短程与同步硝化反硝化

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同步硝化反硝化

同步硝化反硝化的出路，究竟在何方？古语云：殊途同归。

对于污水脱氮来说，亦是如此。

处理方法并不是只有一种。

方法一：依照传统生物脱氮理论，在脱氮过程中需要经过硝化和反硝化两个过程，最终将氨氮转化为氮气而解决污水处理脱氮问题。

生物脱氮原理如下：硝化作用是在亚硝酸菌作用下将氨氮转化为NO2-N，然后硝酸菌将NO2-N转化为NO3-N。

反硝化作用是指在厌氧或缺氧情况下将NO3-N转化为NO2-N，并最终将NO2-N转化为N2。

方法二：然而，近年来，国内外的不少研究和报告证明存在着同步硝化反硝化现象。

同步硝化反硝化又称短程硝化反硝化。

是指在同一反应器内同步进行硝化反应和反硝化反应。

这样的反应中，反硝化可以直接利用硝化作用转化的NO2-N进行反应，而不必将氨氮转化为NO3-N，可以减少能源的消耗，以及对氧的需求。

条条道路通罗马，那么总有一条是最合适的吧？那么，相对于传统脱氮反应来说，同步硝化反硝化又具有什么样的优势呢？根据化学计量学统计，与传统硝化反硝化脱氮反应相比，同步硝化反硝化具有以下优势：1.在硝化阶段可以减少25%左右的需氧量，减少对曝气的需求，就是减少能耗；2.在反硝化阶段减少了40%的有机碳源，降低了运行费用；3.NO2-N的反硝化速率比NO3-N的反硝化速率高63%左右；4.减少50%左右污泥；5.反应器容积可以减少30%-40%左右；6.反硝化产生的OH－可以原地中合硝化作用产生的H＋,能有效保持反应容器内的PH。

（以上数据出自论文：《同步硝化反硝化脱氮机理分析及影响因素研究》）既然有这么多的优势，那么为什么同步硝化反硝化工艺一直没能得到推广呢？这个，就要用一句古语来解释了：祸兮，福之所倚，福兮，祸之所伏。

也就是说，有利就有弊。

同步硝化反硝化工艺进入人们的视线以来，科学家以及相关的研究人员在上面倾注了大量的精力进行研究，对影响同步硝化反硝化反应的因素有了详细的了解。

同步硝化反硝化的影响因素总结如下：1.溶解氧（DO）控制系统中溶解氧，对获得高效的同步硝化反硝化具有极其重要的意义。

短程硝化反硝化的研究详解

短程硝化反硝化的研究进展摘要短程硝化反硝化技术主要用于处理高氨氮质量浓度和低C/N比的污水。

成功实现短程硝化反硝化技术的关键是将硝化反应控制并维持在亚硝酸盐阶段，不进行亚硝酸盐至硝酸盐的转化。

本文探讨了短程硝化反硝化的机理并对氨氧化菌的分子生物学研究进行了分析，同时探讨了A/SBR工艺的应用。

关键词短程硝化反硝化氨氧化菌A/SBR1 引言近年来，随着工业化和城市化进程的不断提高，大量氮、磷等营养物质进入水体，水体富营养化的现象日益严重，由于常规的活性污泥工艺硝化作用不完全，反硝化作用则几乎不发生，总氮的去除率仅在10%～30%之间，出水中还含有大量的氮和磷[1]。

因此，只有对常规的活性污泥法进行改进，加强其生物脱氮功能，才能解决日益突出的受纳水体“富营养化”问题。

目前，各城市污水处理厂均应用新的运行方法和控制策略进行脱氮除磷。

随着新的微生物处理技术的介入，污水处理设施的功效得到显著提高。

短程硝化反硝化技术对于处理这种污水在经济和技术上均具有较高的可行性。

短程硝化反硝化技术已成为脱氮领域研究的热点。

其研究内容主要集中在实现氨氧化菌在反应器的优势积累、构造适于氨氧化菌长期稳定生长并抑制亚硝酸氧化菌的最佳环境因素、优化过程控制模式实现持续稳定的短程硝化等。

2 短程硝化反硝化的机理生物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程。

第一步是由氨氧化菌( ammonium oxidition bacteria，AOB) 将NH4-N氧化NO-2-N的亚硝化过程;第二步是由亚硝酸氧化菌( nitrite oxidition bacteria，NOB) 将NO-2-N氧化为NO-3-N的过程。

