优化硝化反硝化
硝化与反硝化
3.7 硝化与反硝化废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。
生物处理把大多数有机氮转化为氨，然后可进一步转化为硝酸盐。
一、硝化与反硝化(一) 硝化在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。
反应过程如下：亚硝酸盐菌NH4++3/2O2 NO2-+2H++H2O-△E △E=278.42KJ 第二步亚硝酸盐转化为硝酸盐：硝酸盐菌NO-+1/2O2 NO3--△E △E=278.42KJ 这两个反应式都是释放能量的过程，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少它的需氧量。
上诉两式合起来写成：NH4++2O2 NO3-+2H++H2O-△E △E=351KJ综合氨氧化和细胞体合成反应方程式如下：NH4+1.83O2+1.98HCO3- 0.02C5H7O2N+0.98 NO3-+1.04 H2O+1.88H2CO3 由上式可知：(1)在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g；(2)硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每氧化lg 氨氮，将消耗碱度(以CaCO3计) 7.lg。
影响硝化过程的主要因素有：(1)pH值当pH值为8.0～8.4时(20℃)，硝化作用速度最快。
由于硝化过程中pH将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰，维持pH值在7.5以上；(2)温度温度高时，硝化速度快。
亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜；(3)污泥停留时间硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为＝0.3～0.5d-1(温度20℃，pH8.0～8.4)。
为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。
在实际运行中，一般应取＞2 ；(4)溶解氧氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。
一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在2～3mg/L以上；(5)BOD负荷硝化菌是一类自养型菌，而BOD氧化菌是异养型菌。
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。
污水处理中的硝化与反硝化过程
污水处理厂的硝化与反硝化应用
污水处理厂是硝化与反硝化过程的重要应用场所，通过硝化反应将有机 氮转化为硝酸盐，再通过反硝化反应将硝酸盐转化为氮气，从而达到去 除氮污染物的目的。
硝化反应通常在好氧条件下进行，由硝化细菌将氨氮氧化成硝酸盐；反 硝化反应则在缺氧条件下进行，由反硝化细菌将硝酸盐还原成氮气。
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硝化反应的微生物学基础
硝化细菌是一类好氧性细菌，能够将氨氮氧化成硝酸盐。
硝化细菌主要包括亚硝化Байду номын сангаас菌和硝化细菌两类，分别负责亚硝化和硝化两个阶段 。
硝化反应的影响因素
溶解氧
硝化反应是好氧反应，充足的溶解氧是保证硝化 反应顺利进行的关键。
pH值
硝化细菌适宜的pH值范围为7.5-8.5。
ABCD
温度
硝化细菌对温度较为敏感，适宜的温度范围为 20-30℃。
应对气候变化
资源回收利用
探索污水处理过程中资源的回收利用，如能源、肥 料等，提高污水处理的经济效益和社会效益。
随着气候变化加剧，污水处理系统需应对极 端天气和自然灾害的挑战，保障硝化与反硝 化过程的稳定运行。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进先进技术与管理 经验，推动硝化与反硝化技术的创新发展。
害。
城市污水处理中的硝化与反硝化应用
城市污水中的氮污染物主要来源于生活污水和部分工业废水，硝化与反硝化过程在 城市污水处理中具有重要作用。
城市污水处理厂通常采用生物反应器进行硝化与反硝化反应，通过合理控制反应条 件，提高脱氮效率。
城市污水处理中的硝化与反硝化应用可以有效降低水体中氮污染物含量，改善城市 水环境质量。
短程硝化反硝化与同步硝化反硝化
短程硝化反硝化与同步硝化反硝化短程硝化反硝化与同步硝化反硝化1. 简介短程硝化反硝化和同步硝化反硝化是两种常见的废水处理方法，它们在去除氨氮和硝酸盐方面具有独特的优势。
