低温废水生物脱氮工艺的研究进展
废水生物脱氮低温反硝化研究进展
2 0 1 3年 l 0月
四
川
环
境
Vo 1 . 3 2. No . 5 Oc t o  ̄r 2 O1 3
S I CБайду номын сангаасHUAN E] VI R0NMl T
・
综
述 ・
废 水 生 物 脱 氮 低 温 反 硝 化 研 究 进 展
张 瑞 ,周后 珍 , 陈茂 霞 ,赵 仕 林 ,谭 周 亮
Abs t r ac t : De n i t if f i c a t i o n i s t h e k e y p r o c e s s o f b i o l o g i c a l r e mo v a l o f n i t r o g e n o f w a s t e w a t e r a n d t e mp e r a t u r e i s a n i mp o r t nt a
Ke y wo r d s :L o w t e m p e r a t u r e ; d e n i t r i i f c a t i o n ; w st a e w a t e r b i o l o i g c l a t e r a t m e n t ; n i  ̄ o g e n em r o v l a
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《2024年城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》范文
《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市污水处理成为环境保护领域亟待解决的问题。
传统的污水处理方法虽然能够满足基本需求,但面对日益增长的城市人口和日益复杂的污水成分,传统的处理技术已经难以满足当前的环保要求。
因此,新型生物脱氮除磷技术的研究与进步对于改善水质、保护生态环境具有十分重要的意义。
本文旨在梳理近年来城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展。
二、生物脱氮技术研究(一)发展概况生物脱氮技术主要通过微生物的作用,将污水中的氮素转化为无害的氮气排放到大气中。
近年来,研究者们通过优化反应器设计、改进微生物菌群以及调控环境因素等手段,推动了生物脱氮技术的进步。
(二)技术分类目前,生物脱氮技术主要包括厌氧-好氧(A/O)工艺、同步硝化反硝化(SND)技术、短程硝化反硝化等。
这些技术通过不同的反应过程和微生物活动,实现了高效脱氮的效果。
(三)研究进展随着研究的深入,新型生物脱氮技术如微氧脱氮技术、基于膜生物反应器的脱氮技术等逐渐崭露头角。
这些技术不仅提高了脱氮效率,还降低了能耗和运行成本。
三、生物除磷技术研究(一)发展概况生物除磷技术主要通过微生物的代谢活动,将污水中的磷素去除或转化为易于回收的形态。
近年来,随着对微生物除磷机制的了解加深,除磷技术的效率也得到了显著提高。
(二)技术分类常见的生物除磷技术包括聚磷菌(PAOs)除磷工艺、厌氧-好氧(A/O)结合除磷等。
这些技术通过调控微生物的生长环境和代谢过程,实现了对污水中磷的高效去除。
(三)研究进展新型的生物除磷技术如基于微藻的除磷技术、电化学辅助生物除磷技术等逐渐成为研究热点。
这些技术不仅提高了除磷效率,还为后续的磷资源回收提供了可能。
四、新型生物脱氮除磷技术的优势与挑战(一)优势新型生物脱氮除磷技术相比传统技术,具有更高的处理效率、更低的能耗和运行成本。
同时,这些技术还能够实现对氮、磷等营养元素的回收利用,具有良好的经济和环境效益。
污水处理中的深度脱氮技术研究
污水处理中的深度脱氮技术研究一、引言在现代城市化的进程中,污水处理是一个不可忽视的环境问题。
其中,氮污染是造成水体富营养化的主要原因之一。
因此,深度脱氮技术的研究和应用愈发重要。
本文旨在探讨污水处理中的深度脱氮技术及其研究进展。
二、深度脱氮技术概述深度脱氮技术是指将污水中的氮元素有效去除至环境规定的排放标准以下的处理技术。
具体而言,常见的深度脱氮技术包括物理方法、化学方法和生物方法。
1. 物理方法物理方法主要利用分离技术和吸附技术进行污水中氮元素的去除。
例如,膜分离技术能够有效去除溶解性氮,通过不同孔径大小的膜将氮分子滞留在膜上,实现脱氮。
此外,吸附技术利用吸附剂对氮分子进行吸附,从而实现去除。
2. 化学方法化学方法主要利用化学反应将氮元素转化为其他形式从而去除。
常见的化学方法包括硝化反应和反硝化反应。
硝化反应将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐,而反硝化反应将亚硝酸盐或硝酸盐还原为氮气释放到大气中。
3. 生物方法生物方法主要利用生物活性物质对污水中的氮元素进行处理。
传统的生物方法包括厌氧氨氧化和硝化反硝化工艺。
而近年来兴起的深度脱氮技术中,反硝化产物的再利用成为了研究热点。