然后通过反硝化作用将产生的NO-3-N经由NO-2-N、NO或N2O转化为N2，NO-2-N 是硝化和反硝化两个过程的中间产物。

V oets等(1975)在处理高浓度氨氮废水的研究中，发现了硝化过程NO-2-N积累的现象，首次提出了短程硝化反硝化生物脱氮的概念[2]。

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。

生化脱氮工艺

生化脱氮工艺1、全程硝化反硝化全程硝化反硝化是目前应用最广时间最久的一种生物法，是在各种微生物作用下,经过硝化、反硝化等一系列反应将废水中的氨氮转化为氮气，从而达到废水治理的目的。

全程硝化反硝化法去除氨氮需要经过两个阶段：硝化反应：硝化反应由好氧自养型微生物完成，在有氧状态下，利用无机氮为氮源将NH 「化成NO-然后再氧化成NO B的过程。

硝化过程可以分成两个阶段。

第一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐(NO2),第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐(NO3)0反硝化反应：反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮(N2)的过程。

反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物(污水中的BOD成分)作为电子供体，提供能量并被氧化稳定。

全程硝化反硝化工程应用中主要有AO、A20＞氧化沟等，是生物脱氮工业中应用较为成熟的方法。

全程硝化反硝化法具有效果稳定、操作简单、不产生二次污染、成本较低等优点。

该法也存在一些弊端，如当废水中C/N比值较低时必须补充碳源，对温度要求相对严格，低温时效率低，占地面积大，需氧量大，有些有害物质如重金属离子等对微生物有压制作用，需在进行生物法之前去除，此外，废水中，氨氮浓度过高对硝化过程也产生抑制作用，所以在处理高浓度氨氮废水前应进行预处理，使氨氮废水浓度小于500mg∕L传统生物法适用于处理含有有机物的低浓度氨氮废水,如生活污水、化工废水等。

2、同步硝化反硝化(SND)当硝化与反硝化在同一个反应器中同事进行时，称为同时消化反硝化(SND)。

废水中的溶解氧受扩散速度限制在微生物絮体或者生物膜上的微环境区域产生溶解氧梯度，使微生物絮体或生物膜的外表面溶解氧梯度，利于好氧硝化菌和氨化菌的生长繁殖，越深入絮体或膜内部，溶解氧浓度越低，产生缺氧区，反硝化菌占优势，从而形成同时消化反硝化过程。

影响同时消化反硝化的因素有PH值、温度、碱度、有机碳源、溶解氧及污泥龄等。

强化生物脱氮工艺简介

强化生物脱氮工艺简介如果说有什么事，能让水友第一时间就乱了阵脚，氨氮超标肯定要排在前列。

要知道，含氮量可是控制水污染的一项重要指标。

含氮废水要是超标排放，很容易导致水体中的氮含量超过环境容量，富营养化也是这么产生的。

目前污水厂内普遍采用的处理方式是利用硝化菌、反硝化菌的生物特性对污水进行脱氮处理，简单来说，就是将污水中的氮元素通过微生物的代谢转化为氮气排出来。

这种方法好用吗？肯定好用。

它相比物化法有着明显的优势，比如能较彻底地脱去污水中的氨，并且不会产生二次污染问题，能耗也比较低。

而缺点也有，比如系统总停留时间过长、抗冲击负荷能力较差等。

今天给给大家介绍最新的生物脱氮技术，也叫——强化的生物脱氮技术！！一、什么是强化生物脱氮技术强化生物脱氮技术是指：在污水处理系统中，利用菌群的生物特性和物化手段调控反应条件，以此改善工艺脱氮效果的技术方法。

这种工艺被强化以后呢，在理论上能够增强微生物对氮素的降解能力，加快反应物降解速率，提高出水水质。

目前，已研究开发出的强化生物脱氮技术有：短程硝化反硝化、同步硝化反硝化、厌氧氨氧化、反硝化聚磷菌强化脱氮等。

二、强化生物脱氮技术原理01 短程硝化反硝化短程硝化反硝化是一种可用来处理高浓度、低碳氮比的新型脱氮技术。

其作用机理是通过改变反应池环境温度、pH值、溶解氧浓度DO、污泥龄等影响硝化阶段的因素条件，将硝化过程停止于亚硝化阶段，不进行亚硝酸盐氮(NO2-N) 到硝酸盐氮 (NO3-N)的转化，亚硝化后直接进行反硝化反应。

