短程硝化反硝化生物脱氮技术综述

简要介绍了脱氮原理以及短程硝化反硝化理论,在此基础上详细阐述了影响亚硝酸积累的因素以及短程硝化反硝化理论的研究进展,并引例了应用短程硝化反硝化原理的一些新工艺,对含氨较高和碳源不足的废水处理提供一些参考。     

短程硝化-反硝化生物脱氮技术研究

对传统生物脱氮工艺原理和短程硝化-反硝化工艺原理进行了比较,分析了短程硝化-反硝化技术的实用价值,并就实现该技术工艺的控制因素进行了探讨.     

一种新型生物脱氮工艺--亚硝化/自养反亚硝化工艺

介绍了一种新型生物脱氮工艺——亚硝化／自养反亚硝化工艺；详细论述了该工艺的发展沿革、反应理论基础、影响因素及其反应的特点和优点等；通过列出相关的反应方程式、反应示意图等进行说明和对比，充分凸现了该工艺的优点。     

短程硝化反硝化生物脱氮

对短程硝化反硝化的脱氮机理、影响因素、控制途径及实验研究和工业应用情况进行了分析和综述，探讨了实现HNO2积累的途径。     

初始pH值对废水反硝化脱氮的影响

为探讨pH值对硝态氮反硝化体系的影响,设定初始pH范围为4-10,对反硝化过程中NO3-N、NO2-N、TN、TOC和△TOC/△TN的变化规律、反硝化动力学以及抑制机理进行研究. 结果发现：最适宜的反硝化pH值为8,过酸过碱都不利于反硝化过程的进行. 在pH=8时,反应时间最短,硝态氮的去除率为99.4%,TN的降解率为95.5%. 亚硝态氮积累量在pH〈7时小于1 mg/L;pH〉7时,随pH的增大而增大,最大积累率为22%. 硝态氮比反硝化速率在pH=8时最大,为2.52 mg NOx-N/（g MLVSS·h）;亚硝态氮比反硝化速率在pH=7时最大,为1.66 mg NOx-N/（g MLVSS·h）. 因此,反硝化最佳的pH值为7～8.     

初始 pH 值对废水反硝化脱氮的影响

为探讨pH值对硝态氮反硝化体系的影响,设定初始pH范围为4～10,对反硝化过程中NO3－‐N、NO2－‐N、TN、TOC和△TOC／△TN的变化规律、反硝化动力学以及抑制机理进行研究．结果发现：最适宜的反硝化pH值为8,过酸过碱都不利于反硝化过程的进行．在pH＝8时,反应时间最短,硝态氮的去除率为99．4％,TN的降解率为95．5％．亚硝态氮积累量在pH＜7时小于1mg／L;pH＞7时,随pH的增大而增大,最大积累率为22％．硝态氮比反硝化速率在pH＝8时最大,为2．52mgNO－x‐N／（gMLVSS·h）;亚硝态氮比反硝化速率在pH＝7时最大,为1．66mgNO－x‐N／（gMLVSS·h）．因此,反硝化最佳的pH值为7～8．     

包埋活性污泥和反硝化污泥短程硝化反硝化脱氮

以模拟废水为对象,在传统的流化床反应器内,将活性污泥和经驯化的反硝化污泥按适当比例混合后,用聚乙烯醇(PVA)加适当添加剂将其包埋,并对短程硝化反硝化脱氮进行了研究.结果表明,在进水NH4+-N平均为53.60mg/L,COD为281.19mg/L,HRT12h,调控温度、溶解氧、pH等,出水亚硝化率和TN去除率分别可达95%和85%以上,短程硝化反硝化脱氮较理想.当进水COD含量从150mg/L增加到750mg/L,TN去除率从73.66%提高到96.79%.适合包埋颗粒短程硝化反硝化脱氮的最佳溶解氧浓度约为4.0mg/L.当pH一直维持在8.0左右,温度从30℃降到25℃过程中,短程硝化反硝化并未遭破坏.当温度维持在25℃,pH从8.0降到7.5,连续运行约5个周期后,短程硝化反硝转变为全程的硝化反硝化.     

