短程硝化反硝化

优势：相比物化方法， 生物法更加节约成本， 节约资源，效果明显， 处理费用低，不产生 二次污染等特点，因 此在工程上广泛运用。
传统生物脱氮与短程硝化反硝化
传统生物脱氮过程：
短程硝化反硝化过程：
NH4+
硝化阶段
NO2-
N2
反硝化阶段
反硝化过程中对于反硝化菌，硝酸盐和亚硝酸 盐都可以作为电子受体。因此，就生 物 脱 氮 而 言 ， 硝亚硝酸盐和亚硝酸 盐 都 可 以作为电子受体。因此，就生物脱氮 而 言 ， 硝 化 过 程 中 的“ NO2-→NO3-”与反 硝化过程中“NO3- → NO2-”是一段多走的路程， 将其从工艺中省去同样能实现废水脱氮。
Using Oxidation–Reduction Potential (ORP) and pH Value for Process Control of Shortcut Nitrification– Denitrification 废水来源：豆制品厂废水；温度（28±0.5℃）； 实验目的：通过pH以及ORP实现短程硝化反硝化的控制； 实验结果：分别作氧化还原电位一阶导数和pH值一阶倒数 随时间变化的曲线。 在短程硝化反硝化过程中，氧化还原电位的变化，PH曲 线都与有机物质的降解，硝化作用，反硝化作用都具有良 好的相关性； 最终的硝化作用与反硝化作用是通过曲线上的显著性的拐 点来判断的。因此ORP和PH值是实现短程硝化反硝化的 控制的可靠参数； 可以避免曝气量过多导致的丝状污泥膨胀，并且可以节约 能源。

结 果
实验
图中显示随着回流比从50%提高到800%， TN的去除率48.1%增加到82.8%，NH4+的 去除率始终保持在98.2%，说明NH4+的去 除率与回流比没有关系。
图中显示UASB+MBR联合系统对TOC的去 除效果要明显优于单一系统的处理效果， 达到98%以上，且UASB在整个处理过程中 占主导地位。
附页
短程硝化反硝化在硝化过程中可少产泥
24%～33%，在反硝化过程中可少产泥 50%。
反应时间及容积减少机理
亚硝酸菌世代周期比硝酸菌的世代周期
短，泥龄也短，控制在亚硝化阶段易提 高微生物浓度和硝化反应速度，缩短硝 化反应时间，从而可以减少反应器容积， 节省基建投资。
实现途径→影响因素
DO浓度
在低温下仍主要以亚硝酸盐积累为 主，亚硝化率维持在88.6%。硝化 545min才能完成。
硝化时间16℃是26℃的倍2.3；通过计算比氨氧化速率和比反硝化速率可ห้องสมุดไป่ตู้降低 温度对于短程系统硝化反应的影响要大于反硝化的影响。
泥龄影响
废水类型：焦化废水； 反应器：采用一体化膜序批式生物反应器（SMSBR） 实验结论：提出短程硝化现象并非是由pH值和氨浓度或氨 负荷所引起，而是由于泥龄太长所产生的微生物代谢产物 抑制了硝化反应过程中的硝酸盐细菌的结果。但是至于是 什么物质组分还需进一步研究确定。 反应器中投加PAC后好氧段出水NO3--N和NO2--N浓度的对 比发生了明显改变,即NO3--N浓度↑而NO2--N浓度↓,后经多次 测试都得出相同结果,其原因是由于活性炭对抑制物产生了 吸附作用,使其对硝酸盐细菌的抑制减弱,至于微生物代谢产 物中起决定性作用的物质组分还需进一步研究确定。
氧化还原电位（ORP） 和pH值
反应器类型
影响 因素
温度
污泥泥龄
抑制剂
Do浓度影响
废水来源：以人工配制高氨氮废水作为处理对象； 实验目的：溶解氧浓度对短程硝化的影响试验；
氨的去除率
亚硝酸盐积累率
□ NH4+ in ；◆ NH4+ out ； ●NO2- out ；× NO3- out ；
Nitrification with high nitrite accumulation for the treatment of wastewater with high ammonia concentration

