新型生物脫氮工藝-文庫吧
2025-03-23 03:34 本頁面
【正文】 的影響。升高溫度一方面可加快酶促反應(yīng)，另一方面也可加快酶變性失活。如果其他條件保持不變，生物反應(yīng)有一個(gè)最適溫度。對于硝化反應(yīng)，文獻(xiàn)來源不同，所報(bào)道的溫度范圍和適宜溫度差距很大。總的來看，硝化反應(yīng)的溫度范圍為4~45℃，適宜溫度為20~30℃，溫度低于15℃或高于40℃硝化反應(yīng)速率降低。Hellinga等人認(rèn)為，在常溫（5~20℃）下，由于亞硝化細(xì)菌的生長速率小于硝化細(xì)菌的速率，前者產(chǎn)生的亞硝酸鹽很容易被后者氧化為硝酸鹽，因此在這個(gè)溫度范圍運(yùn)作的傳統(tǒng)生物脫氮工藝，只能進(jìn)行全程硝化—反硝化反應(yīng)。[2]提升反應(yīng)器的運(yùn)行溫度（20~30℃），利用亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌不同的溫度效應(yīng)，有助于亞硝化細(xì)菌從而實(shí)現(xiàn)短程硝化。需要指出的是，溫度并非越高越好，溫度超過40℃會導(dǎo)致反應(yīng)速率下降；另外，廢水升溫需要能量，溫度越高，能耗越大。綜合考慮，SHARON工藝的操作溫度以30~35℃為宜。 pH控制在硝化工藝中，pH是一個(gè)非常重要的調(diào)控參數(shù)。一般而論，~，~。，硝化速率降低。其中，亞硝化細(xì)菌與硝化細(xì)菌適宜生長的pH范圍略有差異，~~。~，亞硝化細(xì)菌的活性較高，亞硝酸鹽產(chǎn)生速率較快。，硝酸鹽產(chǎn)生速率的最大值也出現(xiàn)在中性范圍。試驗(yàn)表明，亞硝酸鹽占產(chǎn)物的比例高于90%。~。 溶解氧濃度控制氨氧化細(xì)菌和硝化菌都是絕對好氧菌。Hanaki等人[6]研究表明，在25℃時(shí)，進(jìn)水NH3—N為80mg/L，低溶解氧（）下，氨氧化細(xì)菌的增值速率加快近一倍，不唱了由于低溶解氧所造成的代謝活性的下降，使得從氨氧化到NO2—N的過程沒有受到明顯的影響；而硝化細(xì)菌的增殖速度在低的溶解氧（）下沒有任何提高，從NO2 —N到NO3 —N的氧化過程受到了嚴(yán)重的抑制，從而導(dǎo)致NO2 —N的大量積累。因此，即使再較低溫度（25℃）下，控制較低的溶解氧濃度也可以抑制硝化菌生長獲得NO2 —N的積累。 泥齡控制泥齡是指活性污泥在反應(yīng)器內(nèi)的平均停留時(shí)間，也即反應(yīng)器內(nèi)污泥完全更新一次所需時(shí)間。由于亞硝化細(xì)菌的倍增時(shí)間短于硝化細(xì)菌，在懸浮生長系統(tǒng)中，控制污泥泥齡可逐漸洗出硝化細(xì)菌而保留亞硝化細(xì)菌，從而實(shí)現(xiàn)短程硝化。Van Kempen[7]等人根據(jù)SHARON工藝生產(chǎn)性應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，推薦獎(jiǎng)泥齡控制在1~。 SHARON工藝的應(yīng)用SHARON是應(yīng)荷蘭鹿丹特Dokhaven污水處理廠的要求而研發(fā)的，它沒有經(jīng)過中間的試驗(yàn)，直接從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模（）放大到生產(chǎn)性規(guī)模（1800m3）。Dokhaven污水處理廠的工藝流程如圖1所示。其中SHARON工藝用于處理厭氧消化污泥分離液。圖 1 Dokhaven污水處理廠流程SHARON工藝在Dokhaven污水處理廠取得成功后，已推廣應(yīng)用于荷蘭Utrecht污水處理廠，處理對象相同（厭氧消化污泥分離液）[7]。3 ANAMMOX工藝 ANAMMOX工藝的研發(fā)ANAMMOX（Anaerobic AMMonium OXidation）即厭氧氨氧化工藝也是荷蘭Delft大學(xué)1990年提出的一種新型脫氮工藝[8]。該工藝的特征是在厭氧條件下，以硝酸鹽或亞硝酸鹽為電子受體，將氨氮氧化生成氮?dú)?。如果說上述的 SHARON 工藝還只是將傳統(tǒng)的硝化反硝化工藝通過運(yùn)行控制縮短了生物脫氮的途徑,，ANAMMOX 工藝則是一種全新的生物脫氮工藝, 完全突破了傳統(tǒng)生物脫氮工藝中的基本概念。 ANAMMOX工藝的微生物Graaf[9]研究表明，參與厭氧氨氧化的細(xì)菌是一種自養(yǎng)菌，在厭氧氨氧化過程中不需要添加有機(jī)物。同時(shí)他們還發(fā)現(xiàn)，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，反應(yīng)器內(nèi)污泥的顏色由褐色變?yōu)榧t色。厭氧氨氧化菌是ANAMMOX工藝的基石，其生長能力和代謝能力是ANAMMOX工藝的靈魂。厭氧氨氧化菌代謝活性高，對基質(zhì)親和力強(qiáng)，意味著ANAMMOX工藝具有很高的容積轉(zhuǎn)化效率和基質(zhì)轉(zhuǎn)化程度。厭氧氨氧化菌生長慢，細(xì)胞產(chǎn)率低，意味著ANAMMOX工藝雖有剩余污泥排放量少的優(yōu)點(diǎn)，但也有啟動(dòng)時(shí)間長和運(yùn)行不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。厭氧氨氧化菌代謝產(chǎn)生硝酸鹽，意味著ANAMMOX工藝的出水需要補(bǔ)充合理，否則會
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