短程硝化反硝化生物脱氮技术
短程硝化反硝化生物脱氮技术
短程硝化反硝化生物脱氮技术短程硝化反硝化生物脱氮技术引言近年来，随着城市化进程的加快和人口的迅速增长，污水处理厂在城市环境中扮演着至关重要的角色。
污水中氮的浓度过高，容易造成水体富营养化，影响水质，对水生生物和人类健康产生不利影响。
因此，对污水中氮的有效去除成为了污水处理工艺的重要研究方向。
背景氮是一种不可替代的生物元素，对生物体的生长和发育具有重要影响。
然而，过高浓度的氮对水体环境产生负面影响。
目前，世界上使用最广泛的氮去除方法是硝化和反硝化。
传统的污水处理工艺采用全程硝化反硝化技术，即将氨氮通过好氧硝化作用转化为亚硝酸盐，再通过厌氧反硝化作用转化为氮气，从而实现氮的去除。
然而，全程硝化反硝化技术存在几个问题：首先，硝化和反硝化两个过程分开进行，需要两个不同的环境条件，增加了处理工艺的复杂性；其次，亚硝酸盐容易被氧化为硝酸盐，导致氮的去除效率下降；最后，传统工艺通常需要较长的停留时间和大量的废液处理。
短程硝化反硝化生物脱氮技术的原理短程硝化反硝化技术克服了传统全程硝化反硝化的一些不足，在氮的去除效率和处理效果上具有一定的优势。
短程硝化反硝化生物脱氮技术是同时进行硝化和反硝化过程的一种处理方法。
通过合理调节反应器的操作条件和控制意图，可以实现在同一反应器中达到硝化和反硝化的目的。
短程反应器通常使用拟氧条件，提供带氧和无氧环境，从而满足硝化和反硝化反应的需求。
短程硝化反硝化生物脱氮技术的核心是合理控制和利用硝化反硝化菌的转化能力。
传统的全程硝化反硝化中硝化菌主要通过氨氧化过程将氨氮转化为亚硝酸盐，然后反硝化菌将亚硝酸盐通过反硝化过程转化为氮气。
而短程硝化反硝化则是通过单一菌株或混合菌株的双重能力实现硝化和反硝化，从而达到了节约空间和提高氮去除效率的目的。
应用案例短程硝化反硝化生物脱氮技术已经在一些污水处理厂得到了应用，并取得了良好的效果。
以某污水处理厂为例，该处理厂采用了短程硝化反硝化生物脱氮技术，取得了显著的效果。
短程硝化反硝化生物脱氮技术处理垃圾渗滤液的应用
短程硝化反硝化生物脱氮技术处理垃圾渗滤液的应用短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种处理含氨废水的高效、经济、环保的方法。
在垃圾渗滤液处理中的应用，可以有效地去除渗滤液中的氨氮、硝态氮等有害物质，达到排放标准，同时利用生物反应器中的微生物降解有机物，进一步净化废水。
垃圾渗滤液是指通过垃圾堆填场下垃圾中所产生的含有有机质、有机氮、氨氮等物质的污水，它具有浓度低、COD高的特点。
传统的垃圾渗滤液处理方法主要采用厌氧消化或曝气生物脱氮法，但存在处理周期长、消耗大量能源和产生二次污染等问题。
而短程硝化反硝化生物脱氮技术能够解决这些问题。
短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种同步进行硝化和反硝化反应的方法，通过在同一反应器中引入硝化和反硝化微生物来实现。
在垃圾渗滤液处理过程中，首先将渗滤液进入生物反应器，并添加适量的填料，提供微生物附着生长的载体。
然后，在一定温度和氧气供应条件下，硝化微生物将氨氮转化为亚硝酸盐，同时反硝化微生物将亚硝酸盐转化为氮气释放到大气中，从而实现去氮效果。
短程硝化反硝化生物脱氮技术的优势主要体现在以下几个方面：1. 去氮效果好：短程硝化反硝化生物脱氮技术能够同时进行硝化和反硝化反应，使得废水中的氨氮、硝态氮等有害物质得到有效去除。
与传统的厌氧消化或曝气生物脱氮法相比，去氮效果更好。
2. 能耗低：短程硝化反硝化生物脱氮技术不需要大量的能源供应，只需提供适量的氧气即可。
相比于传统的曝气生物脱氮方法，能耗大大降低。
3. 操作简单：短程硝化反硝化生物脱氮技术的操作相对简单，只需控制好温度和氧气供应即可。
无需增加其他复杂的设备和控制系统。
4. 环保性好：短程硝化反硝化生物脱氮技术由于不需要使用化学药剂或增加其他物质，对环境的影响较小。
通过去除废水中的有机物和氨氮等有害物质，进一步净化了废水。
短程硝化反硝化技术研究进展
短程硝化反硝化技术研究进展短程硝化反硝化技术是一种能够高效去除废水中氨氮的技术，近年来在废水处理领域受到了广泛关注。
本文将对短程硝化反硝化技术的定义、原理、应用以及研究进展进行综述，并分析其存在的问题和未来发展方向。
一、短程硝化反硝化技术的定义与原理短程硝化反硝化技术是一种利用微生物将废水中的氨氮转化为硝酸盐，然后经过反硝化作用将硝酸盐还原为氮气的过程。
这一过程通常发生在同一容器或同一系统中，通过提高氨氮转化效率和减少氮素排放量来实现废水的高效处理。
短程硝化反硝化技术的原理主要基于厌氧颗粒污泥技术。
在一个薄膜生物反应器中，通过在厌氧区内添加适量的反硝化菌，并在硝化区内供氧，实现了氨氮的转化和去除。
在硝化区，氨氮被氧化为亚硝酸盐，然后通过膜壁进入反硝化区进行反硝化过程。
通过这种方式，可以在相对较短的距离内完成硝化和反硝化过程，提高氨氮的去除效率。
二、短程硝化反硝化技术的应用1. 市政废水处理：短程硝化反硝化技术可用于大型污水处理厂的废水处理过程中。
通过优化系统操作条件和生物反应器设计，可以高效去除废水中的氨氮，并减少对环境的负面影响。