通过微生物对反硝化产物的利用,可以将氮元素进一步去除达到更高的脱氮效果。
三、深度脱氮技术的研究进展随着环境问题的加剧和技术的不断进步,深度脱氮技术在污水处理领域得到了广泛应用和研究。
1. 新型吸附剂的应用新型吸附剂的研发成为了深度脱氮技术的重要方向。
例如,一些基于石墨烯、金属氧化物等材料制备的吸附剂具有较大的比表面积和优异的吸附性能,能够高效地去除污水中的氮元素。
2. 微生物技术的创新微生物技术在深度脱氮技术中发挥着重要作用。
新型生物载体的开发以及基因工程技术的应用为深度脱氮提供了新的途径。
例如,一些研究人员通过改良微生物株的代谢途径,使其对反硝化产物有更高的利用能力,从而实现更高效的脱氮效果。
3. 联合技术的应用深度脱氮技术的研究也逐渐向联合技术发展。
污水生物脱氮过程N2O排放数学模型研究进展
污水生物脱氮过程N2O排放数学模型研究进展污水生物脱氮过程N2O排放数学模型研究进展1. 引言污水处理厂是为了减少排放到环境中的氮、磷等污染物负荷而建造的重要设施。
然而,在污水处理的过程中,尽管通过生物脱氮技术可以有效地去除污水中的氮,但会产生大量的氧化亚氮(N2O),它是一种强大的温室气体和臭氧破坏剂。
因此,探索污水生物脱氮过程中N2O排放的规律及其数学模型的研究成为解决这一问题的重要途径。
2. N2O的生成机理N2O是由氨氧化细菌(AOB)和反硝化细菌通过氧化亚氮还原酶(N2OR)催化作用产生的。
其中,AOB在氨氧化的过程中生成亚硝酸(NO2-),而反硝化细菌则通过还原亚硝酸至氮气(N2),在此过程中产生N2O。
3. N2O排放的影响因素(1)C/N比:C/N比是污水中有机碳与氮的比值。
适宜的C/N比能够保持污水处理系统中厌氧和好氧条件的平衡,从而减少N2O的产生。
(2)温度:温度对反硝化细菌活性的影响很大。
较高的温度能够促进反硝化细菌的生长和代谢活动,增加N2O产生的可能性。
(3)氧气浓度:过高或过低的氧气浓度都会抑制反硝化细菌的活性,从而减少N2O的生成。
(4)pH值:适宜的pH值有助于细菌生长和代谢,从而影响N2O的排放。
4. N2O排放数学模型的建立为了准确预测和控制污水生物脱氮过程中N2O的排放,研究人员建立了各种数学模型。
其中比较常用的是基于物质平衡和能量平衡的动态模型。
(1)物质平衡模型:该模型基于活性污泥系统中N2O的产生与消耗之间的平衡关系建立,通过考虑各种微生物的生长、代谢和迁移等因素,对N2O的生成、转化和排放进行定量预测。
(2)能量平衡模型:该模型考虑底物的降解和产生能量的同时,进一步考虑氨氧化和反硝化过程中产生的N2O,通过能量的平衡关系对N2O的排放进行建模。
5. 模型验证与应用研究者通过实际污水处理厂的监测数据对建立的数学模型进行验证,在与实际数据进行对比的过程中发现模型具有较好的准确性和预测能力。
污水处理中的深度脱氮技术的研究进展
污水处理中的深度脱氮技术的研究进展近年来,随着人口和工业发展的迅速增长,污水处理成为了一个全球性的问题。
污水中含有大量的氮和磷,如果不经过有效处理,将会对环境产生巨大的负面影响。
其中,深度脱氮技术在污水处理中起到了至关重要的作用。
本文将从传统脱氮技术的不足之处出发,介绍深度脱氮技术的研究进展和应用前景。
一、传统脱氮技术的不足传统的污水处理工艺中常用的脱氮技术主要包括生物除氮和化学除氮两种方法。
生物除氮是基于微生物的氧化反应,通过硝化和反硝化过程将污水中的氨氮转化为氮气排放到大气中。
化学除氮则是采用化学药剂还原污水中的氮,将其转化为氮气或者其他无害的形式。
然而,传统脱氮技术存在着一些不足之处。
首先,生物除氮效率受到环境条件的限制,如温度、PH值等。
在低温和低浓度氨氮条件下,微生物的生长速度较慢,导致除氮效率降低。
其次,化学除氮过程中使用的药剂对环境会产生一定的危害,存在着污染风险。
此外,传统脱氮技术对氮的去除效率较低,无法满足现代社会对水质的高要求。
二、深度脱氮技术的研究进展随着科学技术的不断发展,深度脱氮技术应运而生。
深度脱氮技术是在传统脱氮技术的基础上进行改进和创新,旨在提高脱氮效率和降低环境污染风险。
1. 先进氮素去除工艺先进氮素去除工艺是近年来研究热点之一。
该技术主要包括短程硝化反硝化、缓冲硝化反硝化和硝气反硝化过程等。
通过这些工艺的组合应用,可以实现更高效的氮去除。
例如,短程硝化反硝化可以在同一处理单元内同时进行硝化和反硝化过程,提高氮转化效率。
2. 生物脱氮微电解技术生物脱氮微电解技术是利用微生物和电化学过程相结合的方法。
该技术在处理污水过程中引入微电解反应器,通过电解产生的电流和电位改变,促进微生物代谢和脱氮效率的提高。
生物脱氮微电解技术具有操作简单、能耗低和脱氮效果好等优点。
3. 基于微生物群落的深度脱氮技术近年来,越来越多的研究关注于污水处理过程中微生物群落的调控和优化。
通过调节微生物群落的结构和功能,可以实现深度脱氮。
污水处理中的生物脱氮技术
污水处理中的生物脱氮技术污水处理是保护水资源和环境的重要举措之一。
而生物脱氮技术作为一种高效节能的污水处理方法,已经得到了广泛的应用和研究。