亚硝酸盐反硝化脱氮

利用单纯形优化法获得了从亚硝酸盐反硝化脱氮的工艺条件为 :pH8.3,温度 2 8℃ ,C/N比1.6 ,泥 /水比为 0 .32 ,在此条件下能够稳定、高效地处理高浓度的含氮废水 (NO2 - -N〈35 0mg·L- 1) ,其脱氮速率高达 16 2mg·L- 1·h- 1,脱氮率 >99%。     

污泥发酵耦合反硝化系统亚硝态氮积累特性

接种污泥发酵耦合反硝化系统污泥,以剩余污泥发酵上清液中有机物作为反硝化过程电子供体,通过批次试验研究碳氮比()N-NO(/)COD(?x??)及p H对反硝化过程N-NO2?积累的影响。试验结果表明:在初始)N-NO(3??为30 mg/L,)N-NO(/)COD(?x??为1~3时,N-NO2?积累量和积累速率随)N-NO(/)COD(?x??增加明显升高,继续提高)N-NO(/)COD(?x??对N-NO2?积累影响很小,在反应过程中最大积累量达到(18.85±1.13)mg/L;p H对反硝化过程N-NO2?积累有明显影响,p H=7时N-NO2?积累速率最大,而N-NO2?积累量按p H顺序依次为:p H=9,6,8,7。另外,本试验考察的污泥发酵耦合反硝化系统污泥在反硝化过程中亚硝态氮积累率(wNAR)维持在78%~95%范围内,并且反应初始)N-NO(/)COD(?x??对其影响很小,可能是由于该系统的长期碳源电子供体有限,反硝化和发酵条件的引入导致反硝化菌合成硝态氮还原酶能力远远大于亚硝态氮还原酶的还原酶能力。     

同步硝化反硝化脱氮及处理过程加N2O的控制研究

由于水体富营养化和温室气体控制的需要,使得具有高效率脱氮,同时N2O逸出最少化的水处理技术的研究开发变得十分迫切。8本文报道了采用新型同步硝化反硝化工艺（SND）的研究成果,与传统顺序式硝化反硝化（SQND）技术相比,SND工艺的脱氮与SQND的效率相近,可随溶解氧浓度降低而提高,但N2O逸出量显著降低,且碳氮比的提高可进一步减少N2O的排放。     

水产养殖水体好氧同时硝化-反硝化脱氮的研究

利用筛选和分离的7株脱氮微生物，在好氧条件下将氨氮转化为亚硝酸氮，随即在好氧反硝化茵的作用下还原为氮气排放．将上述菌株固定在PVA凝胶膜中，研究了水产养殖水体中氨氮、硝酸氮和亚硝酸氮在PVA凝胶膜中的扩散性能和转化脱氮过程，结果表明，氨氮、硝酸氮和亚硝酸氮在PVA浓度为15％，细胞浓度为40g／L凝胶膜中，扩散系数分别为0．55m^2／s，0．46m^2／s，0．45m^2／s．整个生物脱氮过程历时较短，36h内对200mg／L的氨氮去除率达99％，而且无中间产物亚硝酸氮的积累，固定化微生物生长的适宜pH范围为7～9，最适温度为30℃；与游离的硝化细菌和反硝化细菌相比，固定化硝化茵是游离硝化茵对氨氧化速率的70％，固定化反硝化茵是游离反硝化茵对亚硝酸氮还原速率的74％．经过20d的连续处理，固定化微生物的稳定性远大于游离微生物，28d后，游离微生物在反应器内的浓度几乎为零，而固定化微生物的浓度和活性几乎不变．     

同时硝化/反硝化生物脱氮技术的研究概况

结合近年来国内外的研究成果,介绍了同时硝化/反硝化生物脱氮技术的机理,并对影响SND的控制因素及其研究现状进行了简单的综述。     

同步硝化反硝化脱氮机理分析及影响因素研究

同步硝化反硝化脱氮工艺已成为当前研究热点之一。结合国内外研究成果。从宏观环境、微环境理论等方面对同步硝化反硝化的产生机理进行分析。并剖析影响同步硝化反硝化工艺的系列因素。同时。结合同步硝化反硝化技术在实际中的应用情况，提出目前同步硝化反硝化尚待研究解决的问题。     

污泥龄及pH值对同步硝化反硝化过程的影响

为考察污泥龄和pH值对同步硝化反硝化(SND)过程的影响,试验采用5BR法处理模拟低碳城市污水,研究在不同污泥龄和pH值下,SND过程的脱氮效果.结果表明:污泥龄大于10 d时,随其增加,硝化效率增加而趋于稳定,反硝化效率和污泥浓度亦随之增加;pH值在中性和略偏碱性的范围内则有利于SBR反应器内SND的发生.由此说明污泥龄对SND的影响主要表现在对硝化过程和污泥浓度方面的影响,而SND的运行方式又有利于降低系统内碱度的投加量.     