2. 工业废水处理：短程硝化反硝化技术也可以应用于工业废水处理。
例如，在农业养殖行业中，废水中的氨氮是一种主要的污染物，使用短程硝化反硝化技术可以有效降低氨氮排放量，减少水体的污染。
三、短程硝化反硝化技术研究进展1. 进一步提高氨氮去除率：目前，研究人员正致力于优化短程硝化反硝化技术，进一步提高氨氮去除率。
一种方法是改进厌氧区内菌群的结构和功能，提高其对氨氮的吸附和转化能力。
另一种方法是优化氧化区内的条件，提高硝化菌对氨氮的氧化效率。
2. 深入研究硝化反硝化菌的特性：硝化反硝化菌是短程硝化反硝化技术中的关键微生物。
深入研究这些菌的特性和代谢途径，对于提高技术的应用效果和改进反应器性能具有重要意义。
一些研究表明，通过工程菌群，可提高菌群的氨氮转化效率。
3. 探索新型反应器设计和操作策略：新型反应器设计和操作策略是进一步发展短程硝化反硝化技术的关键。
短程硝化反硝化技术
概念原理
目 录
ห้องสมุดไป่ตู้
2
短程硝化反硝化优势 实现途径
应用实例
3
4
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。
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。
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。
生物脱氮除磷 短程硝化反硝化
硝酸菌 反硝化菌
短程硝化反硝化脱氮途径
反应方程式如下：
影响因素
Do浓度
1
污泥泥龄 5
2
自由氨
4
温度
3
pH值
短程硝化反硝化潜在优势
曝气量 • 硝化阶段无需将NO2-氧化成NO3-，节省的曝气量大约占25% • 反硝化阶段直接将NO2-转化为N2，节省大量碳源，大约为40%
碳源
• 亚硝化细菌世代周期比硝化细菌短，缩短硝化反应时间
昔日Dokhaven
荷兰鹿特丹Dokhaven污水处理厂改造工程
设计负荷：47万人口 处理水量：9100m3/h（旱季）
19000m3/h（雨季） 原始处理工艺：AB法（吸附——生物降解工艺）
出水指标和实际出水参数
指标
BOD(mg/L) TKN(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) SS(mg/L)
1980年设计值 20 20 -* 30
分阶段排放标准 1995年起 20 20 1 30
2006年后 20 20 1 30
处理结果 目前出水水质
4 7.7 24 0.8 2
原始工艺设计（1980年）并未考虑对氮、磷的去除，而新的《市政污水排 放规范》明确规定从1995年起对磷的排放限制，而且从那时起对氮的限制也逐 渐由对TKN 的控制转向对总氮的控制。显然，原始的设计不能满足对营养物去 除的要求，需要进行升级。对脱氮来说，及时对污泥消化液采用了近年在荷兰 研发出来的SHARON和 ANAMMOX工艺。
生物脱氮技术
短程硝化反硝化
目录
CONTENTS
技术原理
技术背景
典型工艺
01 技 术 背 景
污水中氮的主要形态酸 盐氮
短程硝化反硝化生物脱氮技术概述短程硝化反硝化脱氮工艺
短程硝化反硝化生物脱氮技术概述短程硝化反硝化脱氮工艺随着水体受到氮素污染越来越严重，废水脱氮日益受到人们的重视。
其中生物脱氮技术将有机氮和氨氮通过硝化反硝化过程去除具有无可比拟的发展前景。
其中传统的生物脱氮技术认为要完全去除水中的氨态氮就必须要经过完整的硝化与反硝化过程，即以硝酸盐作为硝化的终点和反硝化的起点，这主要是基于要防止对环境危害较大的亚硝酸盐的积累以及对好氧硝化菌和兼性厌氧反硝化菌不能在同一个反应器里同时大量存在的认识导致的。
而现在的大量研究表明，好氧硝化菌和兼性厌氧反硝化菌是可以在同一个反应器里共同起作用的。
因为在整体和每一单元填料表面所附着的生物膜上都存在基质和溶解氧的浓度梯度分布，这就为各种生态类型的微生物在生物膜内不同部位占据优势生态位提供了条件。
由于短程硝化反硝化脱氮比传统的脱氮技术具有很多的优点，因此引起了国内外研究者的广泛关注，对影响短程硝化反硝化的因素以及实现和维持短程硝化反硝化的工艺控制进行了大量的研究。
1.传统硝化反硝化脱氮机理1.1 硝化反应硝化反应是由一类自养耗氧微生物完成的，包括两个步骤：第一步为亚硝化过程，是由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐；第二步为硝化过程，由硝酸菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐，亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌，都利用无机碳化合物如CO32-、HCO3-和CO2作为碳源，从NH3、NH4+或NO2-的氧化反应中获取能量。
亚硝酸菌和硝酸菌的特性大致相似，但前者的世代期较短，生长率较快，因此较能适应冲击负荷和不利的环境条件，当硝酸菌受到抑制时，有可能出现NO2-积累的情况。