本文将重点介绍污水处理中的生物脱氮技术原理、应用案例以及未来发展趋势。
一、生物脱氮技术原理生物脱氮技术是指利用微生物将废水中的氮化合物转化为气态氮的过程。
常见的脱氮技术包括硝化-反硝化和厌氧反硝化。
其中,硝化过程是将氨氮先转化为亚硝酸盐氮,再通过细菌作用转化为硝酸盐氮。
而反硝化过程则是将硝酸盐氮还原为氮气。
厌氧反硝化技术是针对无氧环境下,通过厌氧细菌将硝酸盐氮还原为氮气。
二、生物脱氮技术的应用案例1. 活性污泥法活性污泥法是一种常见的生物脱氮技术,通过在好氧条件下,利用生物膜中的硝化细菌和反硝化细菌,将废水中的氨氮转化为氮气。
这种技术适用于中小型污水处理厂和城市污水处理厂。
2. 等温厌氧反硝化技术等温厌氧反硝化技术是近年来快速发展的生物脱氮技术之一。
该技术通过通过将反硝化与厌氧条件相结合,在相对温和的条件下提高了反硝化的效率。
这种技术适用于低温环境下的污水处理。
3. 全自动生物脱氮系统全自动生物脱氮系统是一种集成化的生物脱氮技术。
该系统通过自动控制设备,实现了对污水处理过程中关键参数的监测和调控。
这种技术具有稳定性高、运行成本低、操作简便等优点,被广泛应用于大型污水处理厂。
三、生物脱氮技术的发展趋势1. 高效节能随着能源问题的日益凸显,未来的生物脱氮技术将更加注重能源的高效利用。
例如,利用厌氧颗粒污泥技术可以在反硝化过程中产生较低的剩余物,提高能源利用效率。
2. 微生物多样性研究生物脱氮技术中的微生物扮演着重要的角色。
因此,未来的研究将更加关注微生物多样性的研究,进一步优化脱氮效果。
3. 优化污水处理工艺将生物脱氮技术与其他污水处理工艺相结合,可以进一步提高脱氮效果。
例如,与生物脱磷技术相结合,可以实现对污水中氮磷的同步去除,提高污水处理的效率。
总之,生物脱氮技术作为一种高效节能的污水处理方法,持续得到广泛研究和应用。
新型污水生物脱氮除磷工艺研究进展
新型污水生物脱氮除磷工艺研究进展摘要:近些年来,伴随城镇规模的扩大,城镇生活污染源占比急剧上升,而污水收集系统的建设推进相对缓慢,污水处理技术滞后于当前的社会发展需求,导致水体富营养化日益严峻,其中以氮、磷为主要的水资源富营养化因素。
传统脱氮除磷污水处理工艺难以满足日趋严重的污水处理需求开发适宜的脱氮除磷新型污水处理工艺技术拥有很大的市场前景。
基于此,本文探讨了研究生物脱氮除磷处理污水新工艺的意义,介绍了关于生物脱氮除磷新型污水工艺的整体研究进展,仅供参考。
关键词:新型工艺;污水处理;生物脱氮除磷近年来,我国富营养化水体占比超过80%[1],排入水中的氮、磷等物质给藻类植物提供了充足的生长条件,导致水体溶解氧下降,限制水生生物的生存环境,严重危害了自然水生态系统,带给野生动植物、家畜、人类巨大的影响和危害。
很多国家均严格限制了氮磷排放标准,并循环利用水资源,以防水体继续恶化,我国排水质量评价体系也从单一考核氨氮、磷酸盐向总氮总磷转变。
当前,国内应用型污水处理技术依旧较为落后,以至于出水中的氮磷难以较好地被去除,无法达到A级标准。
下一步,需要积极研究、改进脱氮除磷工艺,尤其应关注污水生物脱氮除磷新型工艺的国内外研究进展,推动新技术的应用落地。
一、生物脱氮除磷处理污水新工艺的研究意义人类为了存活下来并不断向前发展,则必须依赖水这种很重要的资源。
随着工农业不断向前发展、民众生活品质的稳步提高工业废水以及城镇生活污水的总体排放量都在急剧增大。
然而,生活及工业污水处理设施的巨大缺口使得国内水环境污染愈加严重,大量没有处理达标的高氮磷污水直接排入水体引起了严峻的水体富营养化现状问题部分水系难以发挥正常功能并且带来了严重的经济损失。
近年来逐步增加的污水处理能力从一定程度上改善了水体污染现象但是却远远跟不上水污染防治的需求以至于水环境质量每况愈下[2]。
而相较于传统化学、物理脱氮除磷工艺而言,生物脱氮除磷新型工艺能够明显提高出水水质与脱氮除磷效率,有效减少运行费用、降低能源消耗。
生物脱氮技术研究进展
1 l 1 A O 法氧/ 氧工艺 , : O一 工 J 缺 好 是一 种 典 型 的应 用 广泛 的 生物 脱 氮 除磷 工 艺 . 水 首先 进 入厌 氧 污
区 与回流污泥 混合 , 在兼 性厌 氧发 酵菌 的作用下 , 部 分易生 物降 解 的大分子 有机 物 转化 为 VF 挥 发性 脂 将 A(
摘 要 : 统 的 生 物 脱 氮 工 艺存 在 许 多 不 足之 处 , 究 经 济 、 效 、 耗 的 可 持 续 脱 氮 工 艺 已成 为 污 水 处 理 的 主 要 发 传 研 高 低 展方 向 . 者 介 绍 了 S R N 工 艺 、 A ON 工 艺 、 NA MO 工 艺 、 A T 等脱 氮 工 艺 的机 理 和 特 点 , 讨 了 生 笔 HA O C N A M X CS 探
计 划可能 影响 整体 处理 效果 . 碳源 问题也 是其 中一 个 关键 的 问题 , 硝化 和 聚磷 菌 释磷 都 需 要 有机 碳 源 , 反 尤
收 稿 I : 0 5-l 2 j妫 2 0 一J q 3.
