新型生物脫氮工藝(編輯修改稿)
2025-05-04 03:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 化成氨氣，但在許多生境中，只存在氨，并不存在亞硝酸鹽。要進行厭氧氨氧化，需要外部提供亞硝酸鹽。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。 ANAMMOX工藝的技術(shù)要點ANAMMOX工藝的關(guān)鍵是獲得足量的厭氧氨氧化菌，并將其有效的保持在裝置內(nèi)，使反應(yīng)器達到設(shè)計的厭氧氨氧化功能。在實施上，不僅要優(yōu)化營養(yǎng)條件和環(huán)境條件，促進厭氧氨氧化菌的生長，同時要設(shè)法改善菌體的沉降性能并改進反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，促使功能菌有效保持。 溫度控制溫度是影響細菌生長和代謝的重要環(huán)境條件，但是由于厭氧氨氧化菌生長緩慢，測定菌體濃度變化十分困難，至今未見溫度與該菌生長之間的定量關(guān)系。從反應(yīng)活化能角度看，厭氧氨氧化菌屬于容易進行的化學(xué)反應(yīng)；但同時屬于較難進行的生物反應(yīng)。在溫度效應(yīng)上，活化能越大，化學(xué)反應(yīng)對溫度變化的敏感性越高。在廢水生物處理中，厭氧氨氧化屬于對溫度變化比較敏感的反應(yīng)類型，理論上提高溫度有利于加速反應(yīng)。 pH控制 由于氨和NO2在水溶液中會發(fā)生離解, 因此pH對厭氧氨氧化具有影響作用。鄭平[4]的研究表明ANAMMOX 反應(yīng)的最適pH 。Jetten[10]等人認為, ANAMMOX 工藝在 pH ~ 范圍內(nèi)都可以運行較好，最適pH 為8。 溶解氧控制Strous等人采用序批式反應(yīng)器試驗了氧對厭氧氨氧化的影響[11]。該反應(yīng)器以厭氧和好氧交替運行，在充氧期間，沒有厭氧氨氧化反應(yīng)；只有在停止供氧后，才發(fā)生厭氧氨氧化反應(yīng)。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(fù)。Strous等人進一步考察了對厭氧氨氧化活性的抑制濃度[11]。他們發(fā)現(xiàn)，%~%空氣飽和度的條件下，厭氧氨氧化活性被完全抑制；%空氣飽和度。 泥齡控制由于厭氧氨氧化菌生長緩慢，細菌產(chǎn)率低，維持長泥齡對ANAMMOXA工藝具有至關(guān)重要的作用。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。 ANAMMOX工藝的應(yīng)用在荷蘭鹿特丹Dokhaven污水處理廠，繼建成一個1800m3的SHARON反應(yīng)器之后，又建成一個98m3的ANAMMOX反應(yīng)器，并于2002年投入使用。4 SHARON—ANAMMOX工藝SHARON工藝可以通過控制溫度、水力停留時間、pH值等條件，使氨的氧化控制在亞消化階段。目前盡管SHARON工藝以好氧/厭氧的間歇運行方式處理富氨廢水取得了較好的效果，但由于在反硝化期需要消耗有機碳源，并且出水濃度相對較高，因此目前很多研究改用SHARON工藝作為硝化反應(yīng)器，而ANAMMOX工藝作為反硝化反應(yīng)器進行組合工藝的研究。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。SHARON—ANAMMOX組合工藝可以大大提高污水管理的效率。由于該工藝無需外加碳源，因此只需對脫氮過程加以控制，避免了在傳統(tǒng)硝化反硝化過程中對COD的控制；此外與傳統(tǒng)的硝化反硝化工藝相比，該組合工藝可以節(jié)約氧氣50%，無需外加碳源，污泥產(chǎn)量低，而且不向環(huán)境排放CO2?？傮w上，與傳統(tǒng)工藝相比，該組合工藝可以節(jié)約90%以上的運行成本，具有很好的應(yīng)用前景。該工藝與傳統(tǒng)工藝的比較詳見表1[12]。表1 SHARON—ANAMMOX組合工藝和傳統(tǒng)生物脫氮工藝的比較參數(shù)SHARON—ANAMMOX組合工藝傳統(tǒng)生物脫氮工藝耗氧量/kgO2/kgNH3—N~5反硝化BOD消耗量/kgBOD/kgNH3—N0污泥產(chǎn)量/kgVSS/ kgNH3—N1SHARON—ANAMMOX工藝還存在以下問題：到目前為止，對這兩種生物反應(yīng)器的反應(yīng)機理、參與菌種等研究還不是很充分，如何控制其中的各種操作參數(shù)，需要從工程、生物等方面進
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