短程硝化反硝化与传统的全程硝化反硝化相比，该技术具有下列特点：亚硝化细菌（AOB）比硝化细菌（NOB）具有更短的世代周期和污泥龄，将硝化过程氨氮氧化停止在亚硝化阶段，可以有效提高微生物生长速率，促进反应正向进行，缩短系统的水力停留时间，从而减少产泥量，有效的节省了反应器设计使用容积；不进行 NO2-N 至 NO3-N 的转化可降低溶解氧的消耗量，降低用于曝气充氧的能量损耗；NO3-N 比 NO2-N 转化为 N2 需要更多的电子供体，硝化过程中，由于只完成了氨氮到亚硝酸盐氮的转化，为后续的反硝化过程节省了接近一半的有机碳源需求量。

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。

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同步硝化反硝化和短程硝化反硝化1. 引言：硝化和反硝化是自然界中氮循环过程中的两个关键环节。

硝化指的是将氨氧化为硝酸盐的过程，反硝化则是将硝酸盐还原为氮气（N2）的过程。

同步硝化反硝化和短程硝化反硝化是两种在水体和土壤中发生的硝化反硝化现象。

本文将对这两种现象进行深入讨论，以更好地理解它们在环境中的重要性。

2. 同步硝化反硝化的概念及机理：2.1 同步硝化反硝化是指硝化和反硝化同时在同一生境中进行的现象。

在某些特定的环境条件下，硝化细菌和反硝化细菌能够共存并相互作用，形成稳定的氮循环。

这种现象通常发生在富含有机质和氮的水体和土壤中。

2.2 同步硝化反硝化的机理包括以下几个步骤：2.2.1 硝化：硝化细菌通过氧化氨氮（NH4+）生成亚硝酸盐（NO2-），再经过氧化反应生成硝酸盐（NO3-）。

2.2.2 反硝化：反硝化细菌利用硝酸盐中的氧气进行呼吸作用，将硝酸盐还原为氮气和一氧化氮（N2O）。

3. 短程硝化反硝化的概念及机理：3.1 短程硝化反硝化是指硝化和反硝化在同一小尺度范围内交替进行的现象。

它通常发生在微生物周围，如土壤微生物团聚体、根际等环境中。

3.2 短程硝化反硝化的机理包括以下几个步骤：3.2.1 硝化：土壤中的硝化细菌通过氧化氨氮（NH4+）生成亚硝酸盐（NO2-），然后亚硝酸盐被反硝化细菌进一步氧化为硝酸盐（NO3-）。

3.2.2 反硝化：硝酸盐中的氮气被反硝化细菌还原为氮气（N2）。

4. 同步硝化反硝化和短程硝化反硝化的重要性：4.1 氮素循环：同步硝化反硝化和短程硝化反硝化都是氮素循环的重要环节。

它们促进了氨氮和硝酸盐在水体和土壤中的转化，并维持了生态系统中氮的平衡。

4.2 环境污染控制：同步硝化反硝化和短程硝化反硝化能够降低水体和土壤中的硝酸盐含量。

硝酸盐过量会导致水体富营养化和土壤酸化，而同步硝化反硝化和短程硝化反硝化可以有效地将硝酸盐还原为无害的氮气和一氧化氮。

循环升流式同步短程硝化反硝化池工艺污水处理厂设计

循环升流式同步短程硝化反硝化池工艺污水处理厂设计循环升流式同步短程硝化反硝化池工艺污水处理厂设计一、引言随着城市化进程的加快和人口的增加，污水排放量也逐渐增加，给环境造成了严重的污染。

