新型生物脱氮工艺研究进展
捷径生物脱氮的研究进展
显然， 与传统生物技术相比， 捷径生物脱氮具有如下优 � � 最大。有的学者得出在 H 值 6.05 8.18 的条件下， ［ 3］ 点： （ 1） 硝化阶段可减少 25% 左右的需氧量， 降低了能 能够发 生 NO 2 - - N 积 累 。 上海 交通 大 学的 杨 虹
［5 ］ 耗； （2） 反硝化阶段可减少 4 0% 左右的有机碳源， 降低 � 等 发现以 NH 4 + - N 溶液为基质， 控制 H 值 8.0 左 了运行费用； （ 3） 反应时间缩短， 反应容器可减少 30% 右较适合全程自养氨氮过程进行， 脱氮率基本在 55%
［1 ］ ［ 2］
亚硝酸菌是绝对好 氧菌， 溶解氧是控制亚 硝酸盐 积累的关键参数之一。溶解氧浓度不能太高， 太 高会 使亚硝酸盐氧 化， 不 利于亚硝 酸盐积累， 但也 不能 太
27
， 或者至少不能
。于德爽等 通过生活污水的 BR 法短 低， 太低会造成供氧不足， 不利于亚硝酸盐的生成。一 � � 般认为至少应使 DO 在 0.5 /L 以上时才能很好地进 程硝化反硝化试验发现， 当温度为 20 30 时控制 进水的 H 值可造成硝化过程中亚硝态氮的积累， 且平
2
- N 积累。另外， 氨氮负荷过高时， 在系统运行初期有 利于繁殖较快的亚硝酸菌增长， 出现 NO
2
点所在。影响 NO
- N 积累的主要因索有温度、 H 、
- N 积累。
游离氨 （ FA ） 、 溶解氧 （D O ） 、 有毒物质、 污泥泥龄等。 H 等人的研究结果表明， 实现亚硝化 反应的最佳温度应控制在 22 少于 1 5
1 捷径生物脱氮的机理 长期以来， 无论是在废水 生物脱氮理论上还是在 工程实践中， 都一直认为要实现废水生物脱氮就必须 使 NH
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
关
键
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
厌氧氨氧化生物脱氮技术的演变、机理及研究进展
Ｅｖ ｌｔ ｎ ｏ ｕ ｉ ．ｍｅ ｈ ｎ ｓ ａ ｄ ｒ ｓ ａｒ ｈ ｐ ｏ ｒ ｓ ｆａ ａ ｒ ｂ ｃ ａ ｍＯ ｉｍ ｏ ｃ ａ ｉｍ ｎ ｅ ｅ ｃ ｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｎ ｅ ｏ ｉ ｍ ｎｕ ｏ ｉａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｎ ｏ ｙ ｆ ｉ ｏ ｉａｌ ｅ ｉ ｉｃ ｔ ｘｄ ｔ ｅ ｈ ｏｌｇ ｏｒｂｏｌｇｃ ｎｔ ｆ ａ ｉ ｏ ｄ ｒ ｉ ｏｎ
通过该模型还可以看出在厌氧氨氧化过程中细胞质中的质子不断被消耗厌氧氨氧化体内不断产生质子故厌氧氨氧化反应建立了一个质子梯度这种梯度会产生一种质子驱动力p驱动质子通过质子通道从厌氧氨氧化体的内部向外部移出并借助三磷酸腺苷酶atpase的作用合成三磷酸腺atpase位于细胞质中亲水球状的atp合成区和厌氧氨氧化体膜中非亲水的质子迁移区
பைடு நூலகம்
章对 Ａ ａｌ ｌ ｎ ｆ 『） 】ｆ ｌ ｘ生物 脱 氮 技 术 的 演 变 、 机 理 及 研 究现 状 作 了全 面 的论 述 从 而 为 该 技 术 的 深 入 研 究 及 其 在 实 际 中