暂简介 : J
r 5 0 4~) . 、 . 林 f . 授 , 1 . I 竹 r H人 教 博
化所需 碳源 4 %左 右 ; 0 减少 污泥生成 量 ; 减少 硝 化 过 程 的投 碱 量 ; 缩短 反 应 时间 , 应 地 减少 了反应 器 容 积 相
3 0% ~4 0%左 右 : .
1 生 物 脱 氮 工 艺
根据 污水 处理 系统 的类 别不 同 , 可将 生物脱 氮 系统分 为 活性污泥 脱 氮系统 和生物 膜 脱氮 系统 . 其分别 采
随着 中国经 济 的快 速 发展 , 资源供 需 矛盾 日趋激化 . 水 而我 国现 有的污水 处理 厂对 导致水 体 富营养 化 的 主要 营养盐 氮 的去除率 很低 , 导致 水 体富 营 养化 现 象 加 剧 u . 1 因此 , j 研究 和 开 发 高效 、 济 的 生物 脱 氮工 艺 经 已成 为当前 热点 . 污水 的脱 氮处 理工艺 中 , 生物 法 因工 艺简 单 、 理能 力强 、 行 方式 灵 活 , 年来 已成 为城 处 运 近
生物脱氮技术的研究
义 出现 了各种 改进 工 艺 如 A/ U T J H、 A O、 C 、B A A工
制 的一个重要研究方向。氮在废水 中以分子态氮、 有 机态 氮 、 氨态 氮 、 态 氮 、 硝 态 氮 以及 硫 氰 化 物 硝 亚 和氰 化物 等多 种形 式 存 在 , 氨 氮是 最 主 要 的存 在 而
有折点氯化法、 化学沉淀法 、 吸附法、 离子交换法、 吹 脱法和气提法、 液膜法 、 电渗析法 、 化湿式氧化法 催 等 。生 物法 主要是 利 用微 生物 通过 氨化 、 化 、 硝 硝 反
化 等一 系列 反应 使废水 中的氨 氮 最终 转 化 成无 害的
程需要一定的有机物 , 废水 中的 C D经过曝气有一 O 大部分 被 去 除 , 此 反 硝化 时往 往要 另 外 加 入 碳 源 因
摘
要 废水生 物脱 氮已经成 为水 污染 控制的一个重要研究方 向。传统 的生物脱氮 采用 的是 硝化 、 化工 反硝
艺 , 存在着很多问题。对短程硝化 反硝化 、 但 同时硝化 反硝化及 厌氧氨 氧化 等生 物脱氮 新技术 的研究 和开发 进展
进行 了简单 的综述和讨论 , 并指 出了这些新技术 的特点和研究开 发应 用的前景 。
( 例如 甲醇 ) ( ) ;4 系统 为 维 持 较 高 生 物 浓 度 及 获 得 良好 的脱 氮效 果 , 必须 同 时进 行 污 泥 回流 和 硝 化 液
氮气排放。由于氨化作用速度很快 , 在一般 的生物 处理设备中均能完成 , 故一般不作特殊 的考 虑。本 文综述了传统脱氮的硝化一反硝化方法 , 并重点介
关键词
生物脱氮
Q o 53
短 程硝化反硝化 同时硝化 反硝化
文献标 识码 A 文章编号
简述低温条件下污水生物脱氮处理研究进展
简述低温条件下污水生物脱氮处理研究进展目前,生活污水,工业废水和农业非点源污染造成的氮污染使中国水体富营养化日益严重,严重损害生活质量和人民生活。
生物氮的去除通常是最常用的处理方法,但中国东北地区的冬季气候非常寒冷,废水的平均温度约为10°C,与硝化和反硝化官能团的适当生长温度有很大不同。
生物脱氮处理的效果已经降低,甚至达不到标准。
如何在低温环境下保持生物脱氮的有效稳定运行是当前脱氮研究的热点和难点。
一、低温污水生物脱氮研究进展为了确保废水处理设施在低温条件下的稳定运行,采取了一些措施,例如改进建筑物的热绝缘,延长停水时间,减少污泥负荷。
然而,这些仪器将大大增加废水处理设施的设备和操作费用,从而造成沉重的负担。
从哲学的角度来看,生物脱氮过程的微生物是一种微生物,其宏观表达是一种操作方法。
因此,手工根本解决了这个问题。
1.1低温微生物强化微生物参与生物脱氮,提高低温功能微生物的活性和增加生物量的根本问题是低温微生物的浓缩。
e.低温微生物的浓缩包括通过人工过滤、浓缩和驯化获得耐寒的单细菌或微生物混合物的种群,研究它们的脱氮特性,生产在目标环境中以某种形式的生物制剂,改善功能性微生物的活性和生物量,并最终确保低温废水净化系统的正常和稳定运行本发明的目的在于防止微生物的大规模侵蚀,并逐渐成为工程应用中的一个重要工具。
异构性硝酸盐抗菌(AEN)和氧硝酸盐抗菌(AEN)越来越多地被考虑在内。
1.1.1低温微生物根据最大生长温度和最大生长温度,低温微生物可以分成热敏和耐寒的细菌。
低于0°C且最适宜的生长温度低于15°C且不能在20°C以上生长的微生物可以在低温下通过其自身的特异的再生机制生长。
适应低温环境的冷适应性调节,特别是通过改变膜中脂质的组成、对冷冲击应激反应、调节低温酶、调节DNA转录和翻译以及SY对低温蛋白进行掺杂。
与冷冻细菌相比,冷冻性细菌的容量可以在低温下从环境温度中分离出来,其生态分布比细菌的分布更广泛。
污水生物脱氮技术研究进展
该工 艺 为 自养亚 硝化 一异 养反硝 化 的短程 硝 化 反硝 化工艺 , 由荷 兰 Def技 术大 学开发的 , 是 l t 该 工艺应用 了高温 (0 3 ℃)条件下氨氧化菌 生 3- 5 长速度 高于亚硝酸氧化菌 的特 点, 富集氨氧化菌 而
实现 亚硝 化。反应过程如下
氨氧 化菌
然后 直接反硝化产生氮气 ,即 N 一NO —N2 ,其
