持续扩大和水资源的急剧匮乏，废水处理受到了越来越多的关注。
其中氨氮排放被认为是最主要的污染之一。
传统的氨氮处理方法采用了生化处理中的硝化和反硝化过程。
但是这种方法存在着一些不足之处，比如系统稳定性较差、生产过程中需要大量的能源投入等问题。
为了改进这种问题，近年来人们对氨氮处理方法进行了多种探索，最为成功的方法之一就是利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化。
1. 好氧颗粒污泥的概述好氧颗粒污泥是一种能够同时进行氨氮的硝化和反硝化的微生物体系。
好氧颗粒污泥是由低碳源和低氮源的废水混合而成，通过建立一个特定的系统环境并通过高氧供给来诱导出这种污泥。
好氧颗粒污泥中的微生物种类及其数量非常多样化，它们之间的生态平衡是实现同步硝化反硝化的关键之一。
2. 实现同步硝化反硝化的作用好氧颗粒污泥的同步硝化反硝化过程可将氨氮转化为氮气释放到大气中，从而达到净化和消除污染的目的。
同时，这种方法能够大大减少能源消耗和废物产生，因此也是一种非常环保和节能的氨氮处理方法。
3. 同步硝化反硝化生物处理过程的基本特征同步硝化反硝化过程是一种生物处理过程，因此具有一些基本特征：1)系统环境应该是具有足够高的氧气含量和合适的水温以满足微生物的生长和活动要求。
2)系统中的好氧颗粒污泥必须是稳健和适应不同环境条件的。
3)不同微生物群体之间的养分、质量传输需要得到充分保证。
4)系统应以灵敏且准确的监测来控制处理过程中的变量和参数。
4. 同步硝化反硝化的影响因素同步硝化反硝化过程一些关键的影响因素包括：1) 氧含量：氧气是同步硝化反硝化的必备条件，适宜的氧含量能够促进污泥中微生物的代谢和活动，从而影响氨氮转化速率。
2) 温度：污泥中的微生物种类和数量受到温度影响，因此温度对同步硝化反硝化有着很大的影响。
通常要求污泥的温度应该在20℃至30℃之间。
3) PH值：对于硝化作用来说，PH值应该介于7.0到8.0之间，而反硝化作用最适宜的PH值范围为6.5到7.5之间。
同步硝化反硝化原理的另一角度
同步硝化反硝化原理的另一角度同步硝化反硝化是一种常用的废水处理技术，它能够有效地去除废水中的氨氮和硝酸盐，对于减少水体富营养化、保护水资源具有重要意义。
然而，除了传统的理论解释之外，我们可以从另一个角度来解读同步硝化反硝化的原理。
一、同步硝化反硝化的基本原理同步硝化反硝化是一种生物处理技术，它主要依靠微生物来完成废水中氨氮和硝酸盐的转化。
在同步硝化反硝化过程中，废水中的氨氮首先被氨氧化细菌（AOB）氧化为亚硝酸盐，然后亚硝酸盐再被亚硝酸还原细菌（ANAMMOX）以及反硝化细菌转化为氮气。
这一过程中产生的氮气释放到大气中，从而去除了废水中的氮污染。
二、同步硝化反硝化原理的另一角度除了传统的氨氧化和反硝化的角度来解释同步硝化反硝化的原理之外，我们还可以从能量角度来解读这一过程。
在同步硝化反硝化中，氨氧化和反硝化是两个相互补充的过程，它们之间存在着能量流动。
具体来说，氨氧化是一个自发反应，它释放出能量；而反硝化是一个需要能量输入的过程。
当废水中的氨氮被氨氧化细菌氧化为亚硝酸盐时，这一反应会释放出一定的能量。
亚硝酸还原细菌和反硝化细菌在进行反硝化过程时，需要从外源获取能量以驱动这一反应。
这样一来，氨氧化产生的能量可以为反硝化提供所需的能量，使其能够进行。
三、同步硝化反硝化的能量流动在同步硝化反硝化过程中，氨氧化和反硝化可以看作是一个能量流动的过程。
氨氧化释放出的能量为反硝化提供了所需的能量，使得反硝化能够正常进行。
这种能量流动的方式使得同步硝化反硝化过程能够高效、稳定地运行。
这种能量流动也使得同步硝化反硝化过程对外部环境的能量要求较低，尤其是在废水处理厂等场所。
废水处理厂中的废水通常是一个富含氨氮的高浓度环境，氨氧化反应可以利用这一特性，将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐，并释放出能量。
这些能量可供反硝化细菌使用，提高了处理过程的效率。
四、结语同步硝化反硝化是一种常用的废水处理技术，它通过微生物来去除废水中的氨氮和硝酸盐。
我用氧化沟实现了同步硝化反硝化!
我用氧化沟实现了同步硝化反硝化！一、基本状况工业园区污水处理厂某氧化沟设计处理量7500m³/d，实际水量仅2000m³/d左右，工艺采纳：高效水解酸化池+改良型奥贝尔氧化沟+深度处理。
酸化池池容分别为2000m³；氧化沟外、中、内池容比：3.6:1.5:1；氧化沟池容约6500m³，设计进水水质与生活污水类似，设计出水一级A标。
氧化沟结构详见图1。
图中红色部分为表曝机，共计6台表曝机，其中外沟4台，中沟、内沟共用两台。
外沟加装有4台推流器，对外沟表曝机的开停可实现外沟缺氧、好氧的转变。
因二沉池结构的缺陷，二沉池污泥回流需要开两台，每台水泵的流量为：160m³/h。
因近期进水冲击比较大，将深度处理的一部分出水回流至进水口来对进水进行稀释，回流量约为2000m³/d。
二、操作说明该厂在设计之初未考虑TN指标，氧化沟均采纳表曝机曝气与推流，在笔者的剧烈要求下，在外沟加装4台推流器，原有表曝机未拆除。
因企业偷排严峻，各项指标，氧化沟溶解氧下降较为明显，故而这段时间内加开外沟表曝机，正常状况下加开2台，严峻时加开4台。
由于外沟没有在线溶氧仪，同时现场没有便携式溶氧仪，因此无法对外沟溶解氧进行监测。
中沟的在线溶氧仪溶解氧保持在 6.0以上（可能是在线溶氧仪的问题，或者是这个水必需是这个溶解氧。
）出水各项指标方能满意排放要求。
整个系统在此阶段运行中未投加碳源。
污泥浓度在5.5-6.0g/L之间。
SVI在135-145之间。
在运行过程中，硝化液回流泵未开，仅开两台污泥回流泵，回流比约为200%（相对于氧化沟每天4000m³的进水量。
）管网来水2000m³/d，出水回流至调整池2000m³/d，酸化池及氧化沟进水4000m³/d，出水口排放量2000m³/d。
三、十日数据变化曲线说明：二沉池因悬浮物比较多，在经过深度处理后，出水COD在25-30之间徘徊。