高氮废水厌氧氨氧化技术
厌氧氨氧化技术经济和社会效益
厌氧氨氧化技术经济和社会效益随着环境污染和资源能源紧缺问题日益严重,环保技术和能源经济技术受到了广泛的关注。
厌氧氨氧化技术作为一种新型的环保、节能技术,已经在许多领域得到了应用。
本文将重点探讨厌氧氨氧化技术的经济和社会效益。
一、厌氧氨氧化技术概述厌氧氨氧化技术是一种利用厌氧微生物对有机废水或污泥中的氨氮进行氨氧化的一种新型技术。
与传统的氨氧化技术相比,厌氧氨氧化技术具有能耗低、废物处理效果好、操作维护简单等优点。
因此,厌氧氨氧化技术在废水处理、污泥处理、能源生产等方面有着广阔的应用前景。
二、厌氧氨氧化技术的经济效益1.能耗低厌氧氨氧化技术相比传统的氨氧化技术,能耗明显降低,因为厌氧微生物对有机废水或污泥中的氨氮进行氨氧化的过程中,无需供给外部氧气,大大节省了能源成本。
2.成本低厌氧氨氧化技术在废水处理、污泥处理、能源生产等方面的成本比传统技术低,因为其操作维护简单,无需大量的化学药剂,减少了生产成本。
3.增效益通过厌氧氨氧化技术处理废水或污泥,不仅可以达到环保的要求,还可以产生一定的经济效益。
比如,处理后的废水可以用于灌溉农田,处理后的污泥可以作为有机肥料,产生额外的经济效益。
三、厌氧氨氧化技术的社会效益1.减少污染厌氧氨氧化技术可以有效处理废水和污泥中的氨氮,减少了对环境的污染,保障了人们的健康。
2.节约资源厌氧氨氧化技术能够将有机废水或污泥中的氨氮转化为有用的产物,节约了资源,推动了资源循环利用。
3.促进可持续发展厌氧氨氧化技术作为一种新型的环保、节能技术,可以促进可持续发展,符合现代社会对绿色、低碳生产的追求。
四、厌氧氨氧化技术面临的挑战和发展趋势1.技术创新厌氧氨氧化技术仍然存在一些技术难题,需要不断进行技术创新,提高技术水平,使其能够更好地适应各种复杂环境。
2.产业化应用厌氧氨氧化技术需要进一步大规模推广和产业化应用,需要政府、企业和科研机构的密切合作,才能更好地发挥其经济和社会效益。
厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展
厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展引言随着城市人口的快速增长和经济的飞速发展,城市污水处理成为解决环境问题的重要课题之一。
其中,脱氮处理是污水处理中的关键环节之一,对保护水环境质量至关重要。
传统的城市污水脱氮方法主要包括硝化/反硝化和菌群处理等。
然而,近年来,厌氧氨氧化技术逐渐受到关注,并在城市污水脱氮处理中得到了广泛应用。
本文将综述厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展。
一、厌氧氨氧化的基本原理厌氧氨氧化是一种新兴的脱氮技术,通过厌氧氨化和硝化反应来将氨氮转化为氮气,从而实现城市污水脱氮。
厌氧氨氧化反应在缺氧条件下进行,其主要原理如下:厌氧氨化过程中,氨氮通过氨化细菌作用被氧化成亚硝酸盐;而硝化反应中,亚硝酸盐通过硝化细菌作用被氧化成硝酸盐。
经过上述两个反应步骤,最终将氨氮转化为氮气,实现脱氮的目的。
二、厌氧氨氧化与传统脱氮技术的比较1. 能耗与投资成本厌氧氨氧化技术相比于传统的硝化/反硝化技术能够显著降低能耗和投资成本。
厌氧氨氧化过程中,由于无需供氧,能耗较低并且不需要大量投资于建设硝化池和反硝化池。
相比之下,传统的硝化/反硝化技术需要大量的能量来维持供氧和水力搅拌设备,造成较高的能耗和投资成本。
2. 系统稳定性厌氧氨氧化技术具有良好的系统稳定性。
由于厌氧氨氧化过程不需要供氧,减少了供氧设备操作和氧浓度调节对系统的影响。
因此,厌氧氨氧化技术对水力冲击、温度变化等较为鲁棒,有利于提高系统的稳定性。