反应 式为
短程反 硝化作用
6 NO ̄ CH3 +3 OH——————8 +3 N2 CO2 H2 +3 O+6 OH一
全程反硝 化作用
6 NO3 CH3 +5 OH——————8N2 CO H2 +5 +7 O+6 OH一
污水生物脱氮技术研 究进展
郑 立 辉 ,李 磊
(. 1 大庆石油 学院秦皇岛分院 ,河北 秦皇 岛 0 6 0 ;2 6 0 4 .燕山大学 环境与化 学. 程学院,河北 秦皇 岛 0 6 0 ) Z - 6 0 4 摘 要 :传统的污水生物脱氮一般通过氨化、硝化、反硝化进行 ,处理 效率低。本文通过引入脱氮新理念,介
11 S R . HA ON工 艺
态氮 盐到 氮气 ,特别对 于 高浓度 氨氮 废水 更为 突
出。 近年来 ,一些研究者 开发出 了一些超 出传统 的 生物脱氮 的新Байду номын сангаас 艺,如 S AR N ( H O 亚硝化 反应 器)
工艺 ,短程硝化 一厌 氧氨氧化组 合工艺 ,OL ND A ( 限氧 自氧硝化 一反硝化 )工艺 , 固定化微生物 脱
理厂 ,即采用该工艺处 理厌氧 硝化污泥分离液 ,在 进 水氨 氮 为 1 / L时,使氨氮去 除率达 到 8 % ,取 g 5
废水生物脱氮新工艺研究进展
状、 发展前景 以及存在 的问题。
关键词 : 生物脱 氮, 新工 艺, 短程硝化 , 厌氧氨氧化 ,hrn S ao
中 图 分 类 号 : U92 3 T 9 . 文 献标 识码 : A
H不 同, 亚硝 酸细 菌的适宜 p H范围为 70 . , . ~8 5 硝酸 细 近年来水体 富营养污染事件频繁爆发 , 破坏 了水 体原有 的生 的最适 p 态平衡 , 严重污染 了周 围环 境。前段 时间的太湖 蓝藻爆发 , 就是 菌为 6 0 .。H lna . ~7 5 eig 等人通过试验研究 了亚硝酸细菌和硝 酸 l 由于水体 中氮 、 磷含量严 重超标造成 的水体富营养化 导致全城饮 细菌的生长速率对 p 的依赖性 , 究表 明在较 高 的 p H 研 H范围 内, 用水危机 , 废水 生物脱 氮技术再一 次成 为 了水污染 治理的焦点 问 亚硝酸菌的生 长速 率要 高于硝酸菌 的生长速率 , 有利于形成亚 硝 将 H控 制在 7 5 . , . ~8 5 题 。目 国内外研究 的热点主要集 中在 如何 改进传统 的硝化/ 前 反 酸氮累计 。通 过实验认 为 , 反应 器 中的 p 硝化工艺 , 提出 了适 合低碳高氨氮废水生物脱氮 的新工艺 。 有利于亚硝酸盐的积累。
《2024年城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展》范文
《城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市污水问题日益突出,其中氮、磷等营养物质的排放对水环境的污染日益严重。
因此,研究和开发高效、环保的污水处理技术成为当前的重要课题。
生物脱氮除磷技术因其处理效率高、成本低等优点,在城市污水处理中得到了广泛应用。
本文将就城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展进行详细阐述。
二、城市污水生物脱氮技术的研究进展1. 传统生物脱氮技术传统生物脱氮技术主要通过硝化、反硝化等过程实现氮的去除。
其中,硝化过程由自养型硝化细菌完成,反硝化过程则由异养型反硝化细菌完成。
研究人员针对传统技术的不足,通过优化反应条件、提高生物活性等方式,提高了脱氮效率。
2. 新型生物脱氮技术(1)短程硝化反硝化技术:该技术通过控制反应条件,使硝化过程停留在亚硝酸盐阶段,从而缩短了反应路径,提高了脱氮效率。
(2)同步硝化反硝化技术:该技术在同一反应器中实现硝化与反硝化的过程,减少了设备投资和运行成本。
(3)厌氧氨氧化技术:该技术利用厌氧氨氧化菌将氨直接氧化为氮气,避免了传统硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐,具有较高的脱氮效率。
三、城市污水生物除磷技术的研究进展1. 生物除磷技术原理生物除磷技术主要依靠聚磷菌在好氧环境下过度摄取磷酸盐,并在厌氧环境下将其以聚磷酸盐的形式储存起来,从而达到除磷的目的。
2. 新型生物除磷技术(1)强化生物除磷技术:通过投加碳源、调节pH值等方式,提高聚磷菌的活性,从而提高除磷效率。
(2)组合生物除磷技术:将生物除磷技术与其他污水处理技术相结合,如A2/O工艺、UCT工艺等,提高了除磷效果和系统的稳定性。
四、城市污水生物脱氮除磷技术的发展趋势1. 集成化技术:将多种污水处理技术进行集成,实现一体化、高效化的污水处理系统。
2. 智能化控制:通过引入人工智能、大数据等技术,实现污水处理过程的智能控制和优化。
3. 绿色环保:研发新型生物脱氮除磷材料和催化剂,降低能耗和污染物的排放,实现绿色环保的污水处理过程。
废水生物脱氮新技术研究进展
G uANGxI J 01『 N AL 0F LI HT I R G ND u s TRY
第 7 ( 期 总第 1 0 ) 4 期
资 源 与 环境
废水 生 物脱 氮 新技 术研 究进展