反硝化生物脱氮过程中碳源的研究进展

对比研究了几种常用的外加碳源甲醇、乙醇、葡萄糖、纤维素、淀粉的脱氮效果,从而寻找处理效果好又经济适用的外加碳源。     

高效亚硝酸型反硝化菌生长特性及脱氮研究

采用定向筛选法,对反硝化污泥进行驯化和富集,得到了富含亚硝酸型反硝化菌的混合菌体.采用批式试验考察了不同环境因子对该菌体生长和脱氮速率的影响,构建了亚硝酸盐降解动力学模型,初步探讨了菌体在填料床生物膜反应器中的脱氮性能.结果表明,该菌体属于兼性厌氧菌,只有在氧缺乏的环境下才能发生反硝化作用;最适的生长和脱氮条件是以柠檬酸三钠为碳源,ρ(TOC)∶ρ(N)=4,温度30℃,pH=9.菌体在此条件下具有很高的活性,比脱氮速率达0.25 h-1,是相关文献报道的6~10倍;具有较强的耐盐特性,可耐受13%的盐浓度;在填料床生物膜反应器中运行稳定,具有较强的抗碳氮源冲击负荷的能力.本研究有利于促进新型短程硝化反硝化工艺的实施以及解决传统反硝化过程中亚氮积累的问题.     

MBBR同步硝化反硝化生物脱氮技术研究进展

简要介绍了同步硝化反硝化生物脱氮SND的机理和移动床生物膜反应器(MBBR)的特点,总结了MBBR实现同步硝化反硝化具有的优越条件,并具体分析实现MBBR同步硝化反硝化生物脱氮的主要控制因素,最后阐明了国内该技术的应用前景及研究方向.     

氮负荷对烟气脱硫脱硝废水反硝化过程的影响

依据烟气脱硫脱硝废水的主要特征配制模拟废水,研究不同硝态氮负荷对该废水反硝化过程中C和N的变化规律及脱氮效果的影响．间歇式批次实验结果表明：氮负荷为50～400 mg/L时,经过12 h后硝态氮去除率达到95％以上,反应过程中有10％～20％硝态氮转化为亚硝态氮．随着氮负荷的增加,T OC的消耗量也在增加,但降解率逐渐减小,去除每毫克硝态氮所需TOC依次为5．40、4．03、3．15、2．96、2．88、2．32和1．9 mg ． TN的去除包括硝态氮、亚硝态氮和部分有机氮的去除,亚硝态氮完全去除时TN也基本去除．反应结束时,不同氮负荷下所需的△TOC/△TN为1．9～4．0．氮负荷从50 mg/L增加至400 mg/L ,容积反硝化速率由2．73 mg NO－3‐N /（L· h）增加至21．90 mg NO3－‐N /（L · h）．△TOC/△TN与容积反硝化速率、氮负荷之间都呈良好的线性关系．     

pH值对反硝化除磷的影响

概述了SBR工艺中的反硝化除磷现象,讨论了SBR反硝化除磷工艺中pH值、碳源、聚磷菌与非聚磷菌竞争、污泥龄等影响因素。采用厌氧、缺氧SBR反应器研究了厌氧段和缺氧段pH值变化对以硝酸盐作为电子受体的反硝化除磷过程的影响。结果表明,当厌氧段pH=8.0、缺氧段pH=7.0±0.1时,脱氮除磷效果最好。     

固定化反硝化菌的脱氮性能

利用聚乙烯醇等通过包埋方式固定化反硝化菌,制备了一种微生物载体,对其生物传质性能进行了验证,碳酸氢钠溶液最适体积分数为0.6%.利用所制备微生物载体对金属表面处理废水进行脱氮处理,考察了处理过程中碳氮质量浓度比、载体填充率等因素对水中氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总氮的影响,结果表明当碳氮质量浓度比为2.0,载体填充率为20%时,污水中氨氮质量浓度低于0.1 mg/L,硝态氮、亚硝态氮、总氮处理效率均高于95%.固定化反硝化菌为微生物水处理技术提供了更广阔的应用空间.