1.2反硝化反应反硝化反应是由一群异养性微生物完成的生物化学过程，它的主要过程是在缺氧的条件下，将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮。
反硝化细菌多数是兼性细菌，有分子态氧存在时，反硝化氧化分解有机物，利用分子氧作为最终电子受体。
在无分子态氧条件下，反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N5+和N3-作为电子受体，O2-作为受氢体生成H2O和OH-碱度，有机物则作为碳源和电子供体提供能量，并得到氧化稳定。
短程硝化反硝化生物脱氮技术
短程硝化反硝化生物脱氮技术短程硝化反硝化生物脱氮技术随着城市化进程的不断加快和人口的不断增加，废水处理成为城市环境建设中的一项关键任务。
废水中的氮污染成为严重的环境问题，对水生态系统和人类健康造成了威胁。
因此，寻找高效、经济、可持续的氮污染控制技术变得尤为重要。
短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种先进的废水处理技术，可以高效地去除废水中的氮污染物。
其原理是通过调节废水处理系统中的氧气供应条件和生物菌群的运行状态，实现氨氮在较短的时间内从废水中转化为氮气的过程。
这项技术的核心是利用硝化和反硝化两步反应，将废水中的氨氮转化为较为稳定的氮气。
在硝化过程中，废水中的氨氮通过细菌的氧化作用转化为硝酸盐氮，而在反硝化过程中，废水中的硝酸盐氮通过细菌的还原作用转化为氮气。
通过这两个步骤的有机结合，可以高效去除硝酸盐氮和氨氮。
短程硝化反硝化生物脱氮技术具有许多优点。
首先，其技术流程相对简单，操作方便。
其次，该技术过程中的能耗较低，成本相对较低。
另外，短程硝化反硝化生物脱氮技术对氮污染的去除率高，处理效果好，能够将废水中的氮成分降到国家标准以内。
同时，该技术还可以减少化学药剂的使用，降低化学药剂对环境的污染。
然而，短程硝化反硝化生物脱氮技术仍然面临一些挑战和问题。
首先，该技术对于废水中的有机物浓度要求较高，当有机物浓度较低时，可能会导致废水处理效果不佳。
其次，由于生物反应器中的生物菌群对外界环境的影响较为敏感，当环境条件发生变化时，可能导致生物菌群的运行状态发生不稳定，进而影响整个处理系统的效果。
因此，为了更好地应对这些问题，我们需要采取一系列的优化措施。
首先，可以通过提高废水有机物浓度、调整操作参数、增加气体供应以及提高生物菌群的抗冲击能力等措施，来提高技术的处理效果。
其次，可以采用生物膜反应器等工艺改进手段，来提高处理系统的稳定性和抗干扰能力。
总之，短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种高效、经济、可持续的废水处理技术，对解决废水中的氮污染问题具有重要意义。
短程硝化反硝化生物脱氮技术
短程硝化反硝化生物脱氮技术简介：是一种高效的生物处理技术，用于处理含高浓度氨氮的废水。
本文将介绍的原理、应用、优缺点以及未来发展方向。
一、原理是利用硝化细菌和反硝化细菌的协同作用，将废水中的氨氮转化为氮气释放。
整个过程可以分为两步：硝化和反硝化。
硝化指的是将废水中的氨氮通过硝化细菌氧化为亚硝酸盐，进一步氧化为硝酸盐的过程。
这一步在好氧条件下进行，需要提供足够的氧气供给。
反硝化指的是将硝酸盐通过反硝化细菌还原为氮气并释放到大气中的过程。
这一步在缺氧条件下进行，需要消耗有机物作为电子供体。
二、应用1. 功能与特点在处理含高浓度氨氮废水时具有以下功能与特点：（1）高效除氮：该技术能够将氨氮转化为氮气释放，实现高效除氮，将废水中的氨氮浓度降低至国家排放标准以下。
（2）占地面积小：相比传统的生物脱氮技术，短程硝化反硝化技术所需的处理设施相对较小，能够节约占地面积和投资成本。
（3）适用范围广：该技术适用于各类含高浓度氨氮的废水，如城市生活污水、养殖废水等。
2. 应用案例在各个领域得到了广泛应用。
（1）城市生活污水处理：城市污水处理厂采用该技术对处理前的生活污水进行处理，将废水中的氨氮降低至符合排放标准。
（2）养殖废水处理：养殖业废水中含有大量的氨氮，使用该技术可以将废水中的氨氮转化为氮气释放，减少对水环境的污染。
（3）工业废水处理：一些工业废水中含有高浓度氨氮，采用短程硝化反硝化技术可实现高效除氮。
三、优缺点1. 优点（1）高效除氮：短程硝化反硝化技术能够将氨氮转化为氮气释放，实现高效除氮。
（2）占地面积小：相比传统的生物脱氮技术，所需处理设施相对较小，能够节约占地面积和投资成本。
（3）处理效果稳定：短程硝化反硝化技术对氨氮的去除效果较为稳定，能够适应废水中氨氮含量的变化。
2. 缺点（1）对氧气要求高：硝化过程需要提供足够的氧气，因此对通气设备的要求较高。
（2）电子供体限制：反硝化过程需要消耗有机物作为电子供体，在有机物供应不足时，可能影响反硝化效率。
生物脱氮新技术研究进展
生物脱氮新技术研究进展随着环境保护意识的不断提高，生物脱氮技术作为一种环保节能的新型污水处理技术，越来越受到人们的。
本文将介绍生物脱氮新技术的研究背景和意义、研究进展、优缺点和发展前景，以期为相关领域的研究提供参考。
生物脱氮是指利用微生物或植物等生物手段，通过硝化和反硝化作用将废水中的氨氮和硝酸盐等含氮化合物转化为无害的氮气，从而达到废水治理和资源化的目的。
