微生物燃料电池同步硝化反硝化脱氮产电研究

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生物膜法同步硝化反硝化脱氮影响因素研究

Ｂｒａｎｃｈ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｖ￣ｎＷｕｌｍｎ４３００６４）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ⅲｌｅｒｅｓｅａｒｃｈｉｓａｂｏｕｔｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆａｄｄｉｎｇｓｕｓｐｅｎｄｅｄｃａｒｒｉｅｒｉｎｒｅａｃｔｏｒｆｏｒｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｎｉｔｉｒｉｆｃａｉｔｏｎａｎｄｄｅｎｉｔｒｉｉｆｃａｔｉｏｎｕｎｄｅｒａｅｏｂｒｉｃｃｏｎｉｔｄｉｏｎ．ｉｔｉｓｃｏｎｄｕｔｅｃｄｔｏｓｔ，，ｄｙｔｈｅｆａｃｔｏｒｓａｆｅｃｉｔｇｔｎｈｅｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅ０ｆｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｓｕｉｔｎｉｒｉｆｃａ－ｉｔｏｎｎｄａｄｅｎｉｔｒｉｉｆｃａｔｉｏｎｗｉｔｈｂｉｏｆｌｍｉｎｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｍｏｖａ１．．Ｉ１ｌｅｒｅｓｌｔｕｉｎｉｃｄａｔｅｓｔｈａｔｈｅｔｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｅｍｏｒｖｌａｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙｉｓａｔｈｔｅｒｗｈｅｎｔｈｅｆｌｉｌｉｎｇｒａｔｅｏｆｃａｒｒｉｅｒｉｓ３０％一４ｏ％．ＤＯｉｓ２～３ｍｓ／Ｌａｎｄｅｔｒｅｎｔｉｏｎｔｉｍｅｉｓ６～８ｈ．ＫｅｙＷｏｎｔｓｓｓｐｕｅｎｄｅｄｃａｒｒｉｅｒｂｉｏｆｄｍｄｅｉｔｎｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ

硝化反硝化脱氮机理及影响因素研究 (1)

同步硝化反硝化脱氮机理及影响因素研究贾艳萍*贾心倩马姣（东北电力大学化学工程学院，吉林吉林132012）摘要：本文结合国内外研究，从宏观环境理论、微环境理论以及微生物学理论三方面阐明了同步硝化反硝化的脱氮机理，并对同步硝化反硝化的影响因素进行了综述，提出了该技术今后的研究方向。

关键词：同步硝化反硝化；脱氮机理；影响因素引言氮、磷等物质排入江河易导致水体的富营养化，传统脱氮理论认为，废水中氨氮必须经硝化反应和反硝化反应过程，才能够达到脱氮目的，这是因为硝化和反硝化过程中微生物生长的环境有很大差异，硝化反应需要有氧气存在的环境，而反硝化则需在厌氧或缺氧环境中进行。

近年来，国内外学者通过大量的试验对工程实践中遇到的现象和问题进行了研究，以传统的生物法脱氮理论作基础，发现硝化反应和反硝化反应可以在同一操作条件下同一反应器内进行，即同步硝化反硝化(简称SND)，它使传统工艺中分离的硝化和反硝化两个过程合并在同一个反应器中，避免了亚硝酸盐氧化成硝酸盐及硝酸盐再还原成亚硝酸盐这两个多余的反应，从而可节省约25%的氧气和40%以上的有机碳，在反应过程中不需要添加碱度和外加碳源。

与传统工艺相同处理效果情况下减少了20%的反应池体积，需要更低的溶解氧浓度（1.0mg/L左右），无混合液的回流以及反硝化搅拌设施[1,2]。

因此，SND简化了生物脱氮工艺流程，减少了运行成本。

它突破了传统的生物脱氮理论，简化了脱氮反应发生的条件和顺序，强化了生物脱氮过程，使传统的生物脱氮理论发生了质的飞跃。

1 同步硝化反硝化作用机理SND的脱氮机理可以从宏观环境理论、微环境理论和微生物学理论三个方面加以解释1.1宏观环境理论一般来说，反应中所需的DO都是通过曝气来供给，不同的曝气装置会导致反应器内DO的分布状态不同。

但是在好氧条件下的活性污泥脱氮系统中，无论哪种曝气装置都无法保证反应器中的DO在废水中分布均匀，例如：在SBR反应器中，曝气并不能保证整个反应器中DO完全处于均匀的混合状态,缺氧区域的存在就为该反应器中成功实现SND提供了可能。

不同运行方式对微生物燃料电池处理氨氮废水的影响

2016年第35卷第5期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·1549·化工进展不同运行方式对微生物燃料电池处理氨氮废水的影响赵慧敏1,2，赵剑强1（1长安大学环境科学与工程学院，陕西西安 710054；2菏泽学院化学化工系，山东菏泽 274015）摘要：微生物燃料电池（MFC ）是一种既能去除污染物又能产电的新型污水处理技术，由于其具有利用生物转化能量的节能优势，MFC 废水脱氮处理技术引起了更多的关注。

本实验在启动MFC 的同步硝化与反硝化（SND ）后，首先研究了通路与断路条件对MFC 产电脱氮的影响，结果表明：断路时有利于硝化反应的发生，氨氮去除率有最大值95.17%；而通路更有利于COD 和总氮的去除，表明氮的去除主要依靠阴极接受电子进行。

随后分析了曝气阶段+停曝阶段运行方式对MFC 产电和脱氮的影响，结果显示：曝气8.5h （DO 为4.0mg/L ）后停止曝气，停曝阶段为11.5h ，DO 逐渐降低到2.0mg/L ，输出电压由无曝气运行的31mV 提高到120mV 左右，氨氮去除率最高达到86.42%、总氮去除负荷由无曝气运行的0.064g/(L·d)升高到0.46g/(L·d)。