高剑 平
( 州职 业技术 学院建 筑 工程 系 , 漳 福建 漳州 3 3 0 ) 6 0 0
S ND进行 的环境 , 这个环境包 括宏观环境和微环境 , 本质是由 于溶解 氧分布不均导致的 。 从生 物学 角度 看 ,近 年来 陆 续发 现 的好 氧反硝 化 菌如
Th o p a r p n o r h 、 e d m0 a S p、 c l e e f e i s h e a a t tp a Ps u o n s p Al a i n s a — g
2 生 物脱 氮新 技术
目前 , 对生物脱 氮新技术研究 主要包括 : 短程硝化一反 硝 化 (h r u i i c t n d ntict n 、 sot t t f ai — e i f ai ) 同时硝化 一反硝 化 c n ri o ri o (miI n o s i ie t n d nt f ain S s ut eu t f ai — e i i ct ,ND) a n ri o ri o 和厌氧 氨 氧
1 引言
废水中的氮通常 以有机氮和氨态氮 的形式存在 , 有机氮 占 污水 中含氮量 的 4 %一 0 0 6 %,氨氮 占 5 %一 0 0 6 %。传统理论认 为, 生物脱氮工艺要按 照硝化和反硝化两个 阶段 , 构造 出缺 氧
通常比N : O 的高 6 % 3 左右 ; 4) ( 反应时间缩短, 反应器容积可
应器 中进行 , 简化工艺流程 ; (3) 不需外加碳源 ; 4) ( 反硝化产 生 的碱度可部分补充硝化所 消耗 的碱度 , 减少投碱量。 但是 ,H ON工艺也有 明显缺点 : S AR (1) 较高的温度 条件 限制其在低温地 区和季节 的应用 ; 2) ( 反应器生态系统 中 N , O 的累积具有致癌风险等。
废水生物脱氮的研究进展
工艺、 工 艺 、 B 等 传 统 生 物脱 氮工 艺 及 特 点 ; 重 阐述 了 S A O A A AO SR 着 H R N、 N MMO 、 X O A D S D等新型生物脱氮工艺并分析了各 自特点 , L N 、N 最后指出了生物脱氮技术 的现存 问题及将
来发 展趋 势 。
该工艺是依据生物脱氮除磷基础理论而设计较
早 的脱氮 除磷 工艺 , 实 际运 行 过程 中也 发现 不 少 在
废水 中的 含 氮化 合物 在 微生 物 的作 用 下 , 继 相 产生 下列 各项反 应[ ¨:
1 1 脱 氨基 作用 .
A O于 8 / O年代初开发 , 其主要 特点是 将反硝
化 段设置 在系统 之首 , 又称前 置反 硝化 生 物脱 氮 。 故 该 工艺 [即缺 氧/ 氧 工 艺 , 氧 区 、 氧 区 分 别 在 2 ] 好 缺 好
关 键词 : 生物 脱 氮 硝化 反硝 化 新 工艺
随着 中国经 济 的快 速 发 展 , 资 源供 需 矛 盾 日 水 趋 激 化 。而我 国现有 的污水处 理 厂对导 致水 体富 营
NO 一 3 还原成 Nz 的过程 , 为反 硝化反 应 。 称
6 O- 5 H O 雨  ̄ C sH N +
7 O + 6 H一 H2 O
5 0 4 N + C 2-3 2
养化的主要营养盐氮的去除率很低 , 导致水体富Байду номын сангаас
养化 现象加 剧 。 因此 , 研究 和开发 高效 、 经济 的生 物 脱 氮 工艺 已成 为 当前 热 点 。污 水 的脱 氮 处 理 工 艺 中, 物法 因工 艺简单 、 理能力 强 、 生 处 运行 方式 灵 活 , 近年 来 已成 为城 市 污水 脱 氮 处 理 的重 要 方法 , 到 得 广泛 应用 。它 主要是 利用微 生物 通过 氨化 、 硝化 、 反 硝化 等一 系列 反应使 废水 中的氨氮最 终转化 成无 害
废水生物脱氮新技术及研究进展
废水生物脱氮新技术及研究进展摘要:随着氨氮被纳入“十二五”期间总量控制指标体系,废水生物脱氮已经成为水污染控制的一个重要研究方向。
传统的生物脱氮采用的是硝化、反硝化工艺,但存在着许多问题。
介绍了短程硝化一反硝化,厌氧氨氧化、同步硝化反硝化、全自养脱氮工艺等生物脱氮新工艺的机理、特点和研究现状,同时指出了新技术存在的问题和今后研究的发展趋势。
关键词:生物脱氮短程硝化一反硝化生物电极脱氮工艺好氧脱氨工艺1 引言近些年来,随着科学技术的发展,生物脱氮在技术和工艺上取得了长足进步,发展出了:(1)同步硝化反硝化;(2)短程硝化反硝化;(3)厌氧氨氧化工艺;(4)全程自养脱氮工艺;(5)其它生物脱氮新工艺(好氧脱氨工艺和sharon-anammox联合工艺)等新技术和工艺。
本文主要系统介绍上述新技术和工艺的机理及发展进度,并对其可能存在的问题进行了分析。
2 生物脱氮传统工艺及存在的问题废水生物脱氮传统工艺原理是硝化和反硝化反应,硝化反应是指在好氧硝化菌的作用下把氨氮转化为硝态氮,反硝化反应是指反硝化菌在缺氧条件下将硝态氮转化为氮气,通过硝化和反硝化反应将氨氮转化为氮气从而从废水中去除。
具体工艺例如:a/o、a2/o、uct、jbh、aaa等,都是典型的传统硝化反硝化工艺。
这些工艺在废水脱氮的实际应用中发挥了一定的作用,但仍存在以下问题:(1)硝化过程需要曝气;(2)由于曝气使废水中的cod 大部分被去除,而反硝化程需要一定的碳源,因此往往需要另外加入碳源;(3)在低温条件下硝化菌群的增殖速度慢,而且难以维持较高生物浓度。