3. 体积占地厌氧氨氧化技术相比于传统的硝化/反硝化技术体积占地更小。
由于不需要硝化池和反硝化池,厌氧氨氧化技术能够通过提高氨氮浓度的控制来减少处理设备的体积,节省了系统所需的占地面积。
三、厌氧氨氧化的应用进展厌氧氨氧化技术已经在城市污水脱氮处理中取得了一系列的研究和应用进展。
1. 系统的优化与改进针对厌氧氨氧化技术的系统进行优化和改进是提高脱氮效率和稳定性的关键。
厌氧氨氧化技术处理氨氮废水研究
厌氧氨氧化技术处理氨氮废水研究摘要:在氨氮工业废水的处理过程中通常都会采用厌氧氨氮氧化技术进行处理。
厌氧氨氮氧化技术是一种新型的生物脱氮技术,在对工业氨氮废水的处理过程中有非常好的效果。
在处理过程中不需要添加任何其他的有机物质和碳源,而且反应过程中产生的污泥量非常小,所以厌氧氨氮氧化技术具有有非常实用的工艺价值。
近年来,这种工艺技术的应用已经也来越广泛。
本文对于这种处理技术的当前发展现状进行了介绍,并结合工作经验对于处理过程中的一些处理的原理及可行性进行了分析,希望能对工业氨氮废水的处理有所帮助。
关键词:工业废水;高浓度氨氮废水;废水处理;可行性分析根据《2020 年环境统计年报》,全国废水中氨氮排放量为 238.5 万吨,其中工业废水氨氮排放量 23.2 万吨,占氨氮排放总量的 9.7%。
与生活污水相比,冶金、化肥、皮革、养殖等工业企业排放的废水中的氨氮浓度往往很高,无法直接采用生化处理达到排放要求,需要在接入市政污水管道前或者是生化处理前进行预处理,降低废水中的氨氮浓度。
随着当前环境污染问题的加剧,对于高氨氮废水的处理问题已经成为社会关注的焦点。
如何有效的减少废水的氨氮含量,这也是我国环境保护所面临的一个挑战,目前在废水的氨氮处理过程中根据处理方式可分为物理化学法和生物法两大类。
其中,生物法包括 A2O 工艺、AO 工艺、前置反硝化生物脱氮和氧化沟工艺等。
应用生物法可处理去除低浓度的氨氮废水,但是对于高氨氮废水,由于在反应过程中需要的能量较高造成能耗严重,而且处理效率低,产生的污泥量大。
厌氧氨氮氧化技术的出现对于这些问题的解决提供了一种良好的途径。
该技术在上个世纪90年代开始在工业废水的处理中应用,主要是针对高浓度的工业废水进行处理应用。
本文对于废水中常见的氨氮、有机物等物质对氨氮厌氧菌的影响进行了分析,并推应用氨氮氧化技术在废水处理中应用的可行性进行了探讨。
1、厌氧氨氮氧化技术原理厌氧氨氮氧化技术(anaerobicammoniumoxidation,Anammox)是一种新兴的工业废水处理技术。
厌氧氨氧化技术
厌氧氨氧化技术
厌氧氨氧化技术是一种新型的废水处理技术,它利用厌氧微生物将氨
氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,从而实现废水中氨氮的去除。
该技术具有以
下特点:1.高效性:厌氧氨氧化技术可以在低温、低氧条件下高效地去除
废水中的氨氮,其去除率可以达到90%以上。
2.节能环保:相比传统的氨
氧化工艺,厌氧氨氧化技术不需要额外的供氧设备,因此能够节约能源,
同时也减少了二氧化碳的排放。
3.适用性广:厌氧氨氧化技术适用于各种
类型的废水处理,包括城市污水、工业废水等。
4.操作简便:厌氧氨氧化
技术的操作相对简单,不需要复杂的设备和技术,因此可以降低运营成本。
5.可以与其他技术结合:厌氧氨氧化技术可以与其他废水处理技术结合使用,如好氧氨氧化、生物膜反应器等,从而实现更高效的废水处理效果。
总之,厌氧氨氧化技术是一种具有广泛应用前景的废水处理技术,它可以
有效地去除废水中的氨氮,同时也具有节能环保、操作简便等优点。
ANAMMOX(厌氧氨氧化)的工艺发展及工程应用!