说明曝气阶段+停曝阶段运行方式既能有效提高MFC 脱氮产电性能又可以减少维持高浓度DO 的能量输入。

关键词：微生物燃料电池；同步硝化与反硝化；溶解氧；总氮去除；曝气中图分类号：X 703 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）05–1549–06 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.05.043Influence of different operation modes on ammonia nitrogen wastewatertreatment of microbial fuel cellZHAO Huimin 1,2，ZHAO Jianqiang 1（1School of Environmental Science and Engineering ，Chang’an University ，Xi’an 710054，Shaanxi ，China ；2Departmentof Chemistry and Chemical Engineering ，Heze University ，Heze 274015，Shandong ，China ）Abstract ：Microbial fuel cell （MFC ）is an innovative wastewater treatment technique for pollution remove and energy generation. Nitrogen removal using MFC is of great interest owing to the potential benefits of bioenergy production. In this study ，simultaneous nitrification and denitrification in the cathode of MFC was investigated. The performance of MFC was influenced by operating methods. The experimental results demonstrated that maximum ammonia nitrogen removal rate was 95.17% under the condition of open circuit ，which indicated that the open circuit is beneficial to nitrification while the closed circuit is more advantageous to COD and nitrogen removal ，which showed that nitrogen removal depended mainly on accepting electron at cathode. The influence and mechanism of dissolved oxygen （DO ） on the performance of nitrogen removal and electricity generation were investigated. The aeration-unaeration process was operated. The aeration lasted 8.5h at the beginning of the whole 20h experiment. The DO was gradually reduced from 4.0mg/L （aeration ） to 2.0mg/L （unaeration ）. The results demonstrated that compared with the operation without aeration ，the output voltage significantly increased from 31mV to 120mV and total nitrogen removal rate increased from 0.064g/(L·d) to 0.46g/(L·d). The ammonia nitrogen removal rate was 86.42%. This suggested that the染控制工程研究。

同步硝化反硝化生物脱氮技术的研究进展

现条件和影响因素。同时，结合同步硝化反硝化技术在实际中的最新应用情况，对该技术需解决的问题及应用前景作了探讨。［词］关键生物脱氮；同步硝化反硝化；作用机理；影响因素［中图分类号］ｘ５［献标识码］文Ａ【文章编号］０７１６（０９１—１４０１０—８５２０）２０ —３１
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ＤｕＸｉＺｈａｎｍｉ。ｎ’ ｎｇＹｉｇｎ
ＧｕｎｚｏｎｖｒｉｙＧｕｎｚｏ００ａｇｈｕＵｉｅｓｔ，ａｇｈｕ５１０６；３ｏｔｉａＩｓｉｕｅｏｆＥｎｉｏｍｅｔｌｉｎｅ，ｉｉｔｙｏｆ．ＳｕｈＣｈｎｔｔｔｖｒｎｎａＳｃｅｃｓＭｎｓｒ
【要】摘同步硝化反硝化工艺同传统的生物脱氮工艺相比，可以节约氧和碳源的耗量，大大降低生产运行费用，具有很大的发展前途。结合国内外研究成果，从微环境理论、宏观环境理论和微生物学理论方面对同步硝化反硝化的产生机理进行了综述，并分析了同步硝化反硝化的实
ａｐｃｓａａｉｇｃｒｏｏｒｅ，ｅｒａｉｇｕｐｒａｒｔｇａｄｏｅａｉｇｃｓｓｅｔｓｓｖｎａｂｎｓｕｃｓｄｃｅｓｎｐｅｅａｉｎｐｒｔｏｔｎｎＡｃｏｄｎｏｔｅｌｔｓｒｓａｃｎｉｇｎＳＤｉｂｔｏｅｔｎｂｏｄｔｅｃｒｉｇｔｈａｅｔｅｅｌｈｆｄｎｓｏＮｎｏｈｄｍｓｉａｄａｒａ，ｈｉｃｍｅｈｎｓｆｒＳｃａｉｍｏＮＤｓｒｖｅｄａｄａａｙｅｎｖｒｕｓｅｔｃｕｉｇｍａｒｅｖｒｎｅｔｎｉｒｅｖｒｎｎｈｏｙａｌａｉｌｇｈｏｙＲｅｌａｉｎｗａｅｉｗｅｎｎｌｚｄｌａｉｓａｐｃｓｍＩｄｎｃｏｎ】ｍｎｄｍｃｏｎｉｍｅｔｔｅｒｓｗｃ１ｓｂｏｏｙｔｅｒａｉｔｏｏａｏｚｏｃｎｉｏｓｎｆｅｃｎａｔｒｆＳＤｔｃｎｌｇｒｎｌｚｄｌｅｐｐｒＡｃｏｄｎｈａｅｔｐｌａｉｎｆＮＤｔｃｎｌｇ，ｏｅｕｓｌｅｒｂｅｓｏｄｔｎｄｉｌｎｉｇｆｃｏｓｏＮｅｈｏｏｙｗｅｅａａｙｅｎｔａｅ．ｃｒｉｇｔｔｅｌｔｓｐｉｔｓｏｉａｎｕｈｏａｃｏＳｅｈｏｏｙｓｍｎｏｖｄｐｏｌｍａｉｓｐｏｐｃｓｅｅａｓｌｒｆｄｒｉｒｓｅｔｗｒｌｏｃａｉｅｄｔｌＫｅｗｏｄ：ｉｄｎｔｃｔｎ；ｓｍｕｔｎｏｓｎｔｊｃｔｎａｄｄｎｔｉｃｔｏ：ｍｅｈｎｓ；ｉｆｕｎｉｇｆｃｏｙｒｓｂ０ｅｉａｉｒｏｉｌｅｕｉｆａｉｎｅｉ’ ａｉｎａｒｉｏｌｆｉｃａｉｍｎｅｃｎｔｒｌａ

