新型生物脫氮工藝(完整版)
【正文】 藝是指在單個(gè)反應(yīng)器或者生物膜內(nèi)通過控制溶解氧實(shí)現(xiàn)亞硝化和厭氧氨氧化，從而達(dá)到脫氮的目的。在低 DO 濃度下，AOB可將氨氮氧化成亞硝氮，同時(shí)可耗盡DO，為AAOB創(chuàng)造缺氧環(huán)境，使AAOB 發(fā)揮正常功能，將氨氮和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氮?dú)?。不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來越難。目前在中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),水環(huán)境中的氮素污染的問題嚴(yán)重困擾著各級(jí)政府和人民, 控制氮素對(duì)中國水環(huán)境的污染已經(jīng)到了刻不容緩的地步, 因此迫切需要尋找和開發(fā)適合于低濃度廢水的高效生物脫氮工藝, 因此在國內(nèi)進(jìn)行低濃度下 SHARON ANAMMOX 工藝的研究具有極大的理論意義和應(yīng)用前景。 pH控制在CANONA工藝中，pH 是一個(gè)非常重要的操作條件。鄭平[14]等認(rèn)為。總體上，與傳統(tǒng)工藝相比，該組合工藝可以節(jié)約90%以上的運(yùn)行成本，具有很好的應(yīng)用前景。 泥齡控制由于厭氧氨氧化菌生長緩慢，細(xì)菌產(chǎn)率低，維持長泥齡對(duì)ANAMMOXA工藝具有至關(guān)重要的作用。 pH控制 由于氨和NO2在水溶液中會(huì)發(fā)生離解, 因此pH對(duì)厭氧氨氧化具有影響作用。要進(jìn)行厭氧氨氧化，需要外部提供亞硝酸鹽。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。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。~，亞硝化細(xì)菌的活性較高，亞硝酸鹽產(chǎn)生速率較快。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)。Logemann等人[5]采用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)SHARON反應(yīng)器中的微生物群落進(jìn)行研究，結(jié)果表明SHARON工藝中其主要作用的細(xì)菌是Nitrosomonas europaea，即一種普遍存在的氨氧化細(xì)菌。造成系統(tǒng)總水力停留時(shí)間（HRT）長，有機(jī)負(fù)荷較低，增加了基建投資和運(yùn)行費(fèi)用。對(duì)于氮素污染的治理，國內(nèi)外常見的工程技術(shù)有空氣吹脫法、選擇性離子交換法、折點(diǎn)氯化法、磷酸銨鎂沉淀法、生物脫氮法等。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。該轉(zhuǎn)化過程有許多中間產(chǎn)物，如HNONO2和N2O。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。如果其他條件保持不變，生物反應(yīng)有一個(gè)最適溫度。一般而論，~，~。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。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]。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)。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)。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)。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
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