本文将详细介绍这两种技术的原理、应用领域，并对其效果和限制进行评估。
2. 短程硝化反硝化2.1 硝化反硝化原理短程硝化反硝化是一种将硝化和反硝化两个过程耦合起来，实现废水中氨氮的高效去除的技术。
在短程硝化反硝化过程中，废水中的氨氮首先经过硝化作用被氧化为硝态氮，然后立即发生反硝化作用将硝态氮还原为氮气排出。
2.2 应用领域短程硝化反硝化广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂等领域。
它在处理高浓度氨氮废水以及有限操作空间的情况下具有明显的优势。
由于其反应迅速、体积小、投资少的特点，使得短程硝化反硝化成为一种非常经济有效的废水处理方法。
2.3 效果和限制短程硝化反硝化的主要优势在于处理效果显著，能够快速去除废水中的氨氮，达到废水排放标准。
然而，由于该技术对废水中的氨氮浓度要求较高，处理低浓度氨氮废水时效果不明显。
短程硝化反硝化还对温度和pH值等环境因素较为敏感。
3. 同步硝化反硝化3.1 硝化反硝化原理同步硝化反硝化是指在同一处理单元中同时进行硝化和反硝化过程的一种废水处理技术。
该技术通过优化废水处理工艺，加强好氧和厌氧条件下微生物的协同作用，实现氨氮和硝态氮的同时去除。
3.2 应用领域同步硝化反硝化广泛应用于生活污水处理、工业废水处理以及农业废水处理等领域。
由于同步硝化反硝化能够同时去除氨氮和硝态氮，使得废水处理过程更加高效，减少了处理单元的占地面积，降低了处理成本，因而受到了广泛的关注和应用。
3.3 效果和限制同步硝化反硝化的主要优势在于处理效果稳定，同时可以实现氨氮和硝态氮的全面去除。
然而，该技术对微生物的选择性较高，因此在操作和维护时需要严格控制环境因素，以确保微生物的正常生长和活性。
同步硝化反硝化对废水中COD和其他有机物的降解效果较差，需要配合其他技术进行。
硝化反硝化功能
硝化反硝化功能
硝化反硝化功能是指生物体内的一种重要代谢过程，它涉及到氮的转化和循环，对于维持生态系统的平衡和生物体的生长发育具有重要意义。
硝化是指将氨氮转化为硝酸盐的过程，这个过程由硝化细菌完成。
硝化细菌是一类广泛存在于土壤和水体中的微生物，它们能够利用氨氮和氧气进行代谢，产生硝酸盐和水。
硝酸盐是一种重要的植物营养物质，能够提供植物所需的氮元素，促进植物的生长发育。
反硝化是指将硝酸盐还原为氮气的过程，这个过程由反硝化细菌完成。
反硝化细菌是一类生活在缺氧环境中的微生物，它们能够利用硝酸盐和有机物进行代谢，产生氮气和二氧化碳。
反硝化过程能够将土壤中的硝酸盐还原为氮气，从而减少土壤中的氮素含量，防止氮素过度积累对生态系统造成的负面影响。
硝化反硝化功能在生态系统中起着重要的作用。
它能够维持土壤中氮素的平衡，促进植物的生长发育，同时还能够减少氮素的流失和污染，保护生态环境。
此外，硝化反硝化功能还能够影响大气中的氮气含量，对大气环境的质量和气候变化产生影响。
硝化反硝化功能是生物体内的一种重要代谢过程，它对于维持生态系统的平衡和生物体的生长发育具有重要意义。
我们应该加强对硝化反硝化功能的研究，探索其在生态系统中的作用机制，为保护生
态环境和促进可持续发展做出贡献。
反硝化和硝化区别
生物脱氮过程中的硝化和反硝化，把这两个过程专门针对性的作一个对比，其实对于加深对两个过程的认识，帮助还是挺大的，下面就本人对这两过程的了解作一对比：
1、菌种方面的对比：从对氧气需求的角度，硝化菌是好氧菌，反硝化菌是兼氧菌；从对有机物的需求角度，硝化菌是化能自养菌，反硝化菌是异养菌；
2、两种过程对碱度的要求：硝化过程消耗碱度，没有足够的碱度缓冲pH值会下降；而反硝化产生碱度，但还不足以弥补硝化所消耗的碱度；
3、基于上述特征对运行参数的控制：（1）碳源。
反硝化需碳源，所以大部分脱氮工艺采用前置反硝化，既可充分利用原水中的碳源，也可为后续硝化去除BOD5。
有时也补充外加碳源，如加入甲醇；而硝化要求进水BOD5最好不超过20mg/L，否则有机物对自养硝化菌会产生毒性，或者硝化池内异养菌大量生长与硝化菌争夺氧气。
（2）溶解氧，反硝化池保持缺氧环境，硝化池保持好氧环境。
（3）碱度，反硝化前置，产生的碱度可部分补偿后续硝化消耗的碱度，若原水中碱度不足，还需向硝化池中额外补充碱度。
（4）泥龄的控制，反硝化菌是异养菌，世代期与一般异养菌类似，而硝化菌是自养菌，世代时间长，因此硝化池需较长的泥龄才可保证硝化菌的正常生长。
污水处理中的反硝化过程控制与优化
污水处理中的反硝化过程控制与优化污水处理是现代环保工程的重要组成部分，而其中的反硝化过程是关键环节之一。
本文将探讨污水处理中的反硝化过程控制与优化，以提高处理效率和保护环境为目标。
1. 反硝化过程的概述反硝化是指将硝态氮（NO3-）还原成氮气（N2）的过程，通过这一过程可以有效去除污水中的氮污染物。
反硝化可以分为自养反硝化和异养反硝化两种方式。