同步硝化反硝化原理

同步硝化反硝化原理同步硝化反硝化是一种重要的废水处理技术，它通过微生物的代谢作用将废水中的氨氮和硝酸盐氮转化为氮气释放到大气中，从而达到净化水质的目的。

这种技术在污水处理中得到了广泛的应用，下面我们就来详细了解一下同步硝化反硝化的原理。

首先，我们来介绍一下硝化反应和反硝化反应的基本过程。

硝化反应是指氨氮在微生物的作用下被氧化成亚硝酸盐，然后再被氧化成硝酸盐的过程。

而反硝化反应则是指硝酸盐被还原成氮气或氮氧化物的过程。

这两种反应是废水处理中常见的氮素转化过程。

在同步硝化反硝化中，硝化和反硝化两种反应同时进行。

这是通过控制氧气的供应来实现的。

在废水处理系统中，通常会设置好氧区和缺氧区，氨氮在好氧区被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，然后在缺氧区被还原成氮气或氮氧化物。

这样就实现了硝化和反硝化两种反应的同步进行。

同步硝化反硝化的原理是基于微生物的代谢特点。

在好氧条件下，氨氮被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，而在缺氧条件下，硝酸盐被还原成氮气或氮氧化物。

这种技术不仅能够高效地去除废水中的氨氮和硝酸盐氮，还能够减少化学药剂的使用，降低处理成本。

此外，同步硝化反硝化还具有一定的适用性。

它适用于有机负荷较高、氨氮负荷较高的废水处理系统，能够有效地提高氮素的去除效率。

而且，同步硝化反硝化技术还能够适应废水水质和流量的波动，具有一定的抗冲击负荷能力。

总的来说，同步硝化反硝化是一种高效、经济的废水处理技术，它通过控制好氧和缺氧条件下微生物的代谢过程，实现了氨氮和硝酸盐氮的同步转化，达到了净化水质的目的。

这种技术不仅能够高效去除氮污染物，还能够降低处理成本，具有一定的适用性和稳定性。

因此，在废水处理领域具有广阔的应用前景。

生活污水同步硝化反硝化脱氮研究

生活污水同步硝化反硝化脱氮研究一、本文概述随着城市化进程的加速和人口规模的不断扩大，生活污水的处理和脱氮问题日益凸显，成为环境保护领域的重要研究课题。

其中，同步硝化反硝化（SND）作为一种高效、节能的脱氮技术，受到了广泛关注。

本文旨在探讨生活污水同步硝化反硝化脱氮的研究现状、影响因素、技术优化以及实际应用前景，以期为生活污水的有效处理和氮素减排提供理论支持和实践指导。

本文将对同步硝化反硝化脱氮的基本原理进行介绍，阐述其在生活污水处理中的应用优势及限制因素。

通过综述国内外相关研究成果，分析影响同步硝化反硝化脱氮效果的关键因素，如微生物群落结构、环境条件、碳源种类等。

在此基础上，探讨如何通过技术优化和创新，提高同步硝化反硝化脱氮的效率和稳定性。

结合实际案例，分析同步硝化反硝化脱氮在生活污水处理中的实际应用效果，展望其未来的发展前景和研究方向。

通过本文的研究，旨在为生活污水的脱氮处理提供科学依据和技术支持，推动相关领域的技术进步和可持续发展。

二、同步硝化反硝化脱氮技术的研究进展随着环境保护意识的提高和污水处理技术的发展，同步硝化反硝化脱氮技术（SND）作为一种高效、节能的污水处理方法，受到了广泛关注。

近年来，关于SND技术的研究进展主要体现在反应机理、影响因素以及工艺优化等方面。

在反应机理方面，研究者们通过深入探究SND过程中微生物的群落结构、代谢途径以及电子传递链等关键要素，揭示了SND技术的生物学本质。

这些研究不仅为SND技术的应用提供了理论基础，也为后续的优化和改进提供了方向。

在影响因素方面，温度、pH值、溶解氧浓度、碳氮比等因素对SND过程的影响得到了广泛研究。

通过调控这些因素，可以有效地提高SND技术的脱氮效率。

例如，适当提高反应温度可以加速微生物的代谢活动，从而提高SND速率；而控制适当的溶解氧浓度则可以避免硝化和反硝化过程之间的竞争，实现两者的协同进行。

在工艺优化方面，研究者们通过改进反应器结构、优化曝气方式、引入外源碳源等手段，不断提高SND技术的处理效果和运行稳定性。

同时硝化反硝化的理论和实践

物理、化学和生物条件或状态的改变．微环境理论认为：由于微生物个体形态非常微
小，一般属ｐａｎ级，影响生物的生存环境也是微小的．而宏观环境的变化往往导致环境
的变化或不均匀分布，从而影响微生物群体或类型的活动状态，并在某种程度上出现所谓的表里不一（即宏观环境与微观环境不一致）的现象．事实上，由于微生物种群结构、
吕锡武
（南大学环境工程系，南京，２０９）东１０６
摘
要
对同时硝化反硝化从物理学、微生物学和生物化学的角度做了理论分析。并对亚硝酸盐氮的同时硝化反硝化过程的影响因素进行了探讨。提出了今后的研究方向．
比，好氧反硝化菌倾向于：（）反硝化速率慢一些；（）随着好氧／氧周期的变化，１２厌
对小生态环境的适应性好一些；（）喜好某些特定基质如甲醇Ｊ３．
近十余年来，在不少污水处理工艺的实际运行中发现了同时硝化反硝化（ｚ同步０称
硝化反硝化）现象．例如，间歇曝气反应器ＪＢ反应器，ＳＲ５，Ｏｂｌ化沟Ｊｒａ氧，单沟氧化渠Ｊ反应器中均发现了好氧状态下高达３％的总氮损失，这些氮的去除是在氧、等０