生物脱氮技术主要包括活性污泥法、生物膜法、反硝化菌法等。
这些技术均利用微生物菌群进行硝化和反硝化作用，将废水中的氨氮转化为氮气。
近年来，随着生物技术的不断发展，生物脱氮新技术也层出不穷。
下面介绍几种生物脱氮新技术的研究进展。
短程硝化反硝化技术是指在同一个反应器内，通过控制反应条件，使硝化作用和反硝化作用相继进行。
该技术可以大幅度减少反应器体积，提高反应效率，同时还可以降低能耗。
研究结果表明，短程硝化反硝化技术对氨氮和总氮的去除率均高于传统的活性污泥法。
厌氧氨氧化技术是指利用厌氧微生物将氨氮和亚硝酸盐转化为氮气的过程。
该技术的反应条件温和，无需曝气供氧，具有较高的氮去除率和能源利用率。
研究结果表明，厌氧氨氧化技术对高浓度氨氮废水的处理效果较好，但在低浓度氨氮废水处理中可能受到抑制。
悬浮生长植物脱氮技术是指利用水生植物如荷花、水葫芦等吸收废水中的氨氮，并通过植物体内的转化作用将其转化为氮气。
该技术具有投资少、操作简单、无需外加能源等优点，在低浓度氨氮废水中具有较好的处理效果。
研究结果表明，悬浮生长植物脱氮技术可以降低废水中的氨氮浓度，同时还可以改善水体生态环境。
生物脱氮新技术在氨氮和总氮的去除率、反应效率、能源利用率等方面均优于传统活性污泥法等生物脱氮技术。
但是，这些新技术尚存在一些缺点，如短程硝化反硝化技术需要控制精确的反应条件，厌氧氨氧化技术对废水的预处理要求较高，悬浮生长植物脱氮技术仅适用于低浓度氨氮废水的处理。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择适合的生物脱氮技术。
《2024年短程硝化反硝化生物脱氮技术》范文
《短程硝化反硝化生物脱氮技术》篇一一、引言随着经济的迅猛发展和人口的增加，水资源的问题变得越来越严重，特别是在面对不断增长的污染压力时。
其中，氮污染已经成为影响水环境质量的主要因素之一。
短程硝化反硝化生物脱氮技术作为一种新型的污水处理技术，在解决氮污染问题方面表现出极大的潜力和优势。
本文将详细介绍短程硝化反硝化生物脱氮技术的原理、特点、应用及未来发展趋势。
二、短程硝化反硝化生物脱氮技术原理短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种基于硝化和反硝化过程的生物脱氮技术。
其基本原理是在硝化阶段将氨氮部分氧化为亚硝酸盐，然后通过反硝化过程将亚硝酸盐还原为氮气，从而达到脱氮的目的。
这一过程具有亚硝酸盐积累的特性，因此被称为“短程硝化反硝化”。
三、技术特点1. 亚硝酸盐积累：短程硝化反硝化过程中，亚硝酸盐是主要的中间产物，其积累有利于提高脱氮效率。
2. 节能降耗：相较于传统完全硝化过程，短程硝化反硝化过程能降低能耗和药耗。
3. 适应性广：该技术适用于各种类型的污水处理厂，尤其是对于低C/N比废水的处理具有较好的效果。
4. 操作灵活：可以通过调整工艺参数，如pH值、温度等，实现对短程硝化反硝化过程的灵活控制。
四、技术应用短程硝化反硝化生物脱氮技术在国内外已经得到广泛应用。
在污水处理厂中，该技术通常与A/O（厌氧/好氧）工艺、SBR （序批式反应器）等工艺相结合，以提高脱氮效果。
此外，该技术还可应用于工业废水、农业废水等领域的处理。
五、实际应用案例分析以某城市污水处理厂为例，该厂采用短程硝化反硝化生物脱氮技术，通过调整工艺参数，实现了亚硝酸盐的积累和高效脱氮。
经过一段时间的运行，该厂的出水水质得到显著改善，氮含量明显降低，达到了国家排放标准。
此外，该技术的应用还降低了能耗和药耗，提高了经济效益。
六、未来发展趋势随着环保要求的不断提高和技术的进步，短程硝化反硝化生物脱氮技术将得到进一步发展和完善。
未来，该技术将更加注重节能降耗、提高脱氮效率、降低成本等方面的研究。
《2024年短程硝化反硝化生物脱氮技术》范文
《短程硝化反硝化生物脱氮技术》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体富营养化问题日益严重，其中氮污染成为了一个亟待解决的问题。
短程硝化反硝化生物脱氮技术作为一种新型的污水处理技术，具有处理效率高、能耗低等优点，被广泛应用于各类污水处理厂。
本文将对短程硝化反硝化生物脱氮技术的原理、应用、优势及挑战进行详细阐述。
二、短程硝化反硝化生物脱氮技术原理短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种基于硝化反应和反硝化反应的生物脱氮技术。
在硝化反应阶段，氨氮被氧化为亚硝酸盐氮；在反硝化反应阶段，亚硝酸盐氮被还原为氮气，从而实现氮的去除。
短程硝化反硝化技术的关键在于将硝化过程控制在亚硝酸盐阶段，避免硝酸盐的生成，从而减少能耗和污泥产量。
三、短程硝化反硝化生物脱氮技术的应用短程硝化反硝化生物脱氮技术广泛应用于各类污水处理厂，如市政污水处理、工业废水处理、农业污水处等。
该技术可单独使用，也可与其他技术联用，如AAO（厌氧-好氧）工艺、MBR （膜生物反应器）等。
通过优化运行参数和工艺条件，可以提高短程硝化反硝化技术的脱氮效果和稳定性。