2. 反硝化过程的控制2.1 养分比例控制在反硝化过程中，COD（化学需氧量）和NO3-N（硝态氮）的比例对反硝化效果有着明显影响。
通过控制COD/NO3-N比例，可以优化反硝化反应的进行。
一般来说，COD/NO3-N比值应在3：1到5：1之间。
2.2 温度控制反硝化过程是一种温度敏感的生物反应，反应速率随温度升高而增加。
因此，在进行反硝化处理时，需控制反应温度在适当范围内，一般建议在25-30摄氏度。
2.3 溶解氧控制反硝化反应是一种需要低氧气条件下进行的生物反应，因此在处理过程中，要注意控制溶解氧的浓度。
通常控制在0.5-2.0毫克/升之间，过高的溶解氧浓度会抑制反硝化过程的进行。
3. 反硝化过程的优化3.1 选择合适的菌群反硝化过程依赖于特定的微生物群落，因此选择适宜的菌群对于优化反硝化过程至关重要。
选择低温适应性好、耐氧化还原变化的菌株，可以提高反硝化过程的稳定性和效率。
3.2 增加有机负荷通过增加有机负荷，可以提高反硝化能力，从而促进反硝化反应的进行。
可以通过加大进水COD浓度或增加进水流量的方式实现。
3.3pH控制在反硝化过程中，pH的变化对微生物活性有一定影响。
因此，在处理过程中，要注意对pH进行控制，维持在适宜范围内。
一般来说，pH值应保持在6.5-7.5之间。
4. 结论污水处理中的反硝化过程控制与优化对于提高处理效率和保护环境至关重要。
通过合理控制养分比例、温度和溶解氧等条件，选择适宜的微生物群落以及增加有机负荷，可以有效优化反硝化过程。
污水处理技术之关于硝化反硝化的碳源、碱度的计算
污水处理技术之关于硝化反硝化的碳源、碱度的计算一、硝化细菌硝化反应过程：在有氧条件下，氨氮被硝化细菌所氧化成为亚硝酸盐和硝酸盐。
他包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌（N i t r o s o m o n a s s p）参与将氨氮转化为亚硝酸盐的反应；硝酸菌（N i t ro b a c t e r s p）参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应，亚硝酸菌和硝酸菌都是化能自养菌，它们利用C O2、C O32-、H C O3-等做为碳源，通过N H3、N H4+、或N O2-的氧化还原反应获得能量。
硝化反应过程需要在好氧（A e ro bi c或O x i c）条件下进行，并以氧做为电子受体，氮元素做为电子供体。
其相应的反应式为：亚硝化反应方程式：55N H4++76O2+109H C O3→C5H7O2N﹢54N O2-+57H2O+104H2C O3硝化反应方程式：400N O2-+195O2+N H4-+4H2C O3+H C O3-→C5H7O2N+400N O3-+3H2O硝化过程总反应式：N H4-+1.83O2+1.98H C O3→0.021C5H7O2N+0.98N O3-+1.04H2O+1.884H2C O3通过上述反应过程的物料衡算可知，在硝化反应过程中，将1克氨氮氧化为硝酸盐氮需好氧4.57克（其中亚硝化反应需耗氧3.43克，硝化反应耗氧量为1.14克），同时约需耗7.14克重碳酸盐（以C a C O3计）碱度。
在硝化反应过程中，氮元素的转化经历了以下几个过程：氨离子N H4-→羟胺N H2O H→硝酰基N O H→亚硝酸盐N O2-→硝酸盐N O3-。
二、反硝化细菌反硝化反应过程：在缺氧条件下，利用反硝化菌将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从无水中逸出，从而达到除氮的目的。
反硝化是将硝化反应过程中产生的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气的过程，反硝化菌是一类化能异养兼性缺氧型微生物。
当有分子态氧存在时，反硝化菌氧化分解有机物，利用分子氧作为最终电子受体，当无分子态氧存在时，反硝化细菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N3+和N5+做为电子受体，O2-作为受氢体生成水和O H-碱度，有机物则作为碳源提供电子供体提供能量并得到氧化稳定，由此可知反硝化反应须在缺氧条件下进行。
同步硝化反硝化原理
同步硝化反硝化原理
硝化是指将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程，而反硝化是指将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气气体的过程。
同步硝化反硝化是指同时进行硝化和反硝化的过程。
该过程常应用于废水处理厂等环境中，以去除废水中的氨氮。
在同步硝化反硝化过程中，首先是硝化反应。
硝化反应是由硝化细菌完成的，其中亚硝化细菌将氨氮氧化成亚硝酸盐，然后亚硝化细菌再将亚硝酸盐氧化为硝酸盐。