同步硝化反硝化研究进展

蒋胜韬王三秀万金保，，
（．江台州学院，１浙浙江台州３７０１００；
２南昌大学鄱阳湖生态环境与资源利用教育部重点实验室，．江西
南昌３０３）３０１
摘要：同步硝化反硝化工艺同传统的生物脱氮工艺相比，以节省碳源，少曝气量，可减降低设备运行费用等优
中图分类号：７１１Ｘ０．文献标识码：Ａ
ＳｕｏｒｓｎＳｍｕｔｎｏｓＮｉｒｆｃｔｏａｄＤｅｉｒｆｃｔｏｔｄｙＰｒｇｅｓｏｉｌａｅｕｔｉａｉｎｎｎｔｉａｉｎｉｉ
ＡｂｔａｔＳｍｌｎｏｓｉｆａｏｎｅｉｉｃｔｎ（Ｎｓｒｃ：ｉｕｔｅｕｔｉｔｎａｄｄｎｔｆａｏＳＤ）ｈｓｓｍｂｉｓｍｒｓｎｃｍｐｒａｎｒｃｉｉｒｉｉａｅｏｖｕｅｔｉｏａｉｏｏｉ．
ｓｎｗｉｔａｉｉｎｌｍｅｏｏｉｇｎｒｍｏａ．ｒｉｔｏｏｌｅｕｅｅｒｙｃｎｓｍｐｉｎａｄｏｔｒｄｔａｔｄｆｒｎ￣ｏｅｅｖ１ｈｓｍｅｈｄｃｕｄｒｄｃｎｅｇｏｕｔｎｈｏｈｏｃｎｓｒｔｏｏｔｒｅｐｐｒｍａｅａｓｍｍａｙｏｕｒｅｔｄｍｅｔｎｏｅｇｔｄｔｔｆｓｍｕ — ｏｔｕｃｉｎｃｓ．ｈａｅｄｕｒｎｃｒｎｏｓｉａｄｆｒｉｎｓｕｙｓａｕｓｏｉｈａｃ
点，具有很大的发展前途。文章结合国内外研究，从微环境理论、生物学理论和中间产物理论方面对同步硝微化反硝化的产生机理进行了综述，并分析了同步硝化反硝化的实现条件和影响因素。

同步硝化反硝化和短程硝化反硝化

同步硝化反硝化和短程硝化反硝化随着人类对环境保护意识的提高，对水体生态系统的关注愈发增加。

其中，氮循环作为生态环境中的重要一环，也备受关注。

在氮循环中，“同步硝化反硝化”和“短程硝化反硝化”是两个重要的过程，对于水体的氮素转化和利用具有重要的作用。

以下将从深度和广度的角度进行全面评估，以便更好地了解这两个过程。

1. 同步硝化反硝化的概念同步硝化反硝化是指在同一微生物体内，氨氮直接转化为硝酸盐，然后直接再被还原为氮气的过程。

这一过程通常由单一微生物完成，也被称为全硝化或类全硝化反应。

在自然界中，同步硝化反硝化主要由厌氧异养细菌完成，这些细菌具有很强的氨氧化和硝化能力，能够将氨氮快速氧化为亚硝酸盐，然后在厌氧条件下迅速还原为氮气，从而将氨氮转化为无害的氮气释放到大气中。

2. 短程硝化反硝化的概念短程硝化反硝化指的是在很短的时间和空间内，氨氮被氧化为硝酸盐然后迅速还原为氮气的过程。

这一过程通常发生在水体底泥或水体微缝隙中，因此被称为短程硝化反硝化。

在水体中，短程硝化反硝化通常由微生物和底泥中的细菌完成，底泥中的微生物可以迅速氧化水体中的氨氮为硝酸盐，然后水体中的细菌则可以迅速还原硝酸盐为氮气，从而在水体中形成短程硝化反硝化过程。

