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AG,低C/N比废水生物脱氮技术汇总! 来源:环保工程师

焦点提醒:低C/N比废水生物脱氮手艺汇总! 来历:环保项目师 中国给水排水2022年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十三届)邀请函暨征稿启事 中国给水排水2022年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十三届)邀请函暨征稿启事低C/N比废水生物脱氮手艺汇总! 来历:环保项目师

保守生物脱氮方式在废水脱氮方面起到了必然的感化,但仍具有很多问题。如:氨氮完全硝化需耗损年夜量的氧,増加了动力耗损;对C/N比低的废水,需外加无机碳源;工艺流程长,占地面积年夜,基建投资高档。

最近几年来,生物脱氮范畴开辟了很多新工艺,首要有:同步硝化反硝化;短程硝化反硝化;厌氧氨氧化和全程自养脱氮。

1、同步硝化反硝化(SND)自20世纪80年月以来, 研究人员在一些没有较着缺氧和厌氧段的活性污泥法工艺中, 曾屡次不雅察到氮的非同化丧失现象, 即具有有氧环境下的反硝化反映、低氧环境下的硝化反映。在这些处置系统中,硝化和反硝化常常产生在不异的前提下或统一处置空间内, 这类现象被称作同步硝化反硝化(SND),亦有研究人员将这类现象中的反硝化进程称之为好氧反硝化。工艺微生物学家在纯种培育的研究中发觉,硝化细菌和反硝化细菌有很是复杂的心理多样性,如:Roberton和Lloyd等证实很多反硝化细菌在好氧前提下能进行反硝化;Castingnetti证实很多AG����APP异养菌能进行硝化。这些新发觉使得同时硝化反硝化成为可能,并奠基了SND生物脱氮的理论根本。硝化与反硝化的反映动力学均衡节制是同步硝化反硝化手艺的要害。在该工艺中,硝化与反硝化反映在统一个修建物中同时进行,与保守的工艺比拟具有较着的优胜性:(1)节流反映器体积和修建物占地面积,削减投资;(2)可在必然水平上避免NO2-氧化成NO3-再还原成NO2-这两步过剩的反映,从而可缩短反映时候,还可节流DO和无机碳;(3)反硝化反映发生的碱度能够填补硝化反映碱度的耗损,简化pH调理,削减运转费用。MBBR工艺是同步硝化反硝化的典型工艺。

MBBR工艺道理是经由过程向反映器中投加必然数目的悬浮载体,提高反映器中的生物量和生物品种,从而提高反映器的处置效力。因为填料密度接近在水,所以在曝气的时辰,与水呈完全夹杂状况,微生物发展的情况为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切感化,使空气气泡加倍藐小,增添了氧气的操纵率。别的,每一个载体表里均具有分歧的生物品种,内部发展一些厌氧菌或兼氧菌,外部为好养菌,如许每一个载体都为一个微型反映器,使硝化反映和反硝化反映同时具有,从而提高了处置结果。

2、短程硝化-反硝化(SHARON)1975年,Voets等发觉了硝化进程中亚硝酸盐堆集的现象,并初次提出了短程硝化反硝化生物脱氮的概念。1986年Sutherson等证明了其可行性,国表里研究注解,与保守的硝化反硝化比拟,短程硝化反硝化具有可削减25%摆布的需氧量,下降能耗;节流反硝化阶段所需要的无机碳源,下降了运转费用;缩短HRT,削减反映器体积和占地面积;下降了污泥产量;硝化发生的酸度可部门地由反硝化发生的碱度中和。是以,对很多低C/N比废水,今朝比力有代表性的工艺有亚硝酸菌与固定化微生物单级生物脱氮工艺,单一反映器经由过程亚硝酸盐去除氨氮(SHARON)工艺。SHARON工艺是由荷兰Delft手艺年夜学开辟的一种新型脱氮工艺,其根基道理是在统一个反映器内,在有氧前提下,操纵氨氧化菌将氨氮氧化成亚硝态氮,然后在缺氧前提下,以无机物为电子供体,将亚硝态氮反硝化成N2。将氨氧化节制在亚硝化阶段是该工艺的要害。SHARON工艺的成功在在:(1)操纵了温度这一主要身分,提高了亚硝酸细菌的合作能力;(2)操纵完全夹杂反映器在无污泥回流前提下污泥逗留时候(SRT)与水力逗留时候(HRT)的统一性,节制HRT年夜在亚硝酸细菌的世代时候,小在硝酸细菌的世代时候,实现硝酸细菌的“淘洗”,使反映器内首要为亚硝酸细菌;(3)节制较高的pH值,不但按捺了硝酸细菌,也消弭了游离亚硝酸(FNA)对亚硝酸细菌的按捺。1998年在荷兰已有此类污水处置厂投入运转。虽然SHARON工艺按有氧/缺氧的间歇运转体例获得了较好的结果,但不克不及包管出水氨氮的浓度很低。该工艺更适在对较高浓度的含氨氮废水的预处置或旁路处置。

