新型生物脫氮工藝-在線瀏覽
2025-05-25 03:34本頁(yè)面
【正文】 壞了水體原有的生態(tài)平衡，嚴(yán)重污染了周圍環(huán)境。對(duì)于氮素污染的治理，國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)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。1 傳統(tǒng)生物脫氮工藝傳統(tǒng)生物脫氮一般包括硝化和反硝化兩個(gè)階段，分別由硝化菌和反硝化菌完成。反硝化作用是在厭氧或缺氧條件下反硝化菌把硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)馀懦?。反硝化菌多?shù)是兼性厭氧菌，在無(wú)分子態(tài)氮存在的環(huán)境下，利用硝酸鹽作為電子受體，有機(jī)物作為碳源和電子供體提供能量并被轉(zhuǎn)化為COH2O。造成系統(tǒng)總水力停留時(shí)間（HRT）長(zhǎng)，有機(jī)負(fù)荷較低，增加了基建投資和運(yùn)行費(fèi)用。其基本原理是在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，先在有氧的條件下，利用氨氧化細(xì)菌將氨氧化生成NO2；然后再缺氧的條件下，以有機(jī)物作為電子供體，將亞硝酸鹽反硝化，生成氨氣。由于該工藝把硝化作控制在亞硝酸鹽階段，比傳統(tǒng)硝化—反硝化工藝縮短了一段流程，因此國(guó)內(nèi)形象地將它稱為短程硝化—反硝化工藝。 SHARON工藝的微生物L(fēng)oosdrecht等人[3]認(rèn)為，氧化NH3—N的通常是Nitrosomonas europaea，這是一種典型的好氧氨氧化菌。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。在實(shí)施上，不僅主要抑制亞硝酸鹽氧化，還要促進(jìn)氨化，只有這樣，才能使工藝經(jīng)濟(jì)效益高。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。對(duì)于硝化反應(yīng)，文獻(xiàn)來(lái)源不同，所報(bào)道的溫度范圍和適宜溫度差距很大。Hellinga等人認(rèn)為，在常溫（5~20℃）下，由于亞硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)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)。需要指出的是，溫度并非越高越好，溫度超過(guò)40℃會(huì)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。 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)。硝化速率降低。~，亞硝化細(xì)菌的活性較高，亞硝酸鹽產(chǎn)生速率較快。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(duì)好氧菌。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(zhǎng)獲得NO2 —N的積累。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(zhǎng)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。 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(méi)有經(jīng)過(guò)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）。其中SHARON工藝用于處理厭氧消化污泥分離液。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]。如果說(shuō)上述的 SHARON 工藝還只是將傳統(tǒng)的硝化反硝化工藝通過(guò)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。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。厭氧氨氧化菌代謝活性高，對(duì)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(huì)影響出水水質(zhì)。要進(jìn)行厭氧氨氧化，需要外部提供亞硝酸鹽。 ANAMMOX工藝的技術(shù)要點(diǎn)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(dá)到設(shè)計(jì)的厭氧氨氧化功能。 溫度控制溫度是影響細(xì)菌生長(zhǎng)和代謝的重要環(huán)境條件，但是由于厭氧氨氧化菌生長(zhǎng)緩慢，測(cè)定菌體濃度變化十分困難，至今未見(jiàn)溫度與該菌生長(zhǎng)之間的定量關(guān)系。在溫度效應(yīng)上，活化能越大，化學(xué)反應(yīng)對(duì)溫度變化的敏感
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