3. 两者的联系和区别同步硝化反硝化和短程硝化反硝化虽然是两种不同的氮素转化过程，但它们之间也存在着联系和区别。

联系在于，两者都是对氨氮进行氧化和还原的过程，最终都将氨氮转化为无害的氮气释放到大气中。

而区别在于，同步硝化反硝化主要发生在水体中的微生物体内，而短程硝化反硝化则主要发生在水体底泥和微缝隙中，两者的位置和速率都存在较大差异。

在我们对同步硝化反硝化和短程硝化反硝化进行全面评估之后，可以发现两者在氮素转化和利用过程中都起着非常重要的作用，对于维护水体生态系统的健康具有重要意义。

总结回顾：通过全面的评估和深入的探讨，我们对同步硝化反硝化和短程硝化反硝化有了更深入的理解。

也了解到两者在水体氮素转化中的重要性和作用。

生物脱氮的同步硝化反硝化

关键词脱氪同步硝化反硝化氧亿还厚电位碳甥
ＡｂｔａｔＢｉｌｇｃｌｕｔｅｔｒｍｏａｑｉｓｒｃｏｏｉａｔｎｅｖｌｎＴｕｔｉｏｔｎｎｍｏｔｅｇｒａｍｅｔｙｅａ．ｈｅｍｐｒｔｓｗａｅｔｅｔｎｓｒｓＯｎｔｅａｉｓｓｔ
ｂｓｆｔｄｔｎｌｎｔｅｌｒｍｖｌｔｏ，ｔｉｐｐｒｉｔｄｃｓｓｌｎｏｓｎｔｆａｉｎａｄａｉｏｒｉｏａｕｒｎｅｏａｈｏｈａｅｎｒｕｅｉｔｅｕｉｉｔｎｓａｉｉｅｓｏｍｕａｉｒｃｏｄｎｔｉｔｎ（）ｎｉｓｘｌｎｔｎｆｏｅｖｅｓｆｂｔｐｙｉｎｉｌｇ，ｔｌｉｕｓｓｅｉｉｃｉＳｒａｏＮＤａｄｇｖｐａｉｓｒｍｔｉｏｈｈｓｓｄｂｏｏｙＩａｓｄｓｓｅｆｅｅａｏｈｗｏｃａｏｃｃｎｒｌｃｒＤＳｏｔｆｔｚ，ＮＤｏａｏＫｅｗｒｓｄｎＨｃｔｎｉｌｎｏｓｎＯｃｔｎｎｅｉｆｃｔｎＳＤ）ｘｄｔｎｎｙｏｄｅ＃ｆａｉ，ｓｔｅｕｉｑａｉａｄｄｎｔａｉ（Ｎ，ｏｉａｉａｉｏｍｕａｉｆｏＨｉｏｏｄ
对Ｎ２出量的过量估计。Ｏ逸
图Ｉ生物絮体内反应区和基质浓度分布示意图
３同步硝化反硝化（ＮＤ）Ｓ
同步硝化反硝化（ＮＤ）是指在低氧条件下，Ｓ
一
除了控制溶解氧浓度以外，另一个重要因素是

生物陶粒MBBR同步硝化反硝化脱氮试验研究

生物陶粒MBBR同步硝化反硝化脱氮试验研究周艾文;金腊华;魏臻;蒋娜莎;向红梅【摘要】利用生物陶粒作为移动床生物膜反应器(MBBR)的填料,通过试验考察了MBBR发生同步硝化反硝化(SND)的可能性.分析了溶解氧和碳氮质量比对SND的影响.试验结果表明:MBBR具有良好的有机物去除及同步硝化反硝化能力.溶解氧的质量浓度在3 mg/L左右时,不仅能够满足硝化作用的需要而且又不严重抑制反硝化作用,NH3-N去除率达到81.45%的同时TN去除率为60.35%;进水碳氮质量比在10左右时,NH3-N、TN去除率分别为81.65%、63.60%.【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2010(041)005【总页数】5页(P30-34)【关键词】移动床生物膜反应器;同步硝化反硝化;溶解氧;碳氮质量比【作者】周艾文;金腊华;魏臻;蒋娜莎;向红梅【作者单位】暨南大学,环境工程系,广州,510632;暨南大学,环境工程系,广州,510632;华南理工大学,环境科学与工程学院,广州,510006;暨南大学,环境工程系,广州,510632;暨南大学,环境工程系,广州,510632【正文语种】中文【中图分类】X703.3传统脱氮理论认为，硝化和反硝化是两个相互独立的过程，采用各自独立运行方式进行脱氮。

然而越来越多的研究者在不同类型的反应器中都发现了同步硝化反硝化（SND）现象［1－5］。

SND是指在同一反应器中相同操作条件下同时发生硝化和反硝化反应的现象，可以通过控制溶解氧浓度实现。

与传统生物脱氮工艺相比，SND工艺具有明显的优越性，节省反应器体积，缩短反应时间，提高处理能力等［6-10］。

SND脱氮技术的产生与发展有利于降低污水处理投资和简化生物脱氮过程，是污水低成本脱氮的最有发展前景的方法之一。

针对南方城镇低碳高氨氮的水质特点，本试验采用移动床生物膜反应器（MBBR），以新型生物陶粒作为生物载体，通过研究溶解氧（DO）、碳氮质量比（m（C）/m（N））等因素对 SND脱氮效率的影响，从“微环境理论”出发探索新型生物陶粒MBBR工艺同步硝化反硝化的规律和特性，寻求同步脱氮的最佳实现条件，以期为实际应用提供技术参考。