的 应 用 奠 定 基础 ， 同 时 为该 技 术 的 进 一 步 发 展提 出了具 体 的 建议 关键 词 ：厌 氧 氧 氧 化 ；代 谢 机 理 ； 生 物 脱 氯 ： 生化 模 型 中 图分 类 号 ：Ｘ ０ ． ７ ３１ 文 献标 识码 ：Ａ 文 章 编 号 ：ｌ０ ０ ９—２ ５ （ ０ ８ ０ｌ ０ ７～０ ４ ５ ２ ０ ） 一０ ０ ５
孙 洪 伟 ，彭 永臻 ，王 淑 莹 ，杨 庆 ，侯 红 勋
（ 匕 ＿ 业 夫 学 Ｊ ｆ 水 质 科 学 Ｌ水 环 境恢 复 Ｔ程 重 点 实 验 窀 ，北 京 １０ ２ ） Ｊ Ｉ 匕 ｔ ｉ ｊ ０ ０ ２ 摘 要 ：厌 氧 氨 氧 化 （ ａ ｘ 生 物 脱氨 技 术 由于 在 经 济 面 的 独 特 优 势 ，成 为近 年 国 内 外研 究 的 热 点 ，是 未 来 Ａｎ ｍｎ ，） 污 水 生 物 脱 氮技 术 发 展 的 主 流 国 内 对该 技 术 的 研 究与 国 外 还 存 在 较 大 的 差距 ，尤 其 在 Ａｎ ｍｍｏ ａ ｘ机 理 方 面 。 文
污水脱氮除磷研究新进展------彭永珍院士
80
NO3 -N eff
TN removal efficiency (%)
ANAMMOX (%)
Denitrification (%)
NH4 -N / NO 3 -N 比例
60
(a) C/N=3.5
-
-
17
短程反硝化耦合厌氧氨氧化系统处理生活污水（脱氮）
生活污水+ NO3 +乙酸钠， NH4+-N=60, NO3--N=70mg/L C/N=2~3。
第
六
厌氧氨氧化SBR脱氮
国
水
+
短程反硝化SBR
业 院 士
论
坛
22
目录
第
六
届
中
国
水
4
应 用 前 景
业 院 士
论
坛
23
1. 研究背景——什么是短程反硝化
处理对象1：
短程反硝化+厌氧氨氧化工艺技术的开发
处理对象2：
高氨氮工业废水的厌氧氨氧化处理后的出水（含较多NO3-） 工艺选择：该含NO3-出水与该类原污水合并后耦合处理。
2
1. 研究背景——短程反硝化的提出
污 水 处 理 脱 氮 除 磷 技 术
生物法
化学法
业 院 士
论
生物法
届
中
国
水
坛
除磷
脱氮
新型脱氮除磷技术的研究开发，是实现 达标排放和节能降耗的重要基础
3
第
六
重点、难点
厌氧氨氧化（Anammox）
是迄今最高效与节能的脱氮方式
传统生物脱氮
优势：
届
中
② 比传统脱氮节省60%曝气量；
SBR综述
SBR工艺的研究进展专业：环境科学与工程姓名：沈杰学号：161305020058摘要:本文主要介绍了SBR工艺用于脱氮除磷的研究,介绍了SBR工艺的特点，影响SBR同步脱氮除磷的主要因素,并着重介绍了SBR工艺的适应性，研究开发的新型SBR工艺情况以及实际运行处理情况。
关键词: SBR 脱氮除磷影响因素新型工艺0.引言:SBR法是国内外普遍关注和研究的一种生物处理技术，它在时间序列上实现了有机物的降解和固液分离等工序的分离，具有运行方式灵活、基建投资省的优点。
国家对污水中N、P排放要求日益严格，对各种污水处理工艺中的脱氮除磷提出了更高的要求。
SBR工艺是通过时间上的交替运行实现传统活性污泥法的运行全过程。
该工艺只有一个SBR 池,但同时具有调节池、曝气池和沉淀池的功能。
运行过程分为进水、曝气、沉淀、滗水、闲置五个阶段。