The integration of methanogenesis with shortcut nitrification and denitrification in a combined UASB with MBR
废水成分：含有机 碳和氯化铵的低强 度合成废水 处理工艺：升流式 厌氧污泥床(UASB) 和好氧生物膜反应 器(MBR)处理 温度：28~30 ℃、 pH ：7.8-8.1
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概念原理
目 录
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短程硝化反硝化优势 实现途径
应用实例
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目前常用的脱氮方法
物化法：吹脱法，离子交换法，折点氯化法 生物法：传统的生物脱氮法，新型生物脱氮法
生物脱氮法是指通过 微生物的新陈代谢， 实现对氮的氧化还原 等一系列反应，使水 体中各种形态的氮转 变成为氮气或微生物 自身成分的脱氮方法。

投加抑制剂影响
温度：23℃，最初pH：7.6~7.8，
抑制剂：次氯酸钠（NaOCl）
AOB/NOB
废水来源：人工配制；污泥来源：污水处理厂
曝气终点 加氯点
1～9天：氯化作用并 不明显，没有亚硝酸 盐积累，说明一开始 并没有其抑制作用； 10～17天：亚硝酸盐 有微弱的积累量；随 后的三天内，明显的 抑制，第20天：亚硝 态氮占绝大多 数， 硝态氮不到1mg/L； 硝化的第二阶段完全 被抑制。
温度影响
适宜温度：28~40℃
常温低温条件下对硝化反硝化影响
污水来源：生活污水，接种污泥：污水处理厂回流污泥； 温度变化范围：10～28℃；

亚硝化率始 终维持在 78.8%以上
26℃
16℃
以NO2- -N积累为主，NO3- -N始终低 于5mg· L-1，亚硝化率达到了91.2%。 硝化240min完成。
潜在优势
在硝化阶段可节约25%左右的需氧量，降
低了能耗； 在反硝化阶段减少了约40%的有机碳源， 降低了运行费用； 减少了50%的污泥产量； 缩短反应时间，相应的减少反应器的容积；
减少需氧量和碳源机理
硝化阶段 反硝化阶段
污泥产量减少机理
通过表观产率系数计算：
亚硝酸菌： 0.04～0.13gVSS/gN 硝酸菌： 0.02～0.07 gVSS/gN 亚硝酸反硝化菌 ：0.345gVSS/gN 硝酸反硝化菌： 0.765gVSS/gN
实验结果：
Do：5.7mg· L-1→2.7mg· L-1时，没有发生短程硝化 现象。 Do：1.7mg· L-1时，NO2-开始积累，Do↓→ NO2- ↑， 当Do降至0.7mg· L-1 ， NO2-积累达到最大值（大于 65%）；同时此期间氨氮的去除率没有被影响，始 终大于98%。然而，当Do降低到 0.5mg· L-1时，氨 氮去除率受到影响，当曝气结束时，在出水中检测 未硝化的氨氮。
高盐度废水
废水来源：海水与生活污水按不同比例配制； 温度：25℃，pH：8.5~9
氨氮
亚硝氮
试验结果：
硝化过程中，含盐量↑→氨氮的降解速度↓； 含海水50%的废水2h：氨氮去除率就达到50%以 上，4h：氨氮去除率达到80%以上； 含盐量↑→亚硝酸盐↑,亚硝化率提高； 反硝化阶段由于积累的亚硝酸盐较多，反硝化时 间也就越长。这说明含盐量的提高对氨氮的降解 与亚硝酸盐的积累有促进作用。 在废水的短程脱氮生物处理过程中，适当的增加 盐度将有助于增强亚硝酸菌的活性，增加硝化阶 段亚硝酸盐的积累，缩短反应时间，有利于短程 硝化反硝化的维持。