同步硝化反硝化生物脱氮技术研究

关键词同步硝化反硝化脱氮影响因素
中图分类号
Ｘ０．７３１
文献标识码Ａ
文章编号１０２１２０）４０２ｃｌｎｔｏｅｅｖｌｔｄｎｂｏｏｉａｉｒｇｎｒｍｏａｂｉｕｔｎｏｓｎｔｉｃｔｏｎｅｉｒｆａｉｎｙｓｍｌａｅｕｉｒｆａｉｎａｄｄｎｔｉｃｔｉｉｏ
氮工艺运行的最佳条件：Ｏ浓度控制在０５ — ｓＬ，ＯＤ．２ｍ／ＣＤ浓度为６０—８０ｍ／，００ｓＬ混合液悬浮固体（Ｓ）５０ｇＬＭＬＳ为００ｍ／，
ｐＨ值在８０左右，应时问为６ｈ．反。在此条件下，氨氮及ＣＤ的去除率都较高，Ｏ分别达８％和９％，５５总氮去除率为６．％。８５
２ＤｐｒｅｔｆｎｉｎｅｔｃｅｃｎｎｉｅｒｇＮｎｉｇＵｉｅｓｙｏｃｅｃｎｅｈｏｏｙａｊｇ１０４）．ｅａｍｎｏｖｏｍｎａＳｉｅａｄＥｇｅｎ，ａｊｎｖｒｉｆｉｎｅａｄＴｃｎｌ。Ｎｎｉ０９ｔＥｒｌｎｎｉｎｔＳｇｎ２
ＫｅｒＳｙｗｏｄｓＮＤ；ｎｔｏｅｅｖｌｆｅｔｎａｔｒｉｇｎｒｍｏａ；ａｆｃｉｇｆｅｏｓｒ
１前言
Ｐ等微量元素，ＮＨＯ用ａＣ调ｐ值在７５—８５之Ｈ．．间，添加葡萄糖作为有机碳源。取南京某城市污水处理厂曝气池内的活性污泥，
ＡｂｔａｔＳｎｌａｔｒｅｐｒｎｓａｄｏｔｏｏａｉｘｅｍｅｔａｅｂｅｅｆｒｄｔａｎａｎｅ－ｓｒｃｉｇｅｆｃｏｘｅｍｅｔｎｒｇｎｌｙｅｐｒｎｓｈｖｅｎｐｒｍｅｏｇｉｎｕｄｒｉｈｔｉｏｓａｄｎｆｔｅｃｎｉｏｓａｄｐｏｅｓｇｖｒｉｇｔｅｏｃｒｅｃｆｓｍｕｔｎｏｓｎｔｆａｉｎａｄｄｎｔｆａｉｎｔｎｉｇｏｏｄｔｎｎｒｃｓｏｅｎｎｈｃｕｒｎｅｏｉｌｅｕｉｉｔｎｅｉｉｃｔｈｉａｉｒｃｏｒｉｏ

污水短程硝化反硝化和同步硝化反硝化生物脱氮中N2O释放量及控制策略

污水短程硝化反硝化和同步硝化反硝化生物脱氮中N2O释放量及控制策略污水短程硝化反硝化和同步硝化反硝化生物脱氮中 N2O释放量及控制策略随着城市化进程的加快和人口数量的不断增加，污水处理成为了城市规划和环境保护的重要组成部分。