硝化过程需要较高的氧气供应，因此通常在好氧条件下进行。
接下来是反硝化反应。
反硝化反应是由反硝化细菌完成的，其中反硝化细菌将硝酸盐和亚硝酸盐还原为氮气气体。
反硝化过程是在缺氧条件下进行的，因此需要提供适量的碳源，并控制氧含量较低。
在同步硝化反硝化过程中，硝化和反硝化两种反应是同时进行的。
这种同步操作使得废水中的氨氮能够被迅速转化为氮气气体，从而实现废水的脱氮。
同步硝化反硝化技术具有高效、省能、无需药剂等优点，因此在废水处理领域得到广泛应用。
硝化反硝化的计算
硝化反硝化的计算硝化和反硝化是地球上氮循环过程中非常重要的环境化学过程。
它们在水体中的发生对于氮的转化起着至关重要的作用。
本文将详细介绍硝化和反硝化的概念、过程、影响因素以及计算方法等内容。
一、硝化的概念和过程硝化是指将氨态氮转化为硝态氮的过程，其主要由两个步骤组成：氨氧化和亚硝化。
氨氧化是将氨氧化酶催化下的氨氧化为亚硝酸，而亚硝化是将亚硝酸氧化为硝酸。
氨氧化反应：NH3+1.5O2->NO2-+2H++H2O亚硝化反应：NO2-+0.5O2->NO3-硝化过程通常由两种微生物完成，一类是氨氧化菌（ammonia-oxidizing bacteria，AOB），主要属于参考亚科（Nitrosomonas）和挥发亚科（Nitrosococcus）。
另一类是亚硝氧化细菌（nitrite-oxidizing bacteria，NOB），主要属于参考亚科（Nitrobacter）和过氧化氢亚科（Nitrospira）。
二、反硝化的概念和过程反硝化是指将硝态氮还原为氮气的过程，其主要由硝酸还原酶（nitrate reductase）催化。
反硝化过程是一系列有氧和无氧反应的复合过程，通常包括硝酸还原、亚硝酸还原和氮氧合。
硝酸还原反应：NO3-->NO2-->NO->N2O->N2亚硝酸还原反应：NO2-->NO->N2O->N2主要参与反硝化反应的微生物是反硝化细菌（denitrifying bacteria），它们能在无氧或微氧条件下利用硝酸盐、亚硝酸盐和有机碳等还原剂还原硝态氮为氮气。
三、硝化和反硝化的影响因素1.温度：硝化和反硝化过程对温度敏感，适宜的温度范围有利于微生物的活性和氮转化过程。
2.pH值：硝化和反硝化过程对于pH值的变化十分敏感。
通常但不一定，硝化过程对于中性或弱碱性环境条件下最为适宜，而反硝化过程对于中性或微酸性环境条件下最为适宜。
污水处理干货：硝化-反硝化工艺
污水处理干货：硝化-反硝化工艺随着环保政策的日趋严格，对氮磷的严格要求日益突出，我们如果依旧以去除有机物的思路设计污水处理站，将导致污水处理站难以挖掘生化工艺的潜力，总氮去除效率跟不上，导致后期的重复建设，同时没能充分利用原有污水处理站的有机物营养，而致使投资运行成本提高。
掌握更深度的污水处理知识，对提升环保技能水平、降低投资与运行成本至关重要。
一、硝化与反硝化基础知识废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。
生物处理把大多数有机氮转化为氨，然后可进一步转化为硝酸盐。
1、硝化与反硝化（一）硝化在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。
反应过程如下：亚硝酸盐菌（8-36h）NH4++3/2O2→NO2-+2H++H2O-△E E=278。
42KJ第二步亚硝酸盐转化为硝酸盐：酸盐菌（12-59h）NO-+1/2O2 →NO3--△E △E=278。
42KJ这两个反应式都是释放能量的过程，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少它的需氧量。
上诉两式合起来写成：NH4++2O2 →NO3-+2H++H2O-△E △E=351KJNH4++1。
83O2+1。
98HCO3-→0。
02C5H7O2N+0。
98 NO3-+1。
04 H2O+1。
88H2CO3 由上式可知：（1）在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4。
57g；（2）硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每氧化lg氨氮，将消耗碱度（以CaCO3计） 7。
lg。
（3）水中BOD不宜过高，20mg/L以下，否则会使增值速率较大的异氧细菌迅速增殖，使自养型的硝化细菌受到排挤，难以形成优势菌种，使硝化反应难以进行。
（1）pH值当pH值为8。
0～8。
4时（20℃），硝化作用速度最快。
由于硝化过程中pH将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰，维持pH 值在7。
5以上；（2）温度温度高时，硝化速度快。
硝化与反硝化去除氨氮的原理