因而必须延长总水力停留时间(hrt),造成了基础建设投资的增加;(4)高浓度的氨氮和亚硝酸盐废水会抑制硝化菌的生长;(5)为了中和硝化过程产生的酸度,需要加碱中和;(6)为了获得良好的脱氮效果及维持较高生物浓度,必须同时进行污泥和硝化液的回流,增加了动力消耗。
3 新型生物脱氮工艺3.1 同步硝化反硝化同步硝化-反硝化工艺是利用了:(1)硝化过程的产物是反硝化的反应物;(2)反硝化过程产生硝化所需的碱。
生物脱氮技术及研究进展
硝化处理污水 20 30 1.5 7 37
氮需氧量对总需氧量的贡献率 /%
有机需氧量去除率/% 总需氧量去除率/%
23.5
-
71.3
90 73.7
18.9
92 92.5
氮素污染的其他危害(2)
氨对水生生物产生毒害:氨是水生植物和藻类的营养物质,同 时也是鱼类和其他水生动物的毒性物质。在水中,氨以离子( NH4+)和分子(NH3)的形态存在,引起毒害作用的主要是NH3。 由于pH和温度可影响NH3的分配[NH3/(NH3+NH4+)],升高pH或 温度,可明显增强氨氮的毒性。夏天,在一些富营养化程度高 的水体中,光合作用很强,CO2消耗很大,pH上升很快,极易 诱发水生生物的氨中毒。以鲑鱼和非鲑鱼所作的急性毒性试验 证明,鱼类出现急性中毒的NH3浓度为0.1-10mg/l。
硝化工艺与反硝化工艺的联合
硝化工艺虽能把氨转化为硝酸盐,消除氨的不良影响。 反之,反硝化工艺虽能根除氮素对环境的污染,但不能 直接去除氨氮。因此在环境工程上,硝化工艺与反硝化 工艺常常联合应用。三种常用的生物脱氮工艺流程为
除碳
硝化
反硝化
①分级除碳、硝化、反硝化
除碳和硝化 反硝化
②组合除碳和硝化,分级反硝化工艺
主要内容
氮素污染的危害 氮素污染的控制 生物脱氮理论及其进展 生物脱氮新工艺
氮素污染的最大危害
刺激地表水中植物和藻类的过度生长:植物和藻类 的生长离不开营养物质。在自然水体中,它们的生 长通常受氮和磷的限制。由于水生植物所需的N/P为 4-10(质量比),而寡营养型湖泊的N/P大于10,因 此磷的限制作用更大。但如果城市生活污水排入水 体中,由于污水的N/P为3[氮磷含量分别为30mg/l (以氮计)和10mg/l(以磷计)],湖泊的N/P降低, 氮和磷的限制作用发生逆转。
废水生物脱氮技术的研究发展综述
废水生物脱氮技术的研究发展综述摘要:水体富营养化严重威胁到人类的生产、生活以及生态平衡。
氨氮是水体富营养化的主要成分之一,其来源较多,排放量日益增大,大量来源于工业废水。
因此国家对这类物质制定了越来越严格的排放标准,研究和开发经济、高效的除氮处理技术已成为水污染控制工程领域研究的重点和热点。
尽管目前生物脱氮新工艺很多,但主要都集中在开发具有能耗和化学药剂用量低,紧凑而高效,基建及运行费用低,脱氮效率高等特点的工艺上。
关键词:生物脱氮;固定;研究发展;综述一、低温对脱氮工艺的影响温度是影响细菌生长和代谢的重要环境条件。
绝大多数微生物正常生长温度为20.35℃。
温度主要是通过影响微生物细胞内某些酶的活性而影响微生物的生长和代谢速率,进而影响污泥产率、污染物的去除效率和速率:温度还会影响污染物降解途径、中间产物的形成以及各种物质在溶液中的溶解度。
以及有可能影响到产气量和成分等。
低温减弱了微生物体内细胞质的流动性。
进而影响了物质传输等代谢过程.并且普遍认为低温将会导致活性污泥的吸附性能和沉降性能下降.以及使微生物群落发生变化。
低温对微生物活性的抑制,不同于高温带来的毁灭性影响.其抑制作用通常是可恢复的。
1.1 同步硝化和反硝化工艺传统观点认为,硝化与反硝化不能同时发生,而近年来的新发现却突破了这一认识,使得同时硝化与反硝化成为可能.近年来,好氧反硝化菌和异养硝化菌的发现以及好氧反硝化、异养硝化和自养反硝化等研究的进展,奠定了SND生物脱氮的理论基础.在SND工艺中,硝化与反硝化在同一个反应器内同时完成,所以与传统工艺相比,SND的工艺优势明显,节省了反应容器体积,缩短了反应时间,平衡了反应条件。
同步硝化-反硝化工艺是利用了:(1)硝化过程的产物是反硝化的反应物;(2)反硝化过程产生硝化所需的碱。
从而使脱氮过程在同一反应器内实现。
和传统硝化.反硝化脱氮工艺相比,同步硝化-反硝化工艺有明显的优点,主要表现为:(1)缩小反应器体积,缩短反应时间:(2)无需酸碱中和:(3)降低了曝气要求,增加了设备的处理负荷并节省能耗,简化了系统的设计和操作;(4)完全脱氮。
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ae u r s mma i d h o n e me s r s f r k e i g d n t f ao f c e c a o tmp r t r r i u s d r e .T e c u tr a u e o e p n e i i c t n ef in y t lw e e a u e a e d s se z r i i c e h t al , i l c u i gs q e t l ic tl s a d t n s e i gw t s c r t p s b oo ia mp a i l man yi l d n u n i o a ay t d i o ,e d n i p y h or h , il gc i c y n e ab i h o l mmo i z t n, b l ai i o a da ci t n n c l mai . o
