新型生物脫氮工藝-wenkub
2023-04-22 03:34:09 本頁面
【正文】 關(guān)鍵詞SHARON工藝；ANAMMOX工藝；SHARONANAMMOX組合工藝；OLAND工藝；CANON工藝；隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展、化肥的普遍應用及大量生活污水的排放，廢水中的氮污染日益嚴重。其中，生物脫氮法使用范圍廣，投資及運轉(zhuǎn)成本低，操作簡單，無二次污染，處理后的廢水易達標排放，已成為脫氮常用處理方法。該轉(zhuǎn)化過程有許多中間產(chǎn)物，如HNONO2和N2O。（2）硝化過程是在有氧條件下完成的，需要大量的能耗；（3）反硝化過程需要一定的有機物，廢水中的COD經(jīng)過曝氣有一大部分被去除，因此反硝化時往往要另外加入碳源；（4）系統(tǒng)為維持較高生物濃度及獲得良好的脫氮效果，必須同時進行污泥回流和硝化液回流，增加了動力消耗及運行費用；（5）抗沖擊能力弱，高濃度氨氮和亞硝酸鹽進水會抑制硝化菌的生長；（6）為中和硝化過程產(chǎn)生的酸度，需要加堿中和，增加了處理費用；2 SHARON工藝 SHARON工藝的研發(fā)SHARON(Single reactor for High activity Ammonia Removal Over Nitrite)工藝是荷蘭Delft技術(shù)大學開發(fā)的一種新型的脫氮工藝[2]。NH4+ + →NO2 + 2H+ + H2ONO2 + →NO3SHARON工藝的典型特征是：①短程硝化和短程反硝化被放置在一個反應器內(nèi)實施，工藝流程較短；②反應器內(nèi)不持留活性污泥，裝置結(jié)構(gòu)簡單；③操作溫度較高（30~40℃），處理效率較好；④借助于反硝化作用調(diào)控酸堿度（Ph7~8）,無需加堿中和。 SHARON工藝的技術(shù)要點SHARON工藝的核心是使消化過程終止于亞硝酸鹽階段。如果其他條件保持不變，生物反應有一個最適溫度。[2]提升反應器的運行溫度（20~30℃），利用亞硝化細菌和硝化細菌不同的溫度效應，有助于亞硝化細菌從而實現(xiàn)短程硝化。一般而論，~，~。硝酸鹽產(chǎn)生速率的最大值也出現(xiàn)在中性范圍。Hanaki等人[6]研究表明，在25℃時，進水NH3—N為80mg/L，低溶解氧（）下，氨氧化細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重的抑制，從而導致NO2 —N的大量積累。Van Kempen[7]等人根據(jù)SHARON工藝生產(chǎn)性應用經(jīng)驗，推薦獎泥齡控制在1~。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]。 ANAMMOX工藝的微生物Graaf[9]研究表明，參與厭氧氨氧化的細菌是一種自養(yǎng)菌，在厭氧氨氧化過程中不需要添加有機物。厭氧氨氧化菌生長慢，細胞產(chǎn)率低，意味著ANAMMOX工藝雖有剩余污泥排放量少的優(yōu)點，但也有啟動時間長和運行不穩(wěn)定的缺點。亞硝化細菌能夠把氨氧化成亞硝酸鹽，是厭氧氨氧化菌理想的合作伙伴。從反應活化能角度看，厭氧氨氧化菌屬于容易進行的化學反應；但同時屬于較難進行的生物反應。鄭平[4]的研究表明ANAMMOX 反應的最適pH 。試驗表明，氧能夠抑制厭氧氨氧化活性，但除氧后厭氧氨氧化活性能夠恢復。在廢水生物處理中，活性污泥除碳工藝涉及的微生物主要是異養(yǎng)性細菌，他們的倍增時間一般為數(shù)十分鐘至數(shù)小時，工程設(shè)計上常用的泥齡為5~15d；活性污泥硝化工藝涉及的微生物主要是自養(yǎng)性硝化細菌，它們的倍增時間一般為數(shù)小時至十幾小時，工程設(shè)計上常用的泥齡為10~20d；厭氧氨氧化菌的倍增時間長達11d，因此ANAMMOX工藝的泥齡越長越好。通常情況下SHARON工藝可以控制部分硝化，使出水中NH4+和NO2的理論比例近似達到1：1，從而可以作為ANAMMOX工藝的進水，組成一個新型的生物脫氮工藝。該工藝與傳統(tǒng)工藝的比較詳見表1[12]。 OLAND工藝技術(shù)要點 溶解氧控制 在限氧亞硝化過程中，低溶解氧條件下氨氧化菌的增殖速率加快，補償了由于低氧所造成的代謝活動下降，使得整
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