硝化与反硝化去除氨氮操作一、硝化与反硝化的作用机理：1、硝化细菌包括亚硝化菌和硝化菌，亚硝化菌将废水中的NH3转化为亚硝酸盐，硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐，称为硝化作用。
硝化作用必须通过这两类菌的共同作用才能完成。
2、反硝化菌将硝酸盐转化为N2、NO、N2O，称为反硝化作用。
3、硝化细菌必须在好氧条件下作用。
4、反硝化菌必须在无氧或缺氧的条件下进行。
二、作用方程式：硝化反应：2NH3＋3O2――（亚硝化菌）――2HNO2＋2H2O＋能量（氨的氧化）2HNO2＋O2――（硝化菌）――2HNO3＋能量（亚硝酸的氧化）反硝化反应：NO3— +CH3OH ——N2 + CO2+H2O+ OH—（以甲醇作为C源）三、操作：1、将购买的硝化菌投加到曝气池5、6#，亚硝化菌投加到曝气池1、2、3、4#，反硝化菌投加到厌氧池。
2、控制指标：生物硝化①PH值：控制在7.5—8.4②温度：25—30℃③溶氧：2—4mg/L④污泥停留时间：必须大于硝化菌的最小世代时间，一般应大于2小时生物反硝化：①PH值：控制在7.0—8.0②温度：25—30℃③溶氧：0.5mg/L⑤机碳源：BOD5/TN＞（3—5）过低需补加碳源生物脱氮机理污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上，先利用好氧段经硝化作用，由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用，将氨氮通过硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮，即，将转化为和。
在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转化为氮气，即，将（经反亚硝化）和（经反硝化）还原为氮气，溢出水面释放到大气，参与自然界氮的循环。
水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险性，达到从废水中脱氮的目的。
○1硝化——短程硝化：硝化——全程硝化（亚硝化+硝化）：○2反硝化——反硝化脱氮：反硝化——厌氧氨氧化脱氮：反硝化——厌氧氨反硫化脱氮：废水中氮的去除还包括靠微生物的同化作用将氮转化为细胞原生质成分。
主要过程如下：氨化作用是有机氮在氨化菌的作用下转化为氨氮。
《2024年短程硝化反硝化技术研究进展》范文
《短程硝化反硝化技术研究进展》篇一一、引言随着环境保护意识的逐渐加强，污水处理技术在不断进步与发展。
短程硝化反硝化技术作为新兴的污水处理技术，具有其独特的优势和广阔的应用前景。
该技术主要通过控制硝化反应的过程，使其仅进行到亚硝酸盐阶段，即所谓的“短程”过程，随后进行反硝化反应，以达到去除氮的目的。
本文旨在探讨短程硝化反硝化技术的原理、应用及研究进展。
二、短程硝化反硝化技术原理短程硝化反硝化技术主要涉及两个过程：硝化过程和反硝化过程。
在硝化过程中，氨氮在亚硝酸盐菌的作用下被氧化为亚硝酸盐；在反硝化过程中，亚硝酸盐在厌氧条件下被还原为氮气，从而达到去除氮的目的。
短程硝化反硝化技术的关键在于控制硝化过程仅进行到亚硝酸盐阶段，这需要通过对反应条件的精确控制来实现。
三、短程硝化反硝化技术的应用短程硝化反硝化技术广泛应用于污水处理、脱氮除磷等领域。
由于该技术具有反应速度快、能耗低、污泥产量少等优点，因此在污水处理领域具有广泛的应用前景。
此外，该技术还可与其他生物脱氮技术相结合，如厌氧氨氧化、同步硝化反硝化等，以提高脱氮效率。
四、短程硝化反硝化技术研究进展近年来，短程硝化反硝化技术的研究取得了显著的进展。
首先，在反应器设计方面，研究者们设计出了各种类型的反应器，如序批式反应器、流化床反应器等，以提高短程硝化反硝化的效率和稳定性。
其次，在反应条件控制方面，研究者们通过优化pH 值、温度、溶解氧等参数，实现了对短程硝化反硝化过程的精确控制。
此外，关于短程硝化反硝化技术的机理研究也取得了重要的进展，为该技术的进一步应用提供了理论依据。
五、未来展望未来，短程硝化反硝化技术将进一步得到发展和完善。
首先，研究者们将继续优化反应器设计，提高短程硝化反硝化的效率和稳定性。
其次，关于反应条件控制的研究将更加深入，以实现更加精确的控制。
此外，结合其他生物脱氮技术，如厌氧氨氧化、同步硝化反硝化等，将进一步提高短程硝化反硝化技术的脱氮效率。
影响硝化反硝化的因素
1、温度：温度愈高，可使硝化作用的活性增加，但这不表示温度越高越好，因为温度越高，溶氧的饱和度会降低，因此硝化作用仅能在温度与溶氧之间取得一个平衡关系以获得最高的效率。
一般的建议是以不超过30℃，不低于20℃为原则。
2、PH值：在一般的生物处理程序中，硝化反应系统受pH影响很大。
硝化细菌在生长过程中会消耗大量碱度，故pH稍高于7～8，有利于硝化作用（张镇南等，1995）。