ANAMMOX(厌氧氨氧化)的工艺发展及工程应用!厌氧氨氧化(ANAMMOX) 工艺,最初由荷兰Delft工业大学于20 世纪末开始研究,并于本世纪初成功开发应用的一种新型废水生物脱氮工艺。
它以20 世纪90 年代发现的ANAMMOX 反应为基础,该反应在厌氧条件下以氨为电子供体,亚硝酸盐为电子受体反应生成氮气,在理念和技术上大大突破了传统的生物脱氮工艺。
ANAMMOX 工艺具有脱氮效率高、运行费用低、占地空间小等优点,在污水处理中发展潜力巨大。
目前该工艺在处理市政污泥液领域已日趋成熟,位于荷兰鹿特丹Dokhaven 污水厂的世界上首个生产性规模的ANAMMOX 装置容积氮去除速率(NRR) 更是高达9.5 kg N/(m3·d)。
此外,ANAMMOX 工艺在发酵工业废水、垃圾渗滤液、养殖废水等高氨氮废水处理领域的推广也逐步开展,在世界各地的工程化应用也呈星火燎原之势。
1、ANAMMOX 工艺及其衍生工艺经过20多年的研究和发展,基于ANAMMOX 反应开发出来的较成熟的工艺有SHARON -ANAMMOX 工艺、全程自养脱氮(CANON) 工艺、限氧自养硝化反硝化(OLAND) 工艺、反硝化氨氧化(DEAMOX) 工艺、好氧反氨化(DEMON) 工艺。
近年来,研究人员仍在不断探索其他形式的ANAMMOX 衍生工艺,譬如同步短程硝化、厌氧氨氧化、反硝化耦合(SNAD) 工艺、单级厌氧氨氧化短程硝化脱氮(Single-stage nitrogen removal using ANAMMOX)目前,存在两种方法为ANAMMOX 提供电子受体亚硝酸盐,一种是在一个独立的曝气反应器中产生而随后进入ANAMMOX 反应器,另一种是在一个无O2 或者微O2 的ANAMMOX反应器中产生并立即参与ANAMMOX 反应。
据此,可将ANAMMOX 工艺相应分为分体式(两级系统) 和一体式(单级系统) 两种,一体式包括CANON、OLAND、DEAMOX、DEMON、SNAP 、SNAD 等工艺,分体式主要是SHARON-ANAMMOX 工艺。
厌氧氨氧化技术生物脱氮机理
厌氧氨氧化技术生物脱氮机理摘要:在过去一个多世纪中,传统的废水生物脱氮技术硝化-反硝化工艺得到了非常广泛的应用,随着生物技术的发展,涌现出很多新型的废水生物脱氮技术,厌氧氨氧化便是其中之一。
本文对厌氧氨氧化脱氮技术的作用机理和优缺点进行了分析。
关键词:生物脱氮;硝化;短程硝化;反硝化;厌氧氨氧化Abstract: The traditional nitrification-denitrification process was widely used in the past century. With the development of biotechnology, many new biological nitrogen removal processes were put forward, such as anaerobic ammonium oxidation. This paper described the mechanisms and strengths-weaknesses of anaerobic ammonium oxidation technology.Keywords: biological nitrogen removal; nitrification; shortcut nitrification; denitrification; anaerobic ammonium oxidation氮是维持生态系统营养物质循环的一种重要元素,然而由于人类活动对自然生态系统中氮素循环的干扰和破坏,使之成为引起水质恶化、生物多样性降低和生态系统失衡的主要因素之一,已经严重影响了人类正常的生产生活。
对于氮素的污染控制己经受到了人们广泛的重视。
在废水脱氮技术的研发应用中,各种行之有效的脱氮处理工艺得到了发展,构成了废水脱氮处理的技术体系。
物化法除氮以其较为宽泛的适用性在工业废水脱氮中得到广泛发展,而生物法脱氮以低廉的成本、运行的简便等优点受到人们的青睐。
污水处理新技术
污水处理新技术随着城市化进程的加快,城市污水处理技术也在不断更新换代。
为了保护环境,提高水资源利用率,污水处理领域不断涌现出各种新技术。
本文将探讨一些常见的污水处理新技术,以及它们的应用和发展前景。
一、生物膜法生物膜法是一种较为传统但又颇具发展前景的污水处理技术。
通过在生物膜中培养特定微生物来降解污水中的有机物,从而净化水质。
这种方法处理效率高,运行成本低,且对水质稳定性要求不高,适用于中小型城市的污水处理厂。
二、MBR工艺MBR(膜生物反应器)是一种结合了生物处理和膜分离技术的污水处理新技术。
通过在生物反应器中设置超滤膜,将生物颗粒物截留在反应器内,从而实现高效固液分离和净化水质。
