新型生物脫氮工藝-wenkub
2023-04-22 03:34:29 本頁(yè)面
【正文】 等。隨后介紹新型生物脫氮工藝的原理和特征及工藝的發(fā)展前景。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(yīng)用及大量生活污水的排放，廢水中的氮污染日益嚴(yán)重。其中，生物脫氮法使用范圍廣，投資及運(yùn)轉(zhuǎn)成本低，操作簡(jiǎn)單，無(wú)二次污染，處理后的廢水易達(dá)標(biāo)排放，已成為脫氮常用處理方法。該轉(zhuǎn)化過(guò)程有許多中間產(chǎn)物，如HNONO2和N2O。（2）硝化過(guò)程是在有氧條件下完成的，需要大量的能耗；（3）反硝化過(guò)程需要一定的有機(jī)物，廢水中的COD經(jīng)過(guò)曝氣有一大部分被去除，因此反硝化時(shí)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(shí)進(jìn)行污泥回流和硝化液回流，增加了動(dòng)力消耗及運(yùn)行費(fèi)用；（5）抗沖擊能力弱，高濃度氨氮和亞硝酸鹽進(jìn)水會(huì)抑制硝化菌的生長(zhǎng)；（6）為中和硝化過(guò)程產(chǎn)生的酸度，需要加堿中和，增加了處理費(fèi)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(xué)開(kāi)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(gè)反應(yīng)器內(nèi)實(shí)施，工藝流程較短；②反應(yīng)器內(nèi)不持留活性污泥，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(wú)需加堿中和。 SHARON工藝的技術(shù)要點(diǎn)SHARON工藝的核心是使消化過(guò)程終止于亞硝酸鹽階段。如果其他條件保持不變，生物反應(yīng)有一個(gè)最適溫度。[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。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(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(guò)程沒(méi)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(méi)有任何提高，從NO2 —N到NO3 —N的氧化過(guò)程受到了嚴(yán)重的抑制，從而導(dǎo)致NO2 —N的大量積累。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~。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(duì)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(xì)菌是一種自養(yǎng)菌，在厭氧氨氧化過(guò)程中不需要添加有機(jī)物。厭氧氨氧化菌生長(zhǎng)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(zhǎng)和運(yùn)行不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。亞硝化細(xì)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(yīng)活化能角度看，厭氧氨氧化菌屬于容易進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)；但同時(shí)屬于較難進(jìn)行的生物反應(yīng)。鄭平[4]的研究表明ANAMMOX 反應(yīng)的最適pH 。試驗(yàn)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(fù)。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(xì)菌，他們的倍增時(shí)間一般為數(shù)十分鐘至數(shù)小時(shí)，工程設(shè)計(jì)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(xì)菌，它們的倍增時(shí)間一般為數(shù)小時(shí)至十幾小時(shí)，工程設(shè)計(jì)上常用的泥齡為10~20d；厭氧氨氧化菌的倍增時(shí)間長(zhǎng)達(dá)11d，因此ANAMMOX工藝的泥齡越長(zhǎng)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(dá)到1：1，從而可以作為ANAMMOX工藝的進(jìn)水，組成一個(gè)新型的生物脫氮工藝。該工藝與傳統(tǒng)工藝的比較詳見(jiàn)表1[
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