而其中一个主要问题就是如何有效地去除污水中的氮污染物，尤其是对氮的后期处理，发展了多种技术以降低氮排放量。

其中，污水短程硝化-反硝化（SND）和同步硝化-反硝化（SHAR）生物脱氮技术被广泛应用。

污水短程硝化反硝化技术是一种通过在一个反应器内同时进行硝化和反硝化过程，将氨氮直接转化为氮气的技术。

而同步硝化反硝化技术是通过将硝化和反硝化过程分离在两个不同的反应器中进行，通过硝化过程将氨氮转化为硝态氮，然后在反硝化过程将硝态氮转化为氮气。

这两种技术相比传统脱氮工艺更为高效，降低了处理成本，减少了污泥生成量。

然而，这两种生物脱氮技术在实施过程中会产生N2O（笑气）这个强力温室气体。

N2O的温室效应是二氧化碳的300倍，对全球气候变化具有重要影响。

在SND过程中，由于硝化和反硝化同时进行，硝化菌和反硝化菌在同一空间内竞争硝态氮，而反硝化菌通常会选择生成N2O而不是氮气。

在SHAR过程中，硝态氮在硝化反应器中积聚时间较长，增加了N2O生成的机会。

因此，控制SND和SHAR过程中N2O的生成成为生物脱氮技术研究的重要方向。

控制N2O释放的策略可以分为两个方面进行考虑：过程操作和微生物调控。

在过程操作上，可以采用一些措施来减少N2O生成。

首先，通过控制DO（溶解氧）浓度，适当降低反硝化菌的需氧能力，减少N2O的释放。

其次，合理控制温度和pH值，适宜的环境条件有助于减少N2O生成。

此外，合理调整进水和回流比例，控制有机负荷的投加量等也是降低N2O释放的重要手段。

在微生物调控方面，可以通过优化菌群结构来减少N2O的产生。

选择硝化、反硝化菌种的组合，通过调节菌群结构来优化氮转化过程，减少N2O释放。

同步硝化反硝化原理

同步硝化反硝化原理同步硝化反硝化是指在同一微生物群落中，硝化和反硝化两个过程同时进行的一种生物地球化学过程。

硝化是指氨氧化细菌（AOB）和亚硝酸氧化细菌（NOB）将氨氧化为亚硝酸，再将亚硝酸氧化为硝酸的过程。

而反硝化则是指一些厌氧细菌利用硝酸或亚硝酸作为电子受体，将硝酸还原为氮气或亚硝酸还原为氮气的过程。

在自然界中，同步硝化反硝化过程对氮素的循环起着重要作用。

首先，硝化是氨氧化细菌（AOB）和亚硝酸氧化细菌（NOB）共同完成的过程。

氨氧化细菌利用氨氧化酶将氨氧化为亚硝酸，而亚硝酸氧化细菌则利用亚硝酸氧化酶将亚硝酸氧化为硝酸。

这两个过程共同完成了氨的氧化过程，形成了硝化的终产物硝酸。

硝化过程是生态系统中氮素循环的重要环节，它将氨氧化为硝酸，为植物提供了可利用的氮源。

其次，反硝化是指一些厌氧细菌利用硝酸或亚硝酸作为电子受体，将硝酸还原为氮气或亚硝酸还原为氮气的过程。

这个过程是氮素从生态系统中循环的另一个重要环节。

通过反硝化过程，硝酸和亚硝酸可以被还原为氮气，从而释放到大气中，完成了氮素的还原过程。

同步硝化反硝化的原理在于，在同一微生物群落中，既有进行硝化的细菌，又有进行反硝化的细菌。

这些细菌在不同的环境条件下，可以共同完成氮素的氧化和还原过程。

这种生物地球化学过程在自然界中起着非常重要的作用，它维持了生态系统中氮素的平衡循环。

总的来说，同步硝化反硝化是指在同一微生物群落中，硝化和反硝化两个过程同时进行的一种生物地球化学过程。

硝化过程将氨氧化为硝酸，为植物提供了可利用的氮源，而反硝化过程则将硝酸和亚硝酸还原为氮气，完成了氮素的还原过程。

这种生物地球化学过程在自然界中起着重要的作用，维持了生态系统中氮素的平衡循环。

一体化工艺中同步硝化反硝化脱氮的研究

中图分类号：５Ｘ２文献标志码：Ａ文章编号：０２— ３２２１）６— ５１— ２１０１０（００００４０
传统的生物脱氮是由硝化与反硝化两个过程组成，化硝是在好氧硝化菌作用下将氨氮转化成硝酸盐的过程，硝化反
江苏农业科学
彭喜花，吴
２１００年第６期
一５１一４
剑，刘雪梅．一体化工艺中同步硝化反硝化脱氮的研究［］Ｊ．江苏农业科学，００６：４ —５３２１（）５１４
一
体化工艺中同步硝化反硝化脱氮的研究
彭喜花，吴剑，刘雪梅
（阴工学院生命科学与化学工程学院，苏淮安２３０）淮江２０３
试验污泥取自淮安市四季青污水处理厂Ｂ段曝气池中
的活性污泥，在实验室进行间歇曝气培养驯化。试验每天循
环２次，行周期为１，行状态为进水和出水共０５ｈ曝运２ｈ运．，气６ｈ厌氧搅拌１ｈ沉淀０５ｈ闲置４ｈ，，．，。每次进水控制在５Ｌ左右。培养和驯化期问，水ＣＤ浓度为４０～进Ｏ５
是在兼性厌氧菌作用下将硝酸盐转变成氮气的过程，两个过
程分别在好氧池和缺氧池中单独进行。然而近年来许多研究表明，化和反硝化可在同一反应器进行，同步硝化反硝化硝即
口

双阴极微生物燃料电池同步脱氮产电研究

双阴极微生物燃料电池同步脱氮产电研究摘要：构建了双阴极三室微生物燃料电池（MFCs），实现了同步脱氮和产电功能，并对其脱氮机理进行了分析。

试验结果表明，在独立进水间歇运行阶段，厌氧阳极、好氧阴极和缺氧阴极的最大功率密度分别为1.0、0.34和0.31W／m3，厌氧阳极室和缺氧阴极室库伦效率分别为（21.4±8.8）％和（49.35±1.0）％，阳+、一N的去除率分别为（98.9±0.2）％和（46.5±4.0）％，极室对COD和NH4好氧阴极硝化率接近100％，缺氧阴极的反硝化率为（45.24-3.8）％。

在单一进水连续运行阶段，厌氧阳极、好氧阴极和缺氧阴极的功率密度分别为1.0、0.4和0.4W／m3，阳极室和缺氧阴极室库伦效率分别为（2.5±0.2）％和（18.3±0.4）％。

当电路断开时，厌氧阳极室对COD和氨氮的去除率分别降低了9.1％和7.5％，好氧阴极室的硝化率和缺氧阴极的反硝化率分别降低了4％+、一N和TN的总去除率分别降低了2.3％、5.8％和和8.8％，系统对COD、NH415.6％，说明在MF—Cs产电过程中，能够促进阳极对有机物的氧化和阴极的硝化、反硝化过程。

阳极和缺氧阴极库伦效率较低，说明存在非产电过程的有机物氧化途径和硝酸盐还原途径。

微生物燃料电池（MFCs）是一种可利用微生物的催化作用，将有机物中的化学能直接转化为电能的装置，因其原料来源广泛、操作条件温和、生物相容性好、发电清洁，且可从有机废物中直接获得能量[1]，已被广泛应用于污水处理、制氢、海水淡化等领域。

近几年，各国学者将MFCs与传统硝化／反硝化工艺相结合，实现了同步硝化反硝化，可有效处理含氮废水[2-4]。

根据反应器构型，用来脱氮的MFCs可分为单室、双室和三室3种类型。

单室MFCs也称为空气阴极MFCs，一般利用空气中氧作为电子受体。

通过离子交换膜将阳极和阴极分开，形成阳极-作为电子受体在阴室和阴极室就构成了双室MFCs，可应用于污水脱氮，即以NO3极进行反硝化。

sbr工艺同步硝化反硝化脱氮_secret

SBR工艺同步硝化反硝化脱氮摘要：文中采用内径为300mm，高为650mm 的圆柱形SBR 反应器进行试验，探讨SBR 工艺同步硝化反硝化现象及其脱氮效果。

SBR 系统采用鼓风曝气，用温控仪控制水温在所要求的范围内，由时间程序控制器控制进水、闲置、曝气、沉淀和排水全过程，用DO 仪和pH计分别在线判断SBR 反应器的运行状况，进行研究SBR 系统对有机物和氮的去除过程及其脱氮效果。