MBR工艺具有出水水质高、占地小、运行稳定等优点,适用于高标准的水质要求场所,如饮用水处理厂。
三、厌氧氨氧化技术厌氧氨氧化技术是一种用于处理高浓度氨氮废水的新兴技术。
通过在缺氧条件下培养氨氧化细菌,将氨氮转化为硝化物和氮气,从而实现氨氮的高效去除。
这种技术具有处理效率高、运行成本低、占地面积小等优点,适用于需求高效去除氨氮的工业废水处理厂。
四、电成氧化技术电成氧化技术是一种利用电化学反应来降解污水中有机物和重金属离子的新型技术。
通过在电极上施加电压,产生活性氧化物来氧化降解废水中的有害物质,从而实现污水的净化。
这种技术具有处理效率高、能耗低、无需添加化学试剂等优点,适用于难处理的高难度废水污染物降解。
五、植物养殖技术植物养殖技术是一种利用湿地植被对污水中营养物质和有机污染物进行吸收和转化的技术。
通过植物的根系吸收和微生物的降解作用,将污水中的有害物质转化为植物的生长养分,从而实现废水的净化和植物的良好生长。
这种技术具有环保、经济、生态效益明显等优点,被广泛应用于城市园林景观水体处理和农村污水处理等领域。
六、智能控制技术随着物联网、大数据等新兴技术的发展,智能控制技术在污水处理领域也得到了广泛应用。
通过传感器、自动控制系统等设备,实现对污水处理过程的实时监测、远程控制和自主调节,提高了处理效率和运行稳定性,降低了人工成本和运行风险。
高氨氮废水处理技术
高浓度氨氮废水处理过量氨氮排入水体将导致水体富营养化,降低水体观赏价值,并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。
因此,废水脱氮处理受到人们的广泛关注。
目前,主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。
消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮(500mg/L以上,甚至达到几千mg/L),以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。
高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。
1物化法1.1吹脱法在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。
一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。
王文斌等[1]对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究,控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。
在水温大于25℃,气液比控制在3500左右,渗滤液pH控制在10.5左右,对于氨氮浓度高达2000~4000mg/L的垃圾渗滤液,去除率可达到90%以上。
吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。
王有乐等[2]采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水(例如882mg/L)进行了处理试验。
最佳工艺条件为pH=11,超声吹脱时间为40min,气水比为l000:1试验结果表明,废水采用超声波辐射以后,氨氮的吹脱效果明显增加,与传统吹脱技术相比,氨氮的去除率增加了17%~164%,在90%以上,吹脱后氨氮在100mg/L以内。
为了以较低的代价将pH调节至碱性,需要向废水中投加一定量的氢氧化钙,但容易生水垢。
同时,为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染,需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。
Izzet等[3]在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液(2240mg/L)时发现在pH=11.5,反应时间为24h,仅以120r/min的速度梯度进行机械搅拌,氨氮去除率便可达95%。
而在pH =12时通过曝气脱氨氮,在第17小时pH开始下降,氨氮去除率仅为85%。
厌氧氨氧化
厌氧氨氧化厌氧氨氧化作用即在厌氧条件下由厌氧氨氧化菌利用亚硝酸盐为电子受体,将氨氮氧化为氮气的生物反应过程。
这种反应通常对外界条件(pH 值、温度、溶解氧等)的要求比较苛刻,但这种反应由于不需要氧气和有机物的参与,因此对其研究和工艺的开发具有可持续发展的意义。
厌氧氨氮化一般前置短程硝化工艺,将废水中的一部分氨氮转化成亚硝酸盐。
目前在处理焦化废水、垃圾渗滤液等废水方面已经有成功的运用实例。
厌氧氨氧化是一个微生物反应,反应产物为氮气。