一般的建议是以介于7.5～8.2之间最佳，若高于9.0或低于6.0都要避免，因为那已超过硝化细菌正常生长的范围，必然会影响硝化作用的效率（Alleman，1992）。
3、溶氧：当溶氧（DO）浓度低时，硝化反应受溶氧浓度影响很大。
但在一般的生物处理程中，溶氧则较不容易控制，因此必须作处理水之溶氧测试，并控制至少不低于2～3ppm的范围内（Alleman，1992）。
4、氨和亚硝酸：分子性的氨和游离的亚硝酸均会对硝化反应产生抑制作用（Anthonisen，1976）。
分子性的氨浓度如果高于10～150ppm，可能对亚硝酸化作用产生抑制作用，高于0.1～1.0ppm对硝酸化作用即产生抑制作用（Anthonisen，1976）。
亚硝酸浓度若大于0.22～2.8ppm亦会抑制硝酸化作用（Anthonisen et al.，1976）。
5、碳氮比：硝化细菌之存在比率取决于污水中含碳物质及含氮物质之相对数量。
含氮营养物浓度之测定可利用凯氏法（Kjeldahlmethod）测得所谓的总凯氏氮（Totol Kjeldahl Nitrogen），简称TKN，其值包含氨及有机氮化物。
含碳物质浓度之测定可利用生化需氧量BOD（Biochemical Oxygen Demand）行之，它代表有机污染之程度。
BOD/TKN简称碳氮比。
碳氮比愈高，异营性氧化菌的活性较大，大量繁殖，消耗溶氧速率快，使硝化细菌无法生存竞争。
反之，如果碳氮比愈低，则有利于硝化细菌之增殖。
硝化和反硝化生物滤池调试
硝化和反硝化生物滤池调试摘要：本人调试并交付了某污水处理有限公司的项目。
该项目水源为某市市政污水，日处理量为100000m3/d，处理后出水要求为一级B，工艺流程为：格栅→除油沉砂池→高效沉淀池→硝化反硝化生物滤池→紫外线消毒池在这里重点介绍硝化反硝化生物滤池的工艺原理，调试过程和相关调试运行参数。
本厂的硝化反硝化生物滤池是由上向流曝气硝化滤池和非曝气反硝化滤池组成，是通过生物法和物理法相结合，从而去除水中的氨氮、总氮、悬浮物、COD、BOD和少量的磷酸盐。
该工艺具有处理能力强，效果好，受温度影响小，耐冲击负荷，自动化程度高，占地面积小等优点。
但是，也具有需要额外投加有机碳源甲醇，而导致运营费用有所增加的问题。
由于该厂的原水水质早晚变化比较大，系统自动化控制要求比较高等特点。
在工艺调试期间，遇到和克服了很多的实际困难。
之间通过大量的实验和对进出水与关键控制点长期的水质分析，总结了许多宝贵的经验，并对硝化反硝化生物滤池有了更深入的理解。
关键词：硝化反硝化生物滤池；反冲洗；脱氮；有机碳源绪论随着国家经济的腾飞，优化城市结构以及环境资源的可持续发展等一系列问题摆在了我们面前。
水处理行业更是在这样的大环境下逐步占据着越来越重要的位置，水处理技术也呈现出了蓬勃发展的态势。
为了保护环境及节约水资源，国家对大多数城镇污水处理厂的排放有了更高的要求，即一级A标准①。
所以目前很多旧厂需要升级改造，新建污水处理厂需要考虑更多的深度处理设施以使出水可以进行中水回用或达标排放。
考虑到目前城镇污水处理厂升级改造可用空间小，征地困难等原因，生物滤池这种具有占地面积小，过流速度快，处理效率高，运行维护简便等特点的处理工艺越来越多的得到了应用。
其中一种硝化和反硝化生物滤池的处理工艺对于去除悬浮物、氨氮、COD、BOD和总氮的效率非常高。
本文针对这种上向流曝气硝化生物滤池和非曝气反硝化生物滤池的工艺原理，调试及运行中的经验进行论述及分析，并且提出了一些建议及设想。
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。
硝化与反硝化条件
硝化与反硝化条件一、硝化条件硝化是指将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程，是一种重要的氮素循环过程。
硝化过程通常发生在土壤中，但也可以在水体中发生。
硝化是由一群氧化细菌完成的，主要包括氨氧化菌和亚硝酸氧化菌。
1. 温度：硝化作用对温度的适应范围较广，但最适温度一般为25-30摄氏度。
低于10摄氏度时，硝化作用几乎停止，高于40摄氏度时，硝化作用受到抑制。
2. pH值：硝化菌对pH值的适应范围较宽，但最适pH值一般为7-8。
当pH值低于5或高于9时，硝化作用会受到抑制。
3. 氧气：硝化是一种需氧过程，氧气是硝化作用的必需物质。
在水体中，氧气的溶解度较低，因此水体中的硝化作用较慢。
4. 氨氮浓度：硝化作用对氨氮浓度的适应范围较宽，但当氨氮浓度超过一定范围时，硝化作用会受到抑制。
一般来说，氨氮浓度越高，硝化作用越快。
5. 有机物质：一些有机物质可以提供硝化菌的生长和代谢所需的能量和营养物质，从而促进硝化作用。
但过量的有机物质会导致硝化作用减弱或停止。
二、反硝化条件反硝化是指将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气的过程，是一种氮素的损失过程。
