短程硝化反硝化生物脱氮技术的影响因素及工程应用

２ 短 程 硝 化 反 硝 化 的 影 响 因素及 控 制 途 径
【 收 稿 日期 ］２ ０ １ ３ — ０ ３ — ２ ２
［ 作 者 简 介 ］ 刘 子 剑（１ ９ ９ １ ～） ， 男， 本科 ， 研 究方向： 环 境 工程 。
一
４１—
吉林水 利
短 程硝化 反硝 化生 物脱氮 技术 的影 响因素 及工程 应用
第０ ５期 （ 总第 ３ ７ ２期 ）
［ 文 章 编 号 】１ ０ ０ ９ — ２ ８ ４ ６（ ２ ０ １ ３ ）０ ５ — ０ ０ ４ １ — ０ ５
吉 林
水
利
２ ０ １ ３年 ０ ５月
短程硝化 反硝化 生物脱氮技术 的 影 响因素及 工程应用
刘 子剑
（ 吉林 大学环境 与 资源 学院 ，吉林 长春 １ ３ ０ ０ ２ １ ）
更 多 高难 废 水 的 处理 问题
［ 关 键 词 １短 程 硝 化 反 硝化 ： 生物 脱 氮 ：影 响 因素 ； 工程 应 用
［ 中 图分 类 号 ］Ｘ ７ ０ ３
［ 文献 标 识 码 ］Ｂ
污 水 脱 氮 的工 艺 有很 多． 但 目前 的研 究 内容
主要 集 中在 开发 一些 能 耗 药耗 较低 、运行 费用 较
亚 硝酸盐 的反应 及 由亚硝 酸 氧化 菌（ Ｎ Ｏ Ｂ ） 参 与的 将
亚硝 酸盐转 化 为硝酸 盐 的两个 基本 的反 应 （ 其中． ＡＯ Ｂ以 亚 硝 酸 盐 单 胞 菌 属 和 亚 硝 酸 盐 球 菌 属 为
主 ．主 要 包 括 Ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｓ ｏ ｍｏ ａ ｎ ｓ ，Ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｓ ｏ ｃ ｏ ｃ ｃ ｕ ｓ ，Ｎ ｉ — ｔ ｒ ｏ ｓ ｏ ｐ ｉ ｒ ａ ． Ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｓ ｏ ｌ ｏ ｂ ｕ ｓ ． Ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｓ ｏ ｖ ｉ ｂ ｒ ｏ等 ５类 细 菌 ） 。 传统 硝化 反应 需在 有 氧条件 下 进行 ，并 以 Ｏ 作 为 电子受 体 而短 程硝化 是将 硝化 反应控 制在 亚硝 酸
响 因素 角 度 进行 评 述 与 探 讨 ． 为 更 好 地 在 工 程 上 应 用与 发展 这一 技术 提供研 究 的基 础 。
少和 脱 氮效率 较 高的工 艺上 。目前． 实 现这 一要 求
的基 本 研 究思 路 是 污水 经亚 硝 酸盐 短 程硝 化 反 硝 化途 径 同时去 除 Ｃ Ｏ Ｄ和 总氮 ． 通 过 选择 抑 制 性 物 质或 限制硝 酸 盐 菌的活 性． 使 亚 硝酸 盐积 累． 再 对
硝 化 反 硝化 反应 很 少 能 够 在 连 续 流 条 件 下进 行
如 何 在更 普 遍 的条 件 下实 现连 续 的短 程 硝 化反 硝 化 技术 是 目前 各 国学者 广泛 研 究 的 问题 。本 文 将 结 合 现 阶段 的 相关研 究 成果 对 这一 技术 从 反 应 影 对 发 生 短 程 硝 化 反 硝 化 反 应 的 两 种 硝 化 菌
（ 如 高温 等 ） 限制 了短 程硝 化 反硝 化在 处 理 高 氨 氮
废 水 领域 的发 展和应 用 ； 迄 今 为止 ， 报 道 中 的短 程
盐 阶段 ． 实 现 亚硝 酸 根 的积 累 ． 最 终通 过 反 硝化 除
源自文库
去亚 硝酸盐 ， 其变 化过 程为 ： Ｎ Ｈ Ｈ Ｎ Ｏ ２ Ｎ ２ 【 ” 。
刘子剑 ２ ０ １ ３年 Ｏ ５月
（ 氨 氧化 菌 和亚 硝酸 盐氧 化菌 ） 产 生 不 同作用 的微
化率 达到 了 ９ ５ ％以上 。 王 红武 ｌ ｏ 】 等通 过实验 对 常温
下 生 活废 水 短 程 硝 化 反 硝 化 生 物 脱 氮 的研 究 表 明 ．最 佳 短 程 硝化 反 硝 化 反应 条 件 为 ｐ Ｈ值 大 于
生命 活 动 的 主要 因素 ： 同时 结 合 近 期 有 关这 一 理 论 的 工程 应 用 情 况 ，整 理 了不 同短 程 硝 化 反 硝 化反 应 的 工 程 实
践 结 果 ．分 析 得 到 ：亚 硝 化 细 茵 在 ２ Ｏ ℃时 比 生 长 速 率 最 大 。且 随 温度 的 升 高 而 降低 ；反 应 的 理 想 ｐ Ｈ 值 应 大 于
８ ． ５ ；低 Ｄ Ｏ条 件 下 亚硝 酸 盐更 容 易得 到 积 累。 通 过在 工程 上 间接 调 整 影 响 因素 ， 可 以有 效 控 制 微 生 物 的反 应 类 型 。减 少曝 气 量 ，节约 运 行 成 本 。 因 此 ，讨 论 短 程 硝 化 反 硝 化 反 应 的影 响 因 素有 利 于 深入 开发 具 有 较 强 适 应 性 的 污 水 处 理 工 艺 ： 同 时 ，总 结 不 同关 于短 程 硝 化 反 硝 化 反 应 的 工 程 实践 结果 有 利 于更 多 工 程 应 用 的 开 发 ，解 决
［ 摘 要 】应 用短 程 硝 化 反 硝 化 反 应 处理 氮肥 企 业 排 放 的 低 碳 氮 比 污 水 在 经 济 上 和 技 术 上 具 有 很 大 的 应 用 价 值 。
然 而 ，诸 多影 响 因 素对 这 一 反 应 的 最 终 效果 影 响 很 大 。通 过 查 阅文 献 资料 ， 总 结 了影 响微 生 物 短 程 硝 化 反硝 化
１ 短 程 硝 化 反 硝 化 的理 论
硝 化 过程 是 将污 水 中 的 氨氮 转 化 为 硝酸 盐 的
过程 。 包 括 由氨 氧化 菌 ｆ Ａ Ｏ Ｂ ） 参 与 的将 氨氮转 化 为
其进 行反 硝化 处理
短程 硝 化 反硝 化技 术 与传 统 的硝化 反 硝 化 技
术 相 比可 以有 效 减 少 污 水 处 理 过 程 中 Ｃ Ｏ Ｄ 的 消
耗 量 ．使 氨氮 和 有机 碳能 够 在微 生 物作 用 下 同 时
得到去除 ， 具 有 节 省 耗 氧量 、 节省缺氧阶段碳源 、 减 少 污泥 产量 等 优点 。因此 ． 短程 硝化 反硝 化在 处
理 高 氨 氮质 量 浓 度和低 碳 氮 比的污水 时具 有 较 高
的可行 性 。然 而 ．传 统 Ｓ Ｈ Ａ Ｒ Ｏ Ｎ工艺 的运 行 条 件