具有一些优点:由于氨直接作反硝化反应的电子供体,可免去外源有机物(甲醇),既可节约运行费用,也可防止二次污染;由于氧得到有效利用,供氧能耗下降;由于部分氨没有经过硝化作用而直接参与厌氧氨氧化反应,产酸量下降,产碱量为零,这样可以减少中和所需的化学试剂,降低运行费用,也可以减轻二次污染。
厌氧氨氧化(Anammox)厌氧氨氧化的发现Broda的预言1977年,奥地利理论化学家Broda根据化学反应热力学,预言自然界存在以硝酸盐或亚硝酸盐为氧化剂的氨氧化反应,因为与以氧为氧化剂的氨氧化反应相比,它们释放出的自由能一点也不逊色。
序号电子受体化学反应ΔG/(KJ/mol)1 氧2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+ -2412 亚硝酸盐 NH4++NO2-→N2+2H2O -3353 硝酸盐 5NH4++3NO3-→4N2+9H2O+2H+ -278既然自然界存在自养型亚硝化细菌,能够催化反应1,那么理论上也应该存在另一种自养型细菌,能够催化反应2和反应3。
由于当时这种细菌还没有被发现,所以,Broda 认为它们是隐藏于自然界的自养型细菌。
Mulder的发现20世纪80年代末,荷兰Delft工业大学开始研究三级生物处理系统。
在试运期间,Mulder等人发现,生物脱氮流化床反应器除了进行人们所熟知的反硝化外,还进行着人们未知的某个反应使氨消失了。
进一步观察发现,除了氨不明去向外,硝酸盐和亚硝酸盐也有一半以上不明去向。
厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺介绍
化特征。ANAMMOX富集培养物优势种是一
类不发光的椭球形细菌,电镜下具有不规
则形状 并显示出古细菌的一些特征。
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Anammox反应器的启动
• 目前国内对Anammox反应器的启动研究较
多。文献报道采用的反应器类型主要有升
流式厌氧污泥床UASB、序批式反应器SBR、
序批式生物膜反应器SBBR及膨胀颗粒污泥
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OLAND工艺
• 由自养硝化菌作为生物催化剂所发生的氧 化—还原除氮,为氧控自养硝化反硝化的 简称,该工艺分为两个部分进行:第一步 是将废水中的一半氨氮氧化为亚硝酸盐; 第二步是亚硝酸盐与剩余另一半氨氮发生 厌氧氨氧化反应从而达到脱氮的目的。
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• 实现两阶段限氧自养硝化反硝化工艺的关
键在于亚硝化阶段严格控制废水溶解氧水
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• ANAMMOX转化过程是自然氮循环的一条巧 妙的捷径。结合亚硝酸反应, ANAMMOX细菌将铵氨(NH4+)直接转化为气。 帕克环保与代尔夫特技术大学(荷兰)密 切合作,开发了该工艺的工业应用。2002 年夏天第一个ANAMMOX工业装置在荷兰启 动。目前有四个ANAMMOX工业装置在运行。
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ANAMMOX 工艺的特点
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• ANAMMOX(厌氧氨氧化)工艺是一项创新 的生物处理工艺,是脱氮领域的重要突破。 ANAMMOX工艺是和废气除氨的投资回报很 高的工艺。以传统的硝化/反硝化工艺相比, 运行成本和二氧化碳产量的减少均高达90%。 此外,该工艺只需要相当于传统工艺一半 的空间。
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• 陈曦等研究了温度和pH值对厌氧氨氧化微 生物活性的影响。研究表明最佳温度为 30℃最佳pH值为7.8。阮文权等17对厌氧氨 氧化反应器运行条件的研究表明厌氧氨氧 化反应最模型来描述有机物的存在会导致 氨氧化菌之间的竞争适pH值为7-7.5温度为 30±1℃当COD质量浓度为800±50mgL时厌 氧氨氧化速率达到最大。
污水处理中的厌氧氨氧化技术
拓宽应用范围
厌氧氨氧化技术适用于多种 类型的废水处理,包括工业 废水、城市污水等,具有广 泛的应用前景。
对未来研究的展望
深入研究反应机制
开发高效反应器
进一步深入研究厌氧氨氧化 技术的反应机制和微生物学 特性,有助于优化反应过程
和提高处理效率。
研发高效、稳定的厌氧氨氧 化反应器是未来的研究重点 ,有助于实现技术的规模化
应用。
拓展应用领域
加强工程实践研究