四、短程硝化反硝化生物脱氮技术的优势1. 高效性：短程硝化反硝化技术具有较高的氮去除率，能够快速、有效地降低水中的氮含量。
2. 能耗低：由于该技术避免了硝酸盐的生成，因此相比传统硝化反硝化技术，能耗更低。
3. 污泥产量少：由于减少了硝酸盐的生成，相应地减少了污泥产量，降低了后续的污泥处理成本。
4. 灵活性强：该技术可与其他工艺联用，适应不同类型污水的处理需求。
五、短程硝化反硝化生物脱氮技术的挑战与展望尽管短程硝化反硝化生物脱氮技术具有诸多优点，但仍面临一些挑战。
首先，该技术的运行受环境因素影响较大，如温度、pH值、溶解氧等。
其次，该技术的运行管理要求较高，需要专业的人员进行操作和维护。
此外，该技术对于某些特殊类型污水的处理效果可能不够理想，需要进一步研究和优化。
展望未来，短程硝化反硝化生物脱氮技术将在以下几个方面得到进一步发展：一是通过优化运行参数和工艺条件，提高该技术的脱氮效果和稳定性；二是研发新型的生物催化剂和反应器，提高该技术的适应性和灵活性；三是加强该技术的实际应用和推广，促进其在各类污水处理厂的应用和普及。
短程硝化反硝化生物脱氮技术_祝贵兵
Abstract:Theefficiencyofwastewatertreatmentpracticescanbesignificantlyimprovedthroughtheintroductionofnewmicrobialtreatmenttechnologies.Inordertomeetincreasingstringentdischargestandards, new applicationsandcontrolstrategiesforthesustainableremovalofammoniumfromwastewaterhavetobeimplemented.Partialnitrificationtonitritewasreportedtobetechnicallyfeasibleandeconomicallyfavorable, especiallywhenthewastewaterwithhighammoniumconcentrationsorlowC/Nratioswastreated.Forsuccessful implementationofthetechnology, thecriticalpointishowtomaintainthepartialnitrificationofammoniumto nitrite.Nitritationcanbeobtainedbyselectivelyinhibitingthenitriteoxidizingbacteriathroughappropriate regulationofthesystem' sDOconcentration, microbialSRT, pH, temperature, substrateload, operational andaerationpattern, inhibitorandsoon.Thisreviewaddressesthemicrobiology, itsconsequencesforapplication, thecurrentstatusregardingapplication, anditsfuturedevelopments. Keywords:wastewatertreatment;biologicalnitrogenremoval;partialnitrification;denitrification;SHARON process;shortcutnitrificantion-denitrification
短程硝化反硝化生物脱氮技术处理垃圾渗滤液的应用
短程硝化反硝化生物脱氮技术处理垃圾渗滤液的应用短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种高效处理垃圾渗滤液中氮污染的方法。
垃圾渗滤液是指垃圾处理过程中产生的含有大量有机物和氮的污水。
传统的生物脱氮方法对垃圾渗滤液的处理效果较差，而短程硝化反硝化生物脱氮技术能够将其中的氮污染物高效转化为气态氮，从而达到脱氮的效果。
短程硝化反硝化生物脱氮技术的原理主要包括两个步骤：硝化和反硝化。
硝化是指将垃圾渗滤液中的氨氮转化为硝态氮的过程，主要由硝化菌完成。
反硝化是指将硝态氮转化为气态氮的过程，主要由反硝化菌完成。
这两个过程相互协同作用，能够高效地将垃圾渗滤液中的氮污染物去除。
短程硝化反硝化生物脱氮技术相比传统的生物脱氮方法具有以下几个优势：1. 高效性：短程硝化反硝化生物脱氮技术能够高效地将垃圾渗滤液中的氮污染物转化为气态氮，相比传统方法能够更好地去除氮污染。
3. 操作简单：短程硝化反硝化生物脱氮技术的操作相对简单，不需要添加额外的化学药剂，也不需要反硝化污泥的后处理。
这样可以降低运营成本，提高处理效率。
4. 产物可回收利用：短程硝化反硝化生物脱氮技术产生的气态氮可以通过适当的处理方式进行回收利用，比如作为肥料或其他用途。
短程硝化反硝化生物脱氮技术在实际应用中有一定的局限性，主要包括以下几个方面：1. 适用范围有限：短程硝化反硝化生物脱氮技术主要适用于氨氮浓度较高的垃圾渗滤液。