[ 要 ]低 温 废 水普 遍 存 在 , 物脱 氮 工 艺 对 温 度 变 化 敏 感 , 温将 会 影 响脱 氮 效 率 。概 述 了 低 温 对硝 化工 艺 、 摘 生 低 反 硝 化 工 艺 以及厌 氧 氨 氧化 工 艺 的影 响 .并 重 点 探 讨 了在 低 温 下 保 持 较 高 脱 氮 效 率  ̄) , 略 , 主要 包 括 菌 种 流 J / Ex 策 加 、 种 耐冷 菌 、 物 固定 化 、 接 生 驯化 等 。 [ 关键 词 ]生 物 脱 氮 ; 温 ; 低 固定 化 ; 化 驯 [ 图 分类 号 】X 0 . [ 献 标 识 码 ]A [ 章 编 号 ] 10 — 2 X(0 2 0 — 0 10 中 731 文 文 0 5 8 9 2 1 )6 0 0 - 5
(c o lf i n n i n e tl c n e , a gh u om l nv r t, ng h u3 0 3 , hn ) S h o o L e dE vr m na i cs H n z o r a U iesy Ha zo 10 6 C ia fa o Se N i
第3 2卷 第 6期
21 0 2年 6月
工业 水处 理
I d sra ae r ame t n ut l i W t rT e t n
Vo .2 No6 1 . 3
J n,0 2 u .2 1
低 温 废水 生物 脱 氮 工 艺 的研 究进 展
马 春. 仁 村 金
( 州师 范大 学生命 与环境 科 学学 院 , 杭 浙江杭 州 3 0 3 ) 10 6
Ke r s: ilgc e t f ain;o tmp rt r ;mmo iz t n; c l t n ywo d boo ia d mi i c t l r i o lw e eau e i b l ai a ci i i o ma o
氮 素在水 体 中 的过 度积 累造成 了水 体 富营养 化 现象 , 严重危害生态 系统安全 。一 般采用 生物法进行 废 水脱 氮 [ 硝 化反 硝化 工艺 是应 用最 普 遍 的生 物 ” 脱 氮工艺 。最 近十几年 , 出现 了一些新 的脱 氮工艺[。 2 ]
Re e c r g e s i h i lgc l e i ic t n fO s ar h p o r s t e b oo ia nt f a i r m n d ri o
lw mp r t r s e t r o t e e a u e wa t wa e
MaC u JnRe c n h n,i n u
近年来 国内外 已有一 些研究 涉 及低温 废水 生物
脱氮 技术 . 出 了一 些新 方法 。 提 笔者将 探讨 低温 对脱 氮工 艺 的影 响 . 比较 低温 脱氮 工艺 的运行 策 略 . 并据
此指 出低 温脱 氮工 艺 的研 发方 向
厌 氧氨 氧化 工艺 是其 中最有 代表性 的突破之 一 。该
方法是 利用 自养 型细 菌将 氨直接 氧化 为氮气 而 实现 脱 氮 的工 艺 . 传统 的硝化 反 硝 化工 艺 相 比具 有 耗 与 氧量低 、 运行 费用 少 和不需 要外加 碳 源等优 点 , 目 是 前 已知 工艺 中最 经济 的生 物脱氮 途径 之一 [ 3 ] 生物 反应 对 环 境条 件 敏感 . 易受 温 度 变化 影 容 响…。 大 多数微 生物 正常 生长温 度 为 2 ~ 5℃. 绝 03 低 温会 影 响微 生物 细 胞 内酶 的活 性 . 一 定 温度 范 围 在 内 , 度 每降低 1 , 生 物活 性将 降低 1 , 而 温 0℃ 微 倍 从 降低 了对 污水 的处理 效果 [ 工艺 投入 运行 后 . 4 ] 由于 四季 的交 替 和所 处 的地 理 位置 影 响 . 不 加 以人 工 若 调控 , 度 很难 保持 适 宜 。而 温 度调 控 则 会 耗费 大 温 量 的能源 。解决 这一 难题 的最佳 途 径就是 开发 高效 稳定 的低 温生物 处理 工艺
c ng s The ef cs o o t mp r t r n ni i c t n, e ti c to n na r b c a ha e . fe t flw e e au e o t f a i d ni f ai n a d a e o i mmo i x d to r c se ri o ri n a o i a in p o e s s
Ab ta t o e e a u e w se t re it i ey Bil gc ld n ti c t n p o e si e st e t e e a u e s r c :L w tmp r t r a twae x ssw d l . o o i a e i f a i r c s s s n i v o tmp r t r r i o i