将厌氧氨氧化技术应用于更 多类型的废水处理领域,如 高盐废水、含重金属废水等
,以拓宽其应用范围。
加强厌氧氨氧化技术在工程 实践中的应用研究,不断完 善技术的实际运行效果和经
济效益。
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pH值
厌氧氨氧化反应的最佳pH值为7.0-8.0。
温度
厌氧氨氧化反应的最佳温度为30-40℃。
停留时间
厌氧氨氧化反应的停留时间一般为2-4小时。
溶解氧
厌氧氨氧化反应中,溶解氧的浓度应低于0.5mg/L。
03
厌氧氨氧化技术的优势与 挑战
厌氧氨氧化技术的优势
节能减耗
厌氧氨氧化技术是一种节能的污水处 理技术,相较于传统的硝化反硝化过 程,可以显著降低能耗。
例如,在北京某大型城市污水处理厂中,通过引入厌氧氨氧化技术,成功实现了高 浓度氨氮废水的处理,并取得了良好的处理效果。
工业废水处理中的应用案例
工业废水成分复杂,处理难度较大。厌氧氨氧化技术在此领域的应用,为工业废水处理提供了新的解 决方案。
在实际应用中,针对不同行业的工业废水,通过合理的工艺设计和参数优化,可以实现高效脱氮,降低 处理成本。
该反应不产生有毒物质,且氮气是自然界的非 活性气体,因此厌氧氨氧化技术是一种环境友 好的污水处理方法。
厌氧氨氧化_理论和工艺发展概述(代序言)
厌氧氨氧化:理论和工艺发展概述(代序言)厌氧氨氧化:理论和工艺发展概述(代序言)随着人口的增加和经济的发展,氨氮排放成为一个严重的环境问题。
氨氮是一种对环境具有潜在危害的有机氮物质,一旦释放到水环境中,会对水质造成严重污染,导致水生生物死亡和生态破坏。
因此,减少和控制氨氮的排放一直是环境保护和可持续发展的重要目标之一。
传统的氨氮处理方法主要包括生物法、物化法和工程法。
而在这些方法中,厌氧氨氧化技术被广泛研究和应用,因其能够将氨氮有效地转化为无害物质氮气。
厌氧氨氧化是一种在缺氧条件下进行的氨氮处理工艺。
在厌氧环境中,一种特定的细菌菌群可以利用氯离子作为电子受体,将氨氮氧化成亚硝酸盐。
然后,亚硝酸盐通过厌氧氨氧化细菌进一步氧化为氮气,最终实现氨氮的去除。
厌氧氨氧化工艺有许多优势。
首先,相比于传统的氨氮处理方法,该工艺不需要供氧设备和能源消耗,降低了运行成本,并减少了对外界环境的依赖。
其次,由于厌氧氨氧化过程中生成氮气,还能够产生一定的能量,并提供给其他处理过程,增加能源的利用效率。
此外,厌氧氨氧化菌群的特殊电子传递机制和菌群的独特形态结构,使得该工艺对氨氮的去除能力较强,能够在较短的时间内实现高效的氨氮去除。
然而,厌氧氨氧化工艺也存在一些挑战和难点。
首先,该工艺需要具备特定的细菌菌群才能实现氨氮的去除,菌群的筛选和生物反应器的运行管理是该工艺应用中的重点和难点。
其次,在实际应用中,厌氧氨氧化细菌对环境因素和操作条件的敏感性较高,反应器的稳定性和长期运行的可行性是需要进一步探索和解决的问题。
此外,为了进一步提高厌氧氨氧化工艺的实际应用,还需要深入研究其在不同水质和有机负荷条件下的适应性和效能。
本文旨在对厌氧氨氧化的理论和工艺发展进行概述,希望通过对已有研究成果的总结和对未来研究方向的展望,促进该工艺的进一步应用和发展。
本文将从理论基础、菌群特性、工艺优化和应用案例等方面进行介绍和讨论,期望为读者提供有关厌氧氨氧化方面的综合视角和参考资料。
厌氧氨氧化法
厌氧氨氧化法厌氧氨氧化法是一种利用厌氧细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐的生物处理方法。
它是一种新型的废水处理技术,具有高效、低能耗、易操作等优点,逐渐受到人们的关注和应用。
厌氧氨氧化法主要是通过厌氧氨氧化细菌来实现废水中氨氮的去除。
这些细菌主要生活在厌氧条件下,通过代谢将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐。
这个过程是通过厌氧氨氧化细菌的代谢活动来完成的,它们利用废水中的氨氮作为电子供体,同时将氨氮氧化为亚硝酸盐,释放出能量。
这个过程是在缺氧条件下进行的,不需要供氧,因此能够节约能源。
厌氧氨氧化法的工艺流程相对简单,主要包括反应池、曝气装置、沉淀池等。
废水首先进入反应池,与厌氧氨氧化细菌接触,进行氨氮氧化反应。
然后,通过曝气装置给予废水适量的氧气,促进亚硝酸盐的氧化。
最后,废水进入沉淀池,亚硝酸盐在此沉淀下来,经过处理后的废水得以排放。
厌氧氨氧化法相较于传统的生物处理方法,具有多方面的优势。
首先,该方法可以在低温下运行,适用于寒冷地区的废水处理。
其次,厌氧氨氧化法对氨氮的去除效果较好,能够将废水中的氨氮去除率提高到90%以上。
此外,厌氧氨氧化法的操作简单,不需要复杂的氧气供应系统,降低了设备的运行成本。
然而,厌氧氨氧化法也存在一些问题和挑战。
首先,厌氧氨氧化细菌的培养和保持是该技术的关键。