反硝化主要由一类异养细菌完成，这些细菌可以利用亚硝酸盐和硝酸盐作为电子受体进行呼吸作用。
1. 缺氧环境：反硝化作用发生在缺氧环境下，因为在缺氧环境中，亚硝酸盐和硝酸盐可以作为最终电子受体。
当缺氧条件得到满足时，反硝化作用可以正常进行。
2. 有机物质：有机物质是反硝化作用的能量来源，可以促进反硝化作用的进行。
有机物质的种类和浓度对反硝化的速率有一定的影响。
3. pH值：反硝化菌对pH值的适应范围较宽，但最适pH值一般为7-8。
当pH值过低或过高时，反硝化作用会受到抑制。
4. 温度：反硝化作用对温度的适应范围较广，但最适温度一般为25-30摄氏度。
低于10摄氏度或高于40摄氏度时，反硝化作用会受到抑制。
5. 反硝化菌的种类和数量：不同种类和数量的反硝化菌对反硝化作用的速率有一定的影响。
好氧、厌氧、硝化反硝化
水解酸化池: 水解酸化得作用就是调节废水得pH 值,为后续得生化反应得反应创造条件;因为很多工艺要求水质在一定pH 值范围内，而进水水质往往达不到要求，故要设计酸化池。
水解酸化主要用于有机物浓度较高、SS 较高得污水处理工艺,就是一个比较重要得工艺。
如果后级接入UASB 工艺，可以大大提高UASB 得容积负荷, 提高去除效率。
水中有机物为复杂结构时，水解酸化菌利用H2O 电离得Ｈ＋与-OH 将有机物分子中得C- Ｃ打开,一端加入Ｈ＋,一端加入－OH ，可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，提高污水得可生化性。
水中SS 高时，水解菌通过胞外粘膜将其捕捉,用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢,不完全得代谢可以使ＳS 成为溶解性有机物,出水就变得清澈了。
这其间水解菌就是利用了水解断键得有机物中共价键能量完成了生命得活动形式。
但就是ＣOD 在表象上就是不一定有变化得,这要根据您在设计时选择得参数与污水中有机物得性质共同确定得长期得运行控制可以让菌种产生诱导酶定向处理有机物,这也就就是调试阶段工艺控制好以后, 处理效果会逐步提高得原因之一。
水解工艺并不就是简单得,设计时要考虑污水中有机物得性质,确定水解得工艺设计,水解停留时间、搅拌方式、循环方式、污泥回流方式、设计负荷、出水酸化度、污泥消解能力、后级配套工艺（U ＡSB 或接触氧化）。
接触氧化池:生物接触氧化法得反应机理生物接触氧化法就是一种介于活性污泥法与生物滤池之间得生物膜法工艺,其特点就是在池内设置填料, 池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中得填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均得缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给,生物膜生长至一定厚度后,填料壁得微生物会因缺氧而进行厌氧代谢,产生得气体及曝气形成得冲刷作用会造成生物膜得脱落, 并促进新生物膜得生长,此时,脱落得生物膜将随出水流出池外。
硝化作用及反硝化作用
硝化作用及反硝化作用
硝化作用（nitrification）氨基酸脱下的氨，在有氧的条件下，经亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用转化为硝酸的过程。
氨转化为硝酸的氧化必须有O2参与，通常发生在通气良好的土壤、厩肥、堆肥和活性污泥中。
硝化细菌,先是亚硝化细菌将铵根（NH4+）氧化为亚硝酸根（N02-）；然后硝化细菌再将亚硝酸根氧化为硝酸根（N03-）。
硝化作用所产生的硝酸盐（NO3-），因其自身的负电性而不容易被固定在正离子交换点（主要是腐殖质）多于负离子的土壤中。
反硝化作用，是指在厌氧条件下，微生物将硝酸盐及亚硝酸盐还原为气态氮化物和氮气的过程。
是活性氮以氮气形式返回大气的主要生物过程。
反硝化作用不仅在土壤中进行，还可在江河湖泊和海洋中进行。
发生反硝化作用的条件是：①反硝化微生物；
②合适的电子供体，如有机碳化物、还原态硫化物；③厌氧条件；④氮的氧化物。
土壤中已知能进行反硝化作用的微生物种类
有24个属性。
绝大多数反硝化细菌是异养型细菌，亦有少数自养型细菌如反硝化硫杆菌。
影响反硝化作用的因素包括：①氧的供应，当氧的供应受到限制时发生反硝化作用；②碳的供应，如土壤有机质、根分泌物等；③硝酸盐的供应；④pH，在酸性土壤中，反硝化作用受到抑制。
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氨氮在线仪器性能的比较
NH4D sc
AMTAX sc
Compact
Inter2
原理
量程 mg/L 精度
离子选择电极 气敏电极