因此，污水处理成为维护环境生态平衡的重要任务之一。

本文旨在设计一种适合中等规模的污水处理厂工艺，来高效处理污水。

二、工艺介绍循环升流式同步短程硝化反硝化池工艺是一种常见的废水处理技术。

该工艺采用了硝化菌和反硝化细菌的共生关系，将废水中的氨氮转化为无害的氮气，从而达到去除污染物的目的。

该工艺的主要特点是，通过循环升流的方式，将废水和硝化反硝化过程集成在一个池体内进行，既节省了空间，又提高了处理效率。

同时，通过合理设置好氧区和缺氧区，可以实现硝化和反硝化菌的有效共生，使废水处理更加稳定可靠。

三、工艺设计1. 工艺流程：废水首先通过预处理单元去除大颗粒物和固体悬浮物，然后进入同步短程硝化反硝化池。

在该池体内，通过循环升流的方式，废水与硝化反硝化菌接触反应，并将氨氮转化为氮气。

最后，经过沉淀池去除残余的悬浮物和沉淀物。

2. 池体结构设计：池体采用圆形结构设计，通过设置气体收集系统，收集生成的氮气，并通过排气管道排出。

同时，根据处理量的大小，合理设计池体的尺寸，以提高处理效率。

3. 工艺参数选择：根据实际情况，选择适当的进水量、污泥回流比例、通气量等参数，以确保整个工艺的稳定运行。

同时，根据废水的水质特点，调整并监测废水的pH值、温度等指标，以满足相应的处理要求。

四、操作维护1. 污泥的搅拌与回流：通过合适的搅拌设备，保持污泥的均匀分布，并通过回流系统将部分污泥回流到同步短程硝化反硝化池，以提供足够的活性菌量。

2. 废气处理：通过气体收集系统和排气管道，将生成的氮气排出。

针对气味较大的废气，可以采用活性炭吸附和生物过滤等方法进行处理。

3. 水质监测：定期对进出水的水质参数进行监测和分析，以确保处理效果符合要求。

根据监测结果，及时调整各种参数，保持工艺的稳定运行。

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。

短程与同步硝化反硝化

短程与同步硝化反硝化新型脱氮⼯艺研究⼀、短程硝化反硝化1、简介⽣物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程，第⼀步是由亚硝化菌将NH4+-N 氧化为NO2--N的亚硝化过程；第⼆步是由硝化菌将NO2--N氧化为氧化为NO3--N 的过程；然后通过反硝化作⽤将产⽣的NO3—N经由NO2--N转化为N2，NO2--N 是硝化和反硝化过程的中间产物。

1975年V oets等在处理⾼浓度氨氮废⽔的研究中，发现了硝化过程中NO2--N积累的现象，⾸次提出了短程硝化反硝化脱氮的概念。

如图1所⽰。

NH4+ NO2-NO3-NO2-N2传统⽣物脱氮途径NH+NO-N2短程硝化-反硝化⽣物脱氮途径图1 传统⽣物脱氮途径和短程硝化-反硝化⽣物脱氮途径⽐较两种途径，很明显，短程硝化反硝化⽐全程硝化反硝化减少了NO2-NO3-和NO3-NO2-两步反应，这使得短程硝化反硝化⽣物脱氮具有以下优点：⑴可节约供氧量25%。

节省了NO2-氧化为NO3-的好氧量。

⑵在反硝化阶段可以节省碳源40%。

在C/N⽐⼀定的情况下提⾼了TN的去除率。

并可以节省投碱量。

⑶由于亚硝化菌世代周期⽐硝化菌短，控制在亚硝化阶段可以提⾼硝化反应速度和微⽣物的浓度，缩短硝化反应的时间，⽽由于⽔⼒停留时间⽐较短，可以减少反应器的容积，节省基建投资，⼀般情况下可以使反应器的容积减少30%~40%。

⑷短程硝化反硝化反应过程在硝化过程中可以减少产泥25%~34%，在反硝化过程中可以减少产泥约50%。

由于以上的优点，使得短程硝化-反硝化反应尤其适应于低C/N⽐的废⽔，即⾼氨氮低COD，既节省动⼒费⽤⼜可以节省补充的碳源的费⽤，所以该⼯艺在煤化⼯废⽔⽅⾯⾮常可⾏。

2、影响短程硝化反硝化的因素2.1温度的影响温度对微⽣物影响很⼤。

亚硝酸菌和硝酸菌的最适宜温度不相同，可以通过调节温度抑制硝酸菌的⽣长⽽不抑制亚硝酸菌的⽅法，来实现短程硝化反硝化过程。

国内的⾼⼤⽂研究表明：只有当反应器温度超过28℃时，短程硝化反硝化过程才能较稳定地进⾏。

短程硝化反硝化

短程硝化反硝化由于在这些生物处理系统中，硝化及反硝化发生在相同的条件下或同一处理空间内，称该现象为同步硝化反硝化（simultaneous nitrification and dinitrification,SND）。