一个运行周期内, 各阶段的运行时间、反应器混合液体积的变化及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质及运行功能要求等灵活掌握。
1.SBR的工艺特点:与传统活性污泥法相比, SBR 工艺所具有的优点非常明显: 工艺简单, 调节池体积小或不设, 无二沉池和污泥回流, 运行方式灵活; 结构紧凑, 占地少,基建、运行费用低; 反应过程浓度梯度大, 不易发生污泥膨胀; 抗负荷冲击能力强, 处理效果好; 厌氧( 缺氧) 和好氧交替发生, 同时脱氮除磷而不需额外增加反应器。
SBR 工艺只需要一个序批式间歇反应池即可,与传统活性污泥法相比, 不需设置二沉池、污泥回流及污泥回流设备。
若水量水质相对稳定, 也可不设调节池。
系统的布置紧凑,占地面积较少。
由于SBR工艺曝气是间断的, 曝气供氧时的推动力比平时高20%~30%,氧的转移率高,所以运行费用比传统活性污泥法低。
2. SBR同步脱氮除磷的影响因素:2.1 C/N比在脱氮除磷工艺中同时存在着反硝化菌和反硝化聚磷菌,而后者在该微生物体系中占绝对的优势。
膜生物反应器应用于脱氮除磷的研究进展
区 ， 用 回流 的方 式 以获取 最佳 的脱 氮效 果 。张西 采
旺等 的研 究 表 明 ， 有 增 设 缺 氧 区 和 回流 装 置 没 的情况 下 ， 进水 Ｎ ４ Ｈ＋一Ｎ 为 １０ ｍ ／ ０ ｇ Ｌ时 Ｔ Ｎ去 除
率只 有 ６ ％ ， 在设 置 了缺氧 区后 去 除率 达 ９ ％ 。 ０ 而 ６ 其 原 因就 是缺 氧 区设 置 后 给 反 硝 化 菌 提供 了充 足 的有 机物 和反 应 场所 ， 避免 了由于硝 酸盐 和亚 硝 酸
赵 珊 珊 等 ． 生 物 反 应 器应 用 于 脱 氮 除 磷 的 研 究 进 展 膜
第２ ４卷 第 ４期
盐 的积 累对 硝 化 反 应 的 限制 ， 工 艺 处 理 出水 的 此 Ｔ Ｎ已完全 达建 设部 生活 杂用 水水 质 标准 ， 在 Ａ 故 ／ Ｏ形式 的膜 生 物 反应 器 中采 用 污 泥 回流 提 高对 总 氮 的去 除 。但 有 研究 表 明 ， Ｍ Ｓ 当 Ｌ Ｓ较 高 时 不 同 的
磷工 艺和 多级 Ａ ／ Ａ Ｏ阶段 ＭＢ Ｒ脱 氮 除磷 工艺 。 ３ １ 膜 生物反 应 器 同步生物 脱 氮除磷 工 艺 ．
物 处理 器 中添加 生 物 载体 填 料 可 明显 提 高脱 氮 效 率 。反 应器 中高 浓 度 的 污 泥有 利 于 在 污 泥 絮体 中 形 成好 氧 区和厌 氧 区 ， 且 填 料 载 体 挂膜 充分 后 ， 并
中图分类号 ：７３ Ｘ０ 文 献标 识 码 ： Ａ
Ａｄｖ ｎｃ ｓ ｏ ｈｅ Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｂｒ ｎｅ Ｂｉ ｒ ａ ｔ ｒ ｔ ａ ｅ ｎ ｔ ｌｃ ｔｏ ｆ Ｍ ｍ ａ ｏ ｅ ｃ ｏ ｏ
ｔ ｅ Ｒｅ ｏ ａ ｆＮｉｒ ｇ ｎ ａ ｏ ｐｈ ｒ ｈ ｍ ｖ ｌｏ ｔ ｏ ｅ ｎｄ Ｐｈ ｓ ｏ ｕｓ
氧化沟工艺脱氮除磷研究现状
决于缺 氧 过程 。
近 年 来 有 许 多 关 于 Ｓ Ｄ的 研 究 报 Ｎ 道 ，如 发 生 在 Ｓ Ｒ、Ａ／ 和 氧 化沟 工 艺 Ｂ ２ Ｏ 中 的Ｓ 现 象 ，而在 对Ｓ 进 行 有 效 的 ＮＤ ＮＤ 控 制 方面研 究 不 多。 在 实 现 Ｓ Ｄ的 环 境 中 ， Ｄ Ｎ Ｏ通 常 维 持 在 ０５ ／ 以 下 ， 实 际 中 Ｄ ． ｍｇＬ Ｏ变 化 较