结果表明：溶解氧浓度控制在 3－5mg／L 时，其同步硝化反硝化现象明显，脱氮效果最佳，总氮去除率可达80％，CODCr 的去除率达 90％。

采用同步硝化反硝化脱氮还可以克服污水中碱度不足的现象，由于反硝化不断产生碱度，补充了微生物对有机物和含氮化合物的降解引起水中pH 值下降的过程。

当温度在18～25℃的变化区间内，SBR 系统氨氮的去除比较稳定，说明SBR 工艺可实现常温同步硝化反硝化。

关键字：SBR系统硝化反硝化脱氮在反应初期1. 引言脱氮是当今水污染控制领域研究的热点和难点之一，为了高效而经济地去除氮，研究人员开发了许多工艺和方法。

根据传统的脱氮理论，同一工艺中不可能同时进行硝化反硝化，然而，最近几年国外有文献报道了同步硝化反硝化现象，尤其是有氧条件下的反硝化现象确实存在于各种不同的生物处理系统中[1]，本文针对序批式活性污泥（SBR）工艺中的同步硝化反硝化现象及其脱氮效果进行了研究。

2. 试验材料与方法2.1 试验装置试验所用SBR反应器为圆柱形，内径为300mm，高为650mm，有效容积为32L。

采用鼓风曝气，以转子流量计调节曝气量，用温控仪将反应器内的水温控制在所要求的范围内，由时间程序控制器控制进水、闲置、曝气、沉淀和排水全过程，并根据需要，选定各段的启动、关闭时间。

用DO 仪和pH 计分别在线测定各反应阶段的DO 和pH 值，并根据反应阶段DO 和pH 值的变化判断SBR 反应器的运行状况，及时加以调整。

同步硝化反硝化工艺

同步硝化反硝化工艺
同步硝化反硝化工艺是一种高效的废水处理技术，它可以将废水中的氨氮转化为无害的氮气，从而达到净化水质的目的。

该工艺的核心是将硝化和反硝化两个过程同步进行，以达到最佳的处理效果。

硝化是指将废水中的氨氮转化为硝酸盐的过程，这个过程需要一定的氧气和适宜的温度。

在同步硝化反硝化工艺中，硝化过程通常是通过生物反应器来完成的。

反应器中的微生物可以利用氨氮和氧气来合成硝酸盐，这个过程可以分为两个阶段：亚硝化和硝化。

在亚硝化阶段，微生物将氨氮转化为亚硝酸盐；在硝化阶段，亚硝酸盐进一步被氧化为硝酸盐。

反硝化是指将硝酸盐还原为氮气的过程，这个过程需要一定的有机物和缺氧条件。

在同步硝化反硝化工艺中，反硝化过程通常是通过生物反应器和沉淀池来完成的。

反应器中的微生物可以利用有机物和硝酸盐来合成氮气，这个过程可以分为两个阶段：亚硝化和反硝化。

在亚硝化阶段，微生物将硝酸盐转化为亚硝酸盐；在反硝化阶段，亚硝酸盐进一步被还原为氮气。

同步硝化反硝化工艺的优点在于可以将废水中的氨氮完全转化为无害的氮气，从而达到净化水质的目的。

此外，该工艺还可以节约能源和减少化学药剂的使用，从而降低了处理成本。

因此，同步硝化反硝化工艺在废水处理领域中得到了广泛的应用。

同步硝化反硝化工艺是一种高效的废水处理技术，它可以将废水中的氨氮转化为无害的氮气，从而达到净化水质的目的。

该工艺的优点在于可以节约能源和减少化学药剂的使用，从而降低了处理成本。

同步硝化-反硝化生物脱氮工艺研究进展1

同步硝化-反硝化生物脱氮工艺研究进展一、绪论随着氮素污染的加剧，除氮技术的研究和应用引起了人们的广泛关注。

废水脱氮技术可以分为物理化学方法和生物方法两大类。

物理化学方法通常只能去除氨氮，常用的物化脱氮方法包括折点加氮法、选择性离子交换法、空气吹脱法和催化氧化法等。

生物脱氮技术由于其投资及运转成本低，操作简单且无二次污染，废水达标排放可靠性强等优点，因此成为脱氮的最佳处理方式。

传统的生物脱氮处理过程，是首先在好氧条件下，亚硝酸菌将氨氮氧化为亚硝酸氮，而后硝酸菌将亚硝酸氮进一步氧化为硝酸氮。

随后在缺氧条件下，反硝化菌将硝酸氮或亚硝酸氮还原成气态氮或N2O。

虽然传统废水生物脱氮工艺在消除氮素污染方面起到了一定作用，但仍存在如下问题：（1）自养硝化菌在大量有机物存在的条件下，对氧气和营养物质的竞争不如好氧异养菌，从而导致异养菌占优势；反硝化菌以有机物作为电子供体，而有机物的存在影响硝化反应的速度；硝化反应与反硝化反应对DO浓度需要差别很大。

上述硝化菌和反硝化菌的不同要求导致了硝化和反硝化两个两个过程在时间和空间上难以统一。

（2）硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高的生物浓度，特别是在低温冬季。

因此造成系统总水力停留时间较长，有机负荷较低，增加了基建投资和运行费用；（3）为维持较高生物浓度及获得良好的脱氮效果，必须同事进行污泥回流和硝化液回流，增加了动力消耗及运行费用；（4）硝化过程中产生的酸度需要投加碱中和，不仅增加了处理费用，而且还可能造成二次污染。

同步硝化反硝化（SND）生物脱氮技术的出现为在同一反应器内同时实现硝化、反硝化和除碳提供了可能，这一方法不仅可以克服传统生物脱氮存在的问题，而且还具有下列优点：能缩短脱氮历程；节省碳源；降低动力消耗；提高处理能力；简化系统的设计和操作等。

因而具有很大的潜力。

近年来国内外的不少实验和报道均证实在污水处理中可能存在许多以前未曾注意到的微生物过程，如厌氧氨氧化、好氧反硝化、异氧硝化及自养硝化细菌的反硝化等，为生物脱氮提供了全新的途径，也奠定了同步硝化反硝化（SND)生物脱氮技术的理论基础。