对于氨氮浓度较低的垃圾渗滤液，效果可能不理想。
2. 耐受性较差：短程硝化反硝化菌对于温度和pH值的变化较为敏感，对于一些温度较高或pH值较低的垃圾渗滤液，可能需要进行预处理。
3. 启动周期较长：短程硝化反硝化生物脱氮技术在初始启动阶段需要较长的时间来培养合适的菌群，使其适应处理环境。
短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种高效处理垃圾渗滤液中氮污染的方法，具有高效性、能耗低、操作简单和产物可回收利用等优势。
其适用范围有限，耐受性较差，启动周期较长等局限性需要进一步研究改进。
短程硝化反硝化生物脱氮技术
短程硝化反硝化生物脱氮技术短程硝化反硝化生物脱氮技术短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种新型的污水处理技术，可以高效地去除污水中的氮污染物，具有技术简单、运行稳定等特点。
本文将从介绍短程硝化反硝化生物脱氮技术的原理和流程、应用和优势、发展前景等方面进行展开。
一、短程硝化反硝化生物脱氮技术的原理和流程短程硝化反硝化生物脱氮技术是基于微生物菌群的协同作用而实现的一种脱氮过程。
它通过合适的操作条件和控制策略，促进污水处理系统内的硝化和反硝化反应，使污水中的氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮，再进一步转化为氮气释放到大气中。
短程硝化反硝化生物脱氮技术的流程通常分为硝化阶段和反硝化阶段。
在硝化阶段，将进入系统的氨氮通过硝化细菌作用转化为亚硝态氮或硝态氮。
然后，在反硝化阶段，利用特定的微生物将亚硝态氮或硝态氮还原为氮气，并最终释放到大气中。
二、短程硝化反硝化生物脱氮技术的应用和优势短程硝化反硝化生物脱氮技术在污水处理领域得到了广泛的应用。
它适用于处理含有高浓度氨氮的污水，如农业养殖废水、城市污水和工业废水等。
与传统的生物脱氮技术相比，短程硝化反硝化生物脱氮技术具有以下优势：1. 技术简单易行：采用短程硝化反硝化生物脱氮技术，无须引入额外的化学药剂和设备，仅需调节系统的氧化还原电位、温度和pH值等操作条件即可实现高效的脱氮效果。
2. 能耗低：短程硝化反硝化生物脱氮技术采用生物方法进行氮污染物的处理，相较于传统的物理和化学方法，具有更低的能耗和运行成本。
3. 运行稳定：短程硝化反硝化生物脱氮技术中的微生物菌群具有较强的适应能力和生物活性，能够在不同的环境条件下保持较高的活性和稳定性，使得污水处理系统能够长期稳定运行。
4. 减少对环境的负荷：短程硝化反硝化生物脱氮技术将氮污染物转化为氮气释放到大气中，减少了对水体和土壤的氮负荷，对环境的影响较小。
三、短程硝化反硝化生物脱氮技术的发展前景短程硝化反硝化生物脱氮技术作为一种新型的污水处理技术，具有较为广阔的发展前景。
不同工艺的短程硝化反硝化过程研究
以
为横坐标，以
为纵坐标，对式（6）进行线性拟合，
结果如图3-3所示，直线的截距为 ，斜率为
。
据图求得：
Vmax=0.00066 mgNO2--N/(mgVSS·h)
KSSN+SSN+KNKS=66.157
图3-3 短程反硝化动力学模型参数分析
不同工艺的短程硝化反硝化过程研究
2、运行情况及动力学分析 （2）短程反硝化过程动力学参数的计算
反硝化过程受双重基质的限制，在短程反硝化过程中，基质降 解受NO2-浓度和有机物浓度的限制，假设反硝化过程符合Monod方 程，因此用双重Monod模型方程来描述:
（4）
带入缺氧区物料平衡方程
得 取倒数
（5） （6）
不同工艺的短程硝化反硝化过程研究
2、运行情况及动力学分析
（2）短程反硝化过程动力学参数的计算
不同工艺的短程硝化反硝化过程研究
2、反硝化过程模型构建及参数测定
• 亚硝酸盐降解总方程 • 反硝化平衡方程
不同工艺的短程硝化反硝化过程研究
2、反硝化过程模型构建及参数测定
• 亚硝盐降解方程 • 整理得
不同工艺的短程硝化反硝化过程研究
2、反硝化过程模型构建及参数测定
• 第一步：控制KNO<< SNO; KS<< S » SNO/(KNO+ SNO)≈1; S/ (KS+ S)≈1 » (-1)/XH · dSNO/dt= qN 可确定qN
（0）
式中： YH,N —反硝化菌产率系数； u —反硝化菌最大比增殖速率，h-1； KN —亚硝酸盐氮的半饱和常数，mg·L-1； SN—BAF 反硝化过程中不同时刻亚硝酸盐氮浓度，mg·L-1； S—投加碳源浓度（COD），mg·L-1； KS—有机物的半饱和常数，mg ·L-1； X—BAF 反应器的当量生物膜的量，mg·L-1；
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。
短程硝化反硝化生物脱氮技术处理垃圾渗滤液的应用
短程硝化反硝化生物脱氮技术处理垃圾渗滤液的应用一、短程硝化反硝化生物脱氮技术原理短程硝化反硝化生物脱氮技术是一种利用微生物代谢作用将废水中的氨氮通过硝化反硝化过程转化为气态氮的技术。
其原理是通过将含氨废水进一步的处理，使其中的氨氮通过硝化反硝化过程转化为气态氮，从而达到降低氮污染物排放的目的。
该技术具有处理效率高、处理周期短、操作简便等特点。