这些细菌对环境条件较为敏感,需要维持一定的温度、pH值和营养物质等条件才能正常生长和代谢。
其次,厌氧氨氧化法在一些特殊情况下可能会产生亚硝胺等对人体有害的物质,因此需要对处理后的废水进行二次处理。
总的来说,厌氧氨氧化法是一种高效、低能耗的废水处理技术,具有广阔的应用前景。
在今后的研究和工程实践中,需要进一步完善该技术的操作参数和控制策略,提高其去除效果和稳定性。
同时,也需要加强对厌氧氨氧化细菌的研究,发现更多的厌氧氨氧化细菌种类,提高其适应性和活性。
相信在不久的将来,厌氧氨氧化法将成为废水处理领域的重要技术之一。
厌氧氨氧化工艺在污水处理中的作用
厌氧氨氧化工艺在污水处理中的作用随着人口的增加,工农业的发展以及城市化步伐的加快,含有高浓度氮磷物质的生活污水、工业废水和农田地表水径流汇入湖泊、水库、河流和海湾水域,使藻类等植物大量繁殖,导致水体的富营养化,因此以控制富营养化为目的的脱氮除磷已成为世界各国主要的奋斗目标。
高氨氮废水往往碳源不足,厌氧氨氧化工艺不需要额外的投加碳源,在缺氧条件下能够实现氨氮的高效去除,而且工艺流程短,运行费用低,因此吸引了国内外学者的广泛研究。
本文归纳了厌氧氨氧化工艺在不同污水中的研究和应用进展。
1 厌氧氨氧化工艺的微生物学原理厌氧氨氧化是指在厌氧条件下,厌氧氨氧化菌以NH3-N为电子供体,以NO2-N为电子受体,将NH3-N和NO2-N同时转化成N2,以实现废水中氮素的脱除。
郑平通过研究厌氧氨氧化菌混培物的基质转化特性,认为除被证实的硝酸盐外,NO2-N和N2O也能作为厌氧氨氧化的电子受体,将NH3-N转化为N2。
厌氧氨氧化工艺作为一种新型高效的脱氮技术,与传统的污水脱氮除磷工艺比较,具有耗氧量少、无需外加碳源、污泥产量低和无二次污染等众多优点。
2 影响厌氧氨氧化的主要因子2.1 基质浓度通常,NH3-N和NO2-N是厌氧氨氧化的限制基质。
国内众多学者证明NO2-N和NH3-N的比率对厌氧氨氧化工艺脱氮效率影响较大,张树德等提出进水中适宜的NO2-N和NH3-N比值为1.3,而杨岚认为当进水NO2-N与NH3-N比值为1.16时,利于厌氧氨氧化反应的进行。
李冬在研究常温低氨氮城市污水厌氧氨氧化反应时发现,在一定浓度范围内,NO2-N和NH3-N浓度的提高,有利于提高厌氧氨氧化生物滤池对总氮的去除负荷,而无法保证对TN的去除率。
以上证明较高浓度的NH3-N和NO2-N会在一定程度上影响厌氧氨氧化工艺的运行性能。
2.2 温度对于微生物而言,温度会影响酶的活性,进而影响微生物的新陈代谢,最终导致脱氮效果不佳,因此温度也是厌氧氨氧化的一个重要的影响因子。
侧流厌氧氨氧化技术
侧流厌氧氨氧化技术侧流厌氧氨氧化技术是一种新型的处理污水的生物技术,其主要特点是将氮、磷等经过厌氧生物反应处理后,大部分被氧化成气体排放出去,其余部分被转化成可用于植物生长的营养物。
这种生物技术被广泛运用于一些城市的污水处理厂,以达到节约成本、提高污水处理效率等目的。
侧流厌氧氨氧化技术是一种典型的厌氧氨氧化(Anammox)反应,其中加入一个特殊的微生物液相悬浮液,这种微生物能够在没有氧气的条件下将氨氧化成氮气。
在这个反应过程中产生的大量能量可以被用来产生ATP。
过程中,含氮废水首先通过初沉池和污泥活性池来达到生物处理的目的。
然后侧流废水从沉淀池取出,送入侧流厌氧反应器,特殊的菌种在此通过氧化和还原反应将氨和硝酸盐分解成氮气和水分,释放大量的能量同时合成ATP。
侧流厌氧反应器与常规处理池相比,有较强的适应性,pH值、温度、浓度和水力负荷都有较大波动,但依然能保证高效率的氨氮去除。
氨去除的效率通常可达90%以上。
侧流厌氧氨氧化技术在生化处理系统中的应用有很多优点,如:节约成本、提高处理效率、降低能耗等等。
而且,与传统处理方法相比,侧流厌氧氨氧化技术具有更高的氨氮去除效率、更低的化学药剂使用量和更高的污泥品质。
侧流厌氧氨氧化技术已经被广泛地应用于很多国家的污水处理厂,尤其是欧洲和日本等发达国家。
众多的研究表明,侧流厌氧氨氧化技术还具有较高的处理效率、较低的能耗、稳定可靠等优点,因此在未来污水处理领域中的应用范围将会不断扩大。
结论侧流厌氧氨氧化技术是一种新型的处理污水的生物技术,其应用可以提高污水处理的效率、降低成本,并且能够达到较高的氨氮去除效率。
该技术也被广泛地运用于欧洲、亚洲等发达国家的污水处理厂。
在技术应用过程中仍存在着一些问题,如技术稳定性、成熟度等。
未来的研究应继续解决相关问题,以提高技术的应用效果和适用广度。
侧流厌氧氨氧化技术是当前污水处理行业中发展速度较快的一种技术,其在能源消耗、处理效率、成本节约等方面都具有较大的优势。
科技成果——厌氧氨氧化高效生物脱氮技术
科技成果——厌氧氨氧化高效生物脱氮技术适用范围适用于高氨氮废水的生物脱氮,如污泥消化液、畜禽养殖废水、垃圾填埋场渗滤液、化肥生产废水、制药废水及酿酒行业等生产废水,尤其适用于高氨氮低C/N比废水处理。