传统的硝化过程包括亚硝化阶段和硝化阶段, 分别由亚硝化细菌和硝化细菌来完成, 将NH4+ 依次转化为NO2- 和NO3-。

反硝化过程是通过反硝化细菌将NO2- 或NO3- 作为电子受体转化为N2。

短程硝化反硝化就是通过分别培养驯化亚硝化细菌和反亚硝化聚磷菌, 通过亚硝化细菌将NH4+ 在亚硝化作用下转化为NO2-, 然后不经NO3- 的生成过程直接由反亚硝化聚磷细菌将NO2- 转化为N2 的过程。

优点：（1）将硝化和反硝化反应控制在同一个反应器中，可省去一个反应池或减少反应器容积，缩短反应时间；（2）硝化过程中消耗的碱度和反硝化过程中产生的碱度相互抵消，能有效保持反应器中的pH 稳定。

常规的生物脱氮过程中：硝化作用阶段进行曝气通常需要消耗大量的能量，反硝化作用阶段则需要有机碳源的额外加入。

短程硝化反硝化之所以能够实现, 主要是由于亚硝化过程和硝化过程是氨氮氧化过程中依次进行的过程, 在硝化过程中通过控制适当的条件完全可以把两者分开。

另外, 从微生物学角度分析, 亚硝化细菌和硝化细菌之间的关系并不密切, 并无进化谱的关联性, 运行过程中通过控制适宜的环境条件可以培养出亚硝化细菌。

影响因素：温度影响：生物硝化反应适宜温度为20～35℃,一般低于15℃硝化速率降低, 12～14 ℃下活性污泥中硝酸菌活性受到更严重的抑制,出现HNO2积累。

15～30 ℃范围内,硝化过程形成的亚硝酸可完全被氧化成硝酸。

温度超过30℃后又会出现HNO2积累。

ｐＨ：随着硝化反应的进行,硝化过程产生的酸使水ｐＨ不断下降。

亚硝酸菌要求的最适ｐＨ在7～8.5，硝酸菌为6～7.5。

反应器中ｐＨ低于7则整个硝化反应会受到抑制。

《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。

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释放量及控制策略引言：近年来，随着全球人口数量的不断增加和城市化进程的加速，污水处理厂的建设和运营成为了保障城市环境卫生的重要组成部分。

然而，污水处理过程中产生的氧化亚氮（N2O）作为一种强效温室气体，严重影响着大气环境质量和气候变化。

污水处理厂中，生物脱氮是一种常见的途径，通过提高污水中硝酸盐的浓度，利用硝化菌和反硝化菌将氮化合物转化为氮气（N2）从而减少有害氮元素的排放。

然而，生物脱氮过程中产生的N2O却会被释放到大气中，成为气候变化的重要驱动因素。

本文将探讨污水处理厂中两种生物脱氮方式（短程硝化反硝化和同步硝化反硝化）中N2O的释放量及控制策略。

一、污水短程硝化反硝化生物脱氮中N2O释放量及控制策略1. N2O的产生机理短程硝化反硝化是指在同一污水处理单元中，通过适当调控氧气和底物质量浓度，使硝化和反硝化反应在同一生物体系中进行。

在短程硝化反硝化过程中，硝酸盐通过硫酸盐处于氧化态和还原态之间的转化，从而先后氧化和反硝化的反应发生在同一个微环境中。

然而，短程硝化反硝化过程中的氧化底物和反硝化底物的不完全利用会导致N2O的产生。

2. N2O的释放量评估目前，常用的评估N2O释放量的方法有：质量平衡法、荧光光谱法和模型模拟法等。

质量平衡法通过测量进入和离开系统的N2O质量，计算N2O的释放量。

荧光光谱法则是通过N2O分子在特定波长下的荧光强度与其浓度之间的关系，来测定N2O的释放量。

模型模拟法则是通过建立硝化反硝化反应的动力学模型，考虑不同因素对N2O释放的影响，来预测N2O的释放量。

3. 控制策略研究控制N2O的释放量是实现生物脱氮效果和环境保护的重要方面。

目前，已有一些控制策略被提出，如调控DO（溶解氧）浓度、限制氧供、减少有机负荷等。

研究表明，通过适当调节DO浓度，可以达到降低N2O释放量的效果。

短程硝化-反硝化

长期以来无论是在废水生物脱氮理论上还是在工程实践中，都一直认为要实现废水生物脱氮就必须使+4NH 经历典型的硝化和反硝化过程才能安全地被除去，这条途径也可称之为全程(或完全) 硝化—反硝化生物脱氮。