1. 高效处理短程硝化反硝化生物脱氮技术能够高效地将垃圾渗滤液中的氨氮转化为气态氮，使得处理效率明显提高。
与传统的处理方法相比，短程硝化反硝化生物脱氮技术不仅能够更快速地将氨氮转化为气态氮，而且处理效果更加稳定可靠。
2. 低成本处理3. 环保效益显著短程硝化反硝化生物脱氮技术能够有效地降低氮污染物的排放，从而减少对环境的影响。
在垃圾渗滤液处理过程中，该技术能够使得最终排放物中氮排放的浓度大大降低，从而保护了周边水体和土壤的环境。
4. 保障处理稳定性短程硝化反硝化生物脱氮技术适应性广泛，能够适应不同浓度的垃圾渗滤液。
在应对处理不同浓度、不同水质的垃圾渗滤液时，该技术能够保障处理的稳定性，使得处理效果更为可靠。
三、实际案例分析在某市的垃圾处理中心，引入了短程硝化反硝化生物脱氮技术进行垃圾渗滤液的处理。
通过该技术的应用，垃圾渗滤液的处理效率得到了显著提高。
处理后的垃圾渗滤液中氮排放浓度显著降低，达到了相关排放标准。
由于技术本身的低成本特点，这也使得垃圾处理中心的运行成本得到了明显的降低。
通过技术的应用，垃圾处理中心的环保效益得到了显著提升。
未来，该技术在垃圾渗滤液处理领域还有着广阔的应用前景。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 10期
祝贵兵 ,等 :短程硝化反硝化生物脱氮技术
·1553·
段节省 25%的氧消耗量 ;缺氧段节省 40%的外碳 源消耗量 ;亚硝酸盐反硝化反应以硝酸盐反硝化 反应速率的 115～2倍进行 ;降低剩余污泥产量. 短程硝化反硝化在经济上和技术上均具有较高的 可行性 ,特别是在处理高氨氮质量浓度和低 C /N 比的污水时 [ 3 ]. SHARON 工艺是第一个成功实现 短程硝化和反硝化技术并成功应用的工艺 [ 4 ] . 但 是 SHARON 工艺的运行条件如高温 、高氨氮质量 浓度限制了工艺的发展和应用 [ 5 ]. 如何在更普遍 的条件下 、在处理城市污水的过程中实现短程硝 化反硝化技术是各国学者广泛研究的问题. 迄今 为止 ,成功实现短程硝化反硝化的报道多是在间 歇运行的条件下实现的 ,很少有在连续流条件下 实现 [ 6 ]. 本文将对这一新技术从微生物 、工艺运 行方式与状态 、在线检测与模糊控制等角度进行 评述与探讨 ,为更好地应用与发展这一新技术提 供基础.
B iolog ica l n itrogen rem ova l w ith n itr if ica tion and den itr if ica tion v ia n itr ite pa thway
ZHU Gui2bing1, 2 , PEN G Yong2zhen1, 3 , GUO J ian2hua1
摘 要 : 为防止湖泊和其他受纳水体富营养化的发生 ,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 应用于处理高氨氮质量浓度和低 C /N比污水时 ,在经济上和技术上均具有较高的可行性. 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. 从不同角 度对成功实现 、维持和应用短程硝化反硝化技术的方法进行探讨 ,主要包括控制 DO 质量浓度 、调节污泥龄 、 反应温度 、系统 pH、底物负荷 、工艺运行方式 、抑制剂等. 关键词 : 污水处理 ;生物脱氮 ;短程硝化 ;反硝化 ; SHARON工艺 ;短程硝化反硝化 中图分类号 : TU991. 2 文献标识码 : A 文章编号 : 0367 - 6234 (2008) 10 - 1552 - 06
图 1 亚硝化菌和硝化菌在不同温度条件下的污泥龄
·1554·
哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 第 40卷
由图 1可以看出 ,当温度超过 25 ℃后 ,亚硝 酸菌和硝酸菌二者的最小 SRT就相差不大 ,换句 话说 ,当温度超过 25 ℃后 ,过度地升高温度以获 得稳定的短程是没有必要的 ,这也解释了为什么 关于最佳温度值的报道不一致. 笔者认为保持温 度大 于 等 于 25 ℃即 可 , 因 为 水 的 比 热 较 大 (41183 kJ / ( kg·K) , 20 ℃) ,对废水升温在经济 上不可行. 213 运行条件
由于亚硝化菌的世代时间 (倍增时间 )小于 硝化细菌 ,在悬浮生长系统中 ,控制泥龄即可洗出 硝化细菌而保留亚硝化细菌 ,实现短程硝化反硝 化反应 [ 10 ]. 在不同温度 、不同 SRT条件下硝化菌 和亚硝化菌生长曲线的变化见图 1. Pollice 等人 发现 ,在 32 ℃条件下 ,随着泥龄的缩短 ,由 40 d 降为 10 d,亚硝酸盐量逐渐增多. 在 Sharon 工艺 水力停留时间 HRT等于污泥停留时间 SRT,故通 过直接调节 HRT即可实现稳定的短程硝化反应. Van Kampen等人根据 Sharon工艺生产性应用的 经验 ,推荐将泥龄控制在 1 ～215 d [ 4 ]. 但现在许 多关于稳定短程硝化反硝化的研究都是在长污泥 龄 (大于 12 d)的条件下获得的.