竞 争结 果。
Ｔ 达 标 的需 要。 因此 需要 在 氨氨 达 标 的 Ｎ 基 础 上提高 出水 氨氨 的浓 度 ，以此进行 负
反 馈来 控 制 曝 气 量 ，一 方面 防止 曝 气 过 高 ，另一 方面 强化 了氧化 沟 中的同步硝 化
代 硝 酸 盐 作 为 最 终 电子 受 体 之 前 ，反硝
占地 面 积 ，节 省 约２ ％ 的Ｏ， ４ ％ 以上 ５ 和 ０ 的 有机 碳 ：另 外 ，微 生 物 硝 化 过 程 中 好
氧 、耗 碱度 无 需 Ｃ０Ｄ，而反 硝 化 过 程则 与之 相 反 并 互 补 厌 氧 、 产 生 碱度 ， 需
反硝 化 两 种 生 物 反 应在 同一 反 应 器 中进
需 要 ２ ｍｇ Ｆ ０ Ｖ Ａｓ—Ｃ ＯＤ。
系统 研 究 并 不 多 ，在 生 物 处 理 理 论 方 面 ，同步 硝 化 反 硝 化 和 反硝 化 除磷 备 受 关 注 ，因 此对 氧 化 沟 工 艺 进行 该 方面 的 研 究更 具现 实 意义。
除 率在 ８ ％ 以上 ，Ｓ Ｄ 用 去 除 的 Ｎ ８ Ｎ 作 Ｏ一
现状 ］
素君 陈永信
目前 ，氧 化沟 工 艺 已成 为 国 内外 污
生物脱氮新技术
生物脱氮新技术★废水物化脱氮技术1.空气吹脱法：利用废水中所含氨氮的实际浓度和平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下用空气吹脱，使废水中的氨氮不断地由液相转移到气相中，达到从废水中去除氨氮目的。
2.折点氯化法：将氯气或次氯酸钠投入污水，将废水中的氨氮氧化成N2的化学脱氮工艺。
可作单独工艺，也可对生物脱氮工艺的出水进行深度处理。
出水可控制氨氮在0.1mg/L。
3.选择性离子交换法：离子交换中固相交换剂和废水中NH4+间进行化学置换反应。
设备简单、易于操作，效率高；离子交换剂用量大，需频繁再生。
对废水预处理要求高，运行成本高。
4.化学沉淀法：投加Mg2+和PO43+，使之与氨氮生成难溶复盐MgNH4PO4·6H2O沉淀物，从而达到脱氮目的。
可以处理各种浓度的氨氮废水，特别是高浓度氨氮废水。
5.化学中和法：浓度大于2%-3%的氨的碱性废水要先考虑回收利用，制成硫铵。
不易回收的可与酸性水或废气（CO、CO2、SO2）中和，若中和后达不到要求，补加化学药剂再中和。
6.乳化液膜分离法：含氨废水以选择透过液膜为分离介质，在液膜两侧通过被选择透过物质（NH3）浓度差和扩散传递为推动力，使透过物质（NH3）进入膜内，达到分离的目的。
第一部分★传统废水生物脱氮过程和原理1.2.3.素矿化。
微生物：细菌、各种霉菌。
硝化作用指微生物将NH4+氧化成NO2-，再进一步氧化成NO3-的过程。
微生物：亚硝化菌：亚硝化单胞菌（Nitrosomonas），将NH4+氧化成NO2-；硝化菌：硝化杆菌（Nitrobacter），将NO2-氧化成NO3-。
(自养型微生物）反硝化作用将NO3-或NO2-还原成N2或N2O的过程。
微生物：硝化菌（异养型微生物）二、影响因素⑴ pH：通常把硝化段运行的pH控制在7.2-8.2，反硝化段pH控制在7.5-9.2 。
⑵温度：硝化反应适宜温度为30～35℃，在此范围反应速率随温度升高而加快。