成果简介厌氧氨氧化是指在厌氧条件下,厌氧氨氧化菌直接以为NH4+电子供体,以NO3-或NO2-为电子受体,将NH4+、NO3-或NO2-转变成N2的生物氧化过程。
较传统脱氮技术相比,不需投加碳源,可节省曝气电耗60%、减少占地30%、节省建设费30%、节省运行费40%、降低温室气体排放量90%以上,是高氨氮废水处理的革命性替代技术。
该高氨氮废水处理工艺的核心工艺为厌氧氨氧化技术,同时耦合短程硝化、同步硝化反硝化、厌氧产甲烷等技术。
工艺流程该技术的核心工艺为厌氧氨氧化工艺,根据进水有机物的浓度及排放标准要求可优化厌氧氨氧化单元之前的预处理单元与之后的深度处理单元。
预处理单元主要去除进水中的COD、SS等污染物或回收进水中蕴含的能源及物质,进水中高浓度可生物降解有机物可采用厌氧生物处理工艺去除,进水中的SS可采用沉淀工艺去除。
经过厌氧氨氧化处理后,部分指标不能达到排放标准,需要通过深度处理单元进行去除,可采用曝气生物滤池、高级氧化、纳滤、反渗透等工艺。
关键技术短程硝化稳定控制技术菌种生产性富集和培养技术功能微生物群落变化定向调控技术厌氧氨氧化工艺快速启动技术多种生化反应速率精确调控技术溶解氧与pH精确监测和控制技术技术效果该技术充分发挥厌氧氨氧化工艺高效脱氮的特点,在生物处理系统中培养、富集短程硝化菌与厌氧氨氧化菌,在不投加外碳源的基础上,TN去除率>85%,降低曝气能耗。
技术水平北京城市排水集团有限责任公司从2006年开始从事厌氧氨氧化技术研发,是我国最早从事厌氧氨氧化技术研发的企业,历经十余年的研发与应用研究,厌氧氨氧化关键技术研究和技术应用均取得了多项重大突破,包括:成功实现了生产性规模的厌氧氨氧化菌富集和纯化,开发了“颗粒污泥”与“生物膜”厌氧氨氧化菌培育技术,厌氧氨氧化菌纯度达到90%以上;厌氧氨氧化工艺系统总氮去除率稳定达到85%以上,氨氮去除率95%以上,总氮去除负荷最高达10kg/m3•d;厌氧氨氧化工艺的启动时间缩短至3个月(原厌氧氨氧化工艺启动需2-3年)。
211166370_厌氧氨氧化技术处理光伏行业高氨氮废水
1工程概况2020年,我国已明确提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,这是全球应对气候变化的里程碑事件,将显著加速全球绿色低碳发展进程。
到2030年中国非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上,构建以新能源为主体的新型电力系统[1]。
所以,光伏行业正在迎来持续增长期。
随着我国光伏行业的快速发展壮大,光伏制造过程的资源环境问题日益显现,未来绿色低碳将成为光伏行业可持续发展的重要考量[2]。
特别是光伏行业生产周期中废水污染问题尤为突出,同时存在于多晶硅生产、拉晶、切片和电池片制造等生产环节中。
其中,电池片制造环节污水排放量大,污染物种类较多,主要包括制备纯水产生的含盐废水、生产过程产生的含氟废水、清洗废水以及硅烷塔废水。
其中,硅烷塔废水含高浓度氨氮,是整个电池片生产废水处理的难点和关键,硅烷塔废水处理工艺的选择直接影响整个废水处理系统的运行成本和总氮达标问题。
某光伏企业专门针对硅烷塔废水处理新建工程,设计规模600m3/d,出水要求达到GB30484—2013《电池工业污染物排放标准》间接排放标准。
该工程采用“厌氧氨氧化+A/O”工艺,经处理后废水总氮和氨氮指标均稳定达标。
2进出水水质及工艺选择该项目设计规模为600m3/d。
设计进出水水质见表1,废水为光伏企业硅烷塔废水与其他废水的混合废水,具有高氨氮、低COD的典型特征,其中碳氮比严重失调、pH偏酸性。
表1设计进出水水质指标进出水COD cr/(mg/L)TN/(mg/L)NH4+-N/(mg/L)SS/(mg/L)pH 进水出水≤200100≤120040≤120020≤100501~76~9厌氧氨氧化技术处理光伏行业高氨氮废水The Application of Anammox Technology for High Ammonia Nitrogen Wastewater inPhotovoltaic Wastewater Treatment刘云洲,王艳(上海碧州环保能源科技有限公司,上海201112)LIU Yun-zhou,WANG Yan(Shanghai Biozoom Environmental&Energy Technology Co.Ltd.,Shanghai201112,China)【摘要】针对光伏行业硅烷塔废水氨氮含量高、COD低的特征,介绍厌氧氨氧化技术用于光伏行业硅烷塔废水处理的工程应用实例。
高氨氮工业废水厌氧氨氧化高效脱氮与稳定运行关键技术及应用
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