(1. 哈尔滨工业大学 市政环境工程学院 , 哈尔滨 150090, E2mail: gbzhu@ rcees. ac. cn; 2. 中国科学院 生态环境研究中心 环境水质学国家重点实验室 ,北京 100085; 3. 北京工业大学 北京市水质科学与水环境恢复工程重点试验室 ,北京 100022)
p rocess; shortcut nitrificantion - denitrification
收稿日期 : 2006 - 04 - 03. 基金项目 : 国家自然科学基金国际重大合作项目 (50521140075) ;国家
高技 术 研 究 发 展 计 划 重 大 科 技 专 项 项 目 ( 863 -
2004AA601020). 作者简介 : 祝贵兵 (1978—) ,男 ,博士 ;
彭永臻 (1949—) ,男 ,教授 ,博士生导师.
短程硝化反硝化技术是将硝化反应控制在亚 硝酸盐阶段 ,不进行亚硝酸盐至硝酸盐的转化 ,直 接进行反硝化反应 [ 1 ]. 与传统的硝化反硝化技术 相比 ,短程硝化反硝化具有如下优点 [ 2, 3 ] :好氧阶
cially when the wastewater w ith high ammonium concentrations or low C /N ratios was treated. For successful
imp lementation of the technology, the critical point is how to m aintain the partial nitrification of ammonium to
2 短程硝化反硝化的关键控制因子
211 温度
20 ℃条件下 ,亚硝化细菌和硝化菌的分别为
01801
d - 1和
01788
d- 1. 两个菌
群的反应活化能分别为 68 kJ /mol和 44 kJ /mol,
它们对温度变化的敏感性也呈现明显的不同 [ 10 ] ,
见图 1.
温度低于
Abstract: The efficiency of wastewater treatment p ractices can be significantly imp roved through the introduc2
tion of new m icrobial treatment technologies. In order to meet increasing stringent discharge standards, new app lications and control strategies for the sustainable removal of ammonium from wastewater have to be imp le2 mented. Partial nitrification to nitrite was reported to be technically feasible and econom ically favorable, espe2
nitrite. N itritation can be obtained by selectively inhibiting the nitrite oxidizing bacteria through app rop riate regulation of the system ’s DO concentration, m icrobial SRT, pH , temperature, substrate load, operational and aeration pattern, inhibitor and so on. This review addresses the m icrobiology, its consequences for app li2
第 40卷 第 10期 2 0 0 8年 10月
哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报
Vol140 No110
JOURNAL OF HARB IN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
Oct. 2008
短程硝化反硝化生物脱氮技术
祝贵兵 1, 2 , 彭永臻 1, 3 ,郭建华 1
(1. School of M unicipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China, E2mail: gbzhu@ rcees. ac. cn; 2. State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chem istry, Research Center for Eco2Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China; 3. Key Laboratory of Beijing W ater Quality Science and W ater Environment Recovery Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100022, China)
20
℃时
,亚硝化细菌的
μ m
ax
小于硝
化细菌 ,而温度大于
20
℃
时
,亚硝化细菌的
μ max
超过硝化细菌 ,因此 ,升高温度不但能加快亚硝化
细菌的生长速率 ,同时还能扩大亚硝化细菌和硝
化细菌的生长速率上的差距 ,有利于筛选亚硝化
细菌 ,淘汰硝化细菌 [ 11 - 13 ]. 目前在短程硝化反硝 化生物脱氮工艺中 ,国内外学者对于最佳温度持 有不同的看法. 在纯培养条件下 AOB 和 NOB 的 最佳温度分别为 35 ℃和 38 ℃[ 14 ]. Hyungseok等 认为实现短程硝化的最佳温度为 22～27 ℃,或者 至少不能低于 15 ℃. 他们观点的理论根据是在该 温度范围内亚硝酸菌的活性最强 ,而在 15 ℃以下 硝酸菌的活性变为最强. 另外 Balmelle等的研究 结果与 Hyungseok的一致 ,同样认为实现短程硝 化的最佳温度为 25 ℃. 这一结果与上面谈到的 SHARON 工艺和国内学者提出的临界温度相距 甚远. SHARON 工艺是在 35 ℃的条件下运行 [ 15 ] . 从比增长速率的角度考虑 ,只有在温度高于 25 ℃ 时 ,氨氧化菌在与亚硝酸盐氧化菌的竞争中才能 胜出 [ 16 ]. 而在温度低于 15 ℃时情况恰好相反. SHARON 工艺是在高温下 (高于 25 ℃)利用氨氧 化菌和亚硝酸盐氧化菌比增长速率的不同从而实 现短程硝化反硝化. 但现在很多研究都证实在常 温或低温条件下 ,在处理城市污水的过程中也发 生了稳定而高效的短程硝化. 212 污泥停留时间