0.2-1000 5%或0.2
0.05-20;1-100;101000
3%
反应时 间min
预处理
<2 不需要
5 Filter probe
输出 SC1000
SC1000
逐出比色法
DO 控制
污水处理厂能耗主要分布
物Mce理lceha处annin理icgal
15%
基Inf础ras设tru施cture
4%
污泥Sl处udg理e
treatment 12%
F过iltr滤ation
13%
A曝e气ration 56%
DO 控制
物Mce理lceha处annin理icgal
15%
基Inf础ras设tru施cture
AAO
好氧+缺氧：硝化 / 反硝化
进水 初沉污泥
初沉
好氧 NH4-N + O2
1. 硝化
反硝化污泥
剩余污泥
缺氧 NO3-N + 有机 C
2. 反硝化
异氧除碳 菌
N2, (气体), CO2 , H2O
生物质 (污泥)
缺氧池最重要功能：反硝化
反硝化的影响因素
1. 微生物：反硝化细菌（异养菌）。 2. BOD/N比：BOD/N>3。 3. DO＜0.5mg/L。 4. pH值：适宜pH为6.5－7.5，过高过低（＞8或＜6）都将受到影响。 5. 温度：适宜20-38℃，当t＜15℃明显下降、＜3℃停止。 6. HRT：由于反硝化速度快，5－10min基本完成，30min能达到85-90%左右 。故缺氧段或反硝化段HRT＝1－1.5h
氨的控制：基于负荷确定曝气设定值
实际值 设定值
铵的浓度 （ mg/l NH4-N）
DO的浓度（ mg/l ）
O2
NH4
空气
设定值 8区DO
相比控制线节约27.7 %的曝气量
NH4 浓度的控制：保证稳定的硝化 / 节约能量
空气
生物除磷
反硝化
需求值 当前值
O2 NH4-N
O2
硝化
NH4-N
回流 回流污泥
• 溶解氧指标并不能直接反映系统的氧气需求量，只是反 映了反应池中氧气的剩余程度，无法根据它的数值和变 化直接计算气量。
因此：仅仅通过DO的控制是不全理想的
NH4浓度控制的优点
• 考虑所有影响硝化的因素：当前负荷、污水温度、pH值 、污泥龄、抑制物等
• 降低曝气能耗 • 保证稳定的硝化 • 优化反硝化
4%
污t泥rSeal处utmd理geent
12%
F过iltr滤ation
13%
A曝er气ation 56%
对曝气进行优化可以获 得最大程度的能量节约
闭环DO控制
传统DO控制 ：根据负荷的变化调整DO浓度
• 红线以上的能量消耗都是 浪费性能量消耗
闭环DO控制：推流式反应器中监测点的选择
根据可控区的数量 • 每个区域都应安装一个DO传
p
M
反硝化
设定值 当前值
O2
硝化
回流 回流污泥
DO的控制不是完全理想的
30 % 的时间 NH4-N 浓度小于0.1 mg/l.
10区的出水 沉淀池出水
铵的浓度 （ mg/l NH4-N）
O2
天
空气
仅仅通过DO的控制是不全理想的
• 污水水质多变，处理系统复杂，DO检测控制滞后，根 据滞后的结果控制工艺过程，造成出水不合格。
污水处理过程优化
李俊英
为什么要精确控制DO
• 节能角度：过高的DO增加能耗（曝气区DO <2mg/L) • 工艺角度：
– 内回流系统把大量溶解氧带入缺氧区，将严重影响反硝化的效果(DO 浓度 <0.5mg/L)
– 厌氧区DO高不适合聚磷菌的生存 （ 0.2mg/L 左右） – 曝气过大或太小引起污泥上浮，影响出水水质
感器 如果只有一个可控区 • 在曝气的后1/3处设置DO传感
器最合适
–IWA* 模型和 DO变化图 根据负荷的变化调整DO浓度
•曝气池中的溶解氧浓度：前段浓度低，后段浓度高； •如果仅仅由中间的探头控制溶解氧的浓度是不够的。
优化硝化过程
• 通过DO控制 • NH4-N浓度控制
闭环控制DO
空气
生物除磷
回流 回流污泥
优化反硝化过程：控制外部碳源的添加
AAO
好氧+缺氧+厌氧：硝化 / 反硝化 / 生物除磷
进水 初沉污泥
初沉
生物除磷 反硝化
硝化
Fe, Al
二沉
出水
回流污泥
剩余污泥
厌氧
PO4-P 好氧
净去除量 时间
0.2-12;2-120;201200 2.5%或0.2
水杨酸次氯酸钠比色法
0.02-2.00;0.1-20.0;1.080 2%
13-120可选
5、10、15、20、30
filtrax 4-20 mA
filtrax 4-20 mA
使用哈希氨氮分析仪的作用
• 对污水厂的运行起到监督和报警等作用 • 对污水厂的运行优化指导，在保证出水符合国家及地方排放标准 • 节约运行成本
优化反硝化过程的方法
• 通过NO3-N控制 • 通过回流量控制 • 通过外加碳源控制 • 通过ORP控制
优化反硝化：硝酸盐控制
空气
2 O2
NO3-N
O2
硝化/反硝化
回流污泥
NO3-N
优化反硝化过程：调整内部循环
建议NO3-N浓度： 1-2 mg/l
air
Q NO3-N
NO3-N
生物除磷
反硝化
硝化