实际上从氮的微生物转化过程来看，氨被氧化成硝酸是由两类独立的细菌催化完成的两个不同反应,应该可以分开。

对于反硝化菌,无论是-2NO 还是-3NO 均可以作为最终受氢体，因而整个生物脱氮过程也可以经+4NH →2HNO →2N 这样的途径完成。

早在1975年V oet 就发现在硝化过程中2HNO 积累的现象并首次提出了短程硝化—反硝化生物脱氮( Shortcut nitrification —denitrification ，也可称为不完全或称简捷硝化—反硝化生物脱氮)，随后国内外许多学者对此进行了试验研究。

这种方法就是将硝化过程控制在2HNO 阶段而终止，随后进行反硝化。

已有研究大多基于小型反应器内的间歇悬浮生长工艺[1]，对氮的去除率偏低[2]，对接触氧化系统中进行常温下短程脱氮工艺的研究较少。

短程生物脱氮具有以下特点[3、4]：①对于活性污泥法，可节省氧供应量约25 %，降低能耗；②节省反硝化所需碳源40 %，在C/ N 比一定的情况下提高TN 去除率；③减少污泥生成量可达50%；④减少投碱量；⑤缩短反应时间，相应反应器容积减少。

因此这一方法重新受到了人们的关注。

短程硝化的标志是稳定且较高的2HNO 积累即亚硝酸化率较高[N NO --2/ (N NO --2+N NO --3)至少大于50%以上]。

在不对氨态氮氧化产生较大影响的前提下，抑制亚硝酸盐的氧化过程，获得稳定的亚硝酸盐积累，是成功实现短程硝化反硝化工艺的关键。

影响亚硝酸积累的因素主要有温度、pH 、氨浓度、氮负荷、DO 、有害物质及泥龄。

① 温度。

生物硝化反应在4～45℃内均可进行，适宜温度为20～35℃，一般低于15℃硝化速率降低，并且低温对硝化产物及两类硝化菌活性影响也不同。

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。

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探究》1. 简介在生物地球化学循环中，氮的转化一直是一个备受关注的话题。

而氮的硝化和反硝化过程在土壤中起着非常重要的作用。

其中，短程硝化反硝化和同步硝化反硝化是两种不同的氮代谢过程，它们在土壤氮素循环中具有重要意义，对于提高农作物产量和减少氮素污染具有重要意义。

2. 短程硝化反硝化的概念和作用短程硝化反硝化是指在土壤中氮素的硝化和还原反应发生在短程内的过程。

这种过程对氮素的循环和转化有着重要影响。

在土壤中，当氨和铵等氮化合物被微生物氧化为亚硝酸盐和硝酸盐时，就发生了硝化过程。

而硝酸盐在一定的环境条件下会被还原为氮气放出，这就是反硝化过程。

短程硝化反硝化过程的存在，有助于减少土壤中氮素的损失，从而提高土壤的氮素利用效率。

3. 同步硝化反硝化的概念和作用同步硝化反硝化是指在土壤中氮素的硝化和还原反应同时进行的过程。

在这种氮素转化过程中，硝化和反硝化同时进行，能够更高效地利用土壤中的氮素，并且可以减少硝酸盐在土壤中积累的速度。

这种氮素转化方式对于农作物生长和土壤健康具有积极的意义。

4. 对短程硝化反硝化与同步硝化反硝化的理解和观点短程硝化反硝化和同步硝化反硝化是两种不同的氮素转化方式，它们对土壤氮素的循环和植物的氮素利用具有重要的影响。

短程硝化反硝化可以减少氮素的损失，提高土壤氮素的利用效率，但在一些情况下也可能导致硝酸盐在土壤中的积累。

而同步硝化反硝化则能够更加高效地利用土壤中的氮素，并且减少硝酸盐的积累。

在不同环境条件下，两种氮素转化方式都有其独特的作用和意义。

总结短程硝化反硝化和同步硝化反硝化是两种重要的氮素转化方式，它们对土壤氮素循环和植物生长具有重要的影响。

合理利用这些氮素转化方式，能够提高农作物的产量，减少氮素的损失，并且有利于保护土壤和环境。

加强对于这些氮素转化方式的研究和应用，对于推动可持续农业和环境保护具有深远的意义。

个人观点和理解就我个人的观点来看，在未来的农业生产中，需要更加重视土壤中的氮素管理。