3、厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺1994年,Kuenen等邸发觉某些细菌在硝化反硝化反映中能操纵硝酸盐或亚硝酸盐作电子受体将氨氮氧化成N2和蔼态氮化物;1995年,Mulder等人在研究脱氮流化床反映器时发觉,氨氮可在厌氧前提下消逝,氨氮的消逝与硝氮的耗损同时产生并成正相干。不久,VandeGraaf等人进一步证明该进程是一个微生物反映,而且尝试成果还注解,亚硝态氮是一个更加要害的电子受体。是以,能够把ANAMMOX完全的界说为,在厌氧前提下,微生物间接以氨氮作为电子供体,以亚硝态氮为电子受体,转化为Nz的微生物反映进程。ANAMMOX工艺首要采取流化床反映器,因为是在厌氧前提下间接操纵氨氮作电子供体,无需供氧、无需外加无机碳源保持反硝化、无需额外投加酸碱中和试剂,故下降了能耗,节俭了运转费用。同时还避免了因投加中和试剂有可能酿成的二次污染问题。因为NH3-N和NO2-N同时具有在反映器中,是以,ANAMMOX工艺与一个前置的硝化进程连系在一路长短常需要的,而且,硝化进程只需将部门的NH3-N氧化为NO2-N。据此,荷兰Delft手艺年夜学开辟了SHARON-ANAMMOX结合工艺,该结合工艺操纵SHARON反映器的出水作为ANAMMOX反映器的进水,具有耗氧量少、污泥产量低、不需外加无机碳源等长处,有很好的利用前景,成为生物脱氮范畴内的一个研究重点。

4、全程自养脱氨氮(CANON)与其它工艺比拟,全程自养脱氨氮系统的长处首要表示在:(1)没必要外加无机碳源。是以,在处置低C/N比废水时能节流年夜量能源;(2)对亚硝氮的供给没有要求,含有高氨氮的废水可间接进入反映器;(3)虽然该系统要求限氧,但不严酷要求厌氧,是以,在现实操作中,氧气的节制比力轻易。今朝,全程自养脱氨氮系统的处置能力依然很低,对其机理也不十分明白,但污泥接种体比力轻易年夜量发展,接种的硝化污泥很轻易在活性污泥中发生,这注解该系统可利用在项目实践。氧限制自养硝化反硝化(OLAND)工艺是全程自养脱氮的典型工艺。Kuai等人提出了OLAND工艺,该工艺的要害是在活性污泥反映器中节制消融氧,使硝化进程仅进行到氨氮氧化为亚硝酸盐阶段,因为缺少电子受体,由NH3-N氧化发生的NO2-N氧化未反映的NH3-N构成N2。该反映机理为由亚硝酸菌(Nitrosomonas)催化的NO2-的歧化反映。研究注解,亚硝酸菌与硝酸细菌对氧的亲和力分歧,亚硝酸菌氧饱和常数通常是0.2~0.4mg/L,硝酸菌的为1.2-1.5mg/L,在低DO前提下,亚硝酸细菌与硝酸细菌的增加速度均降落,但是硝酸细菌的降落比亚硝酸细菌要快,致使亚硝酸细菌的增加速度跨越硝酸细菌,使生物膜上的细菌以亚硝酸细菌为主体,呈现亚硝酸盐氮堆集。OLAND工艺就是操纵这2类菌动力学特征的差别,以裁减硝酸菌,使亚硝酸年夜量堆集。但迄今为止,还不清晰这些微生物群体是不是与一般的硝化菌相关联。

OLAND工艺是在低DO浓度下实现保持亚硝酸堆集,可是活性污泥易解体和产生丝状膨胀。是以,低DO对活性污泥的沉降性、污泥膨胀等的影响仍有待进一步的研究。

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