新型生物脱氮工艺--OLAND工艺
厌氧氨氧化在污水处理中应用
浅议厌氧氨氧化在污水处理中的应用[摘要]：加强厌氧氨氧化在污水处理中的应用的研究是十分必要的。
本文作者结合多年来的工作经验，对厌氧氨氧化在污水处理中的应用进行了研究，具有重要的参考意义。
[关键词]：厌氧氨氧化污水处理应用中图分类号：u664.9+2 文献标识码：a 文章编号：随着现代化工业的发展和人们生活水平的提高，水体富营养化现象不断加剧，废水排放指标的不断严格，对污水处理中脱氮技术提出了更高的要求。
在生物脱氮领域，传统的硝化-反硝化工艺始终占有重要地位。
而在硝化阶段曝气、反硝化阶段投加有机碳源的需要，使该工艺在大力推行“节能减排”的今天显得不够经济高效。
因此，寻求低能耗、高效率的新型脱氮技术势在必行。
在众多新型生物脱氮工艺中，厌氧氨氧化（anaerobic ammonium oxidation,anammox）工艺具有能耗低、污泥产量少、节省外加碳源等显著优势，备受关注。
厌氧氨氧化现象于 1995 年在荷兰被发现并命名以来，很多学者利用实验室规模反应器通过接种不同的种泥成功富集了 anammox 菌，并对其特性进行多方面的研究。
但只有欧洲的一些国家和日本有了以厌氧氨氧化工艺为主的污水处理实际工程项目。
生物脱氮技术在近几十年来得到了飞速发展，并已广泛应用于生产实践中。
但在污水处理过程中，应用最多的依然是传统的生物脱氮技术。
其基本原理是，对于含氮废水，首先利用好氧的氨化细菌把水中的有机氮分解并转化成氨态的氮，再利用亚硝化细菌（aob）和硝化细菌（nob）把氨(nh4+)氧化成亚硝态氮（no2-）和硝态氮（no3-），最后，这两种形态的氮素由反硝化菌（dnb）还原成氮气（n2），从而达到脱氮目的。
厌氧氨氧化是指一类微生物在厌氧条件下以亚硝酸盐为电子受体氧化铵盐，最终产生氮气的生物过程。
相比于传统脱氮工艺，具有能耗低、污泥产量少、节省外加碳源等显著优势，具体来讲，省掉了大约 60%的曝气、90%的污泥处理和运输以及 100%的有机碳，可以节省约 30%~40%氮去除率的总体成本，已经受到了众多的关注。
传统生物脱氮方法包含两个步骤
传统生物脱氮方法包含两个步骤:好氧硝化(将H4+转化为NO2-和NO3-)和缺氧反硝化(将NO2-和NO3-转化为N2)。
参与这一过程的硝化细菌主要是自养菌,它们能从NH4+和NO2-的氧化过程中获取能量而生长繁殖。
反硝化细菌则是异养菌,在反应过程中必须提供有机碳源。
然而,很多废水(如污泥消化液、垃圾渗滤液和一些工业废水)缺乏足够的有机碳源,为了能实现较完全的反硝化过程,必须额外添加甲醇等物质作为有机碳源,这大大增加了生物脱氮处理工艺的成本。
近10年来,人们对生物脱氮有了很多新的发现, 如短程硝化/反硝化、同步硝化/反硝化、好氧反硝化以及厌氧氨氧化等。
其中厌氧氨氧化是基于新菌种建立的独特工艺,在反应过程中不需要有机碳源即能实现氮素的脱除,它的发现为低碳氮比废水的处理提供了新的思路。
人们陆续开发了多种自养脱氮工艺,如SHARON+ANAMMOX、CANON、OLAND和NOx等。
本文将在介绍工艺原理的基础上,着重比较分析几种自养工艺的特点和差异。
1自养工艺中氨的氧化途径自养脱氮理念的核心主要包含短程硝化与厌氧氨氧化两个过程。
短程硝化是指通过控制反应条件(如pH、SRT、温度和DO等)实现亚硝酸的积累;厌氧氨氧化则是在厌氧条件下利用NH4+作为电子供体将NO2-转化为N2。
整个反应过程涉及两类菌种和如下三种氨氧化途径。
1.1亚硝化过程传统工艺中的硝化过程需要将NH4+完全氧化为NO3-,其中涉及亚硝酸菌和硝酸菌两种细菌,它们能在有氧条件下分别氧化NH4+和NO2-,并从这一过程中获得生长所需的能量。
由于厌氧氨氧化阶段对进水中NO2-/NH4+的比例有严格要求,因此在自养工艺中需要设法抑制硝酸菌的繁殖,使亚硝酸菌成为优势群体。
实现亚硝酸积累的方法主要有两种:一种是SHARON工艺:在CSTR反应器中,通过控制温度、pH、污泥龄(SRT),逐渐从系统里筛除硝酸菌;另一种是控制溶解氧(DO),由于亚硝酸菌对氧的结合能力比硝酸菌强,DO降低后亚硝酸菌在数量上不会减少,而硝酸菌则会受到明显的抑制。
倒置A2O工艺对生活污水生物脱氮运行条件及效果研究.doc
倒置A2/O工艺对生活污水生物脱氮运行条件及效果研究水是人们生活中不可缺少的东西，它直接关系到人们的日常生活，还是农业、工业、水产和各种生产的重要资源。
随着工农业生产和城市建设的发展，人口的增长，人民生活水平的提高，用水量和污水排放量都大幅度增加，由于大量的工业废水和生活污水排入河流水体，使水环境质量严重恶化、地表水和地下水受到不同程度的污染，加之节约用水和水源保护还存在着一定的问题，致使水资源形成数量不丰，水质恶化的严重局面，制约着国民经济持续稳定发展和社会的安定。
由于水体富营养化问题加剧，60年代以来，生物脱氮除磷工艺受到重视，先后开发了SBR和ICEAS序批法、AB法、氧化沟、厌氧-好氧（A1/O）和缺氧一好氧（A2/O）组合工艺。
因此选择合适的污水处理方法缓解用水危机以成为目前亟待解决的问题。
通过短时厌氧环境的生化特性、厌氧/缺氧环境倒置效应和小型系统平行对比试验，较系统地研究了倒置A2/O工艺的原理和工艺特点，在本次的毕业设计中采用实验的方式测算出其条件和效果。
本文就生活污水为研究对象，在传统A2/O工艺的基础上进行改良，将缺氧段和厌氧段互换位置成为倒置A2/O，并且控制运行条件来实现短程硝化-反硝化，并且探讨各种因素对此工艺的影响，对工艺参数进行研究分析其规律[1]。
在倒置A2/O工艺参数沿程变化研究中发现，当好氧区溶解氧浓度存在梯度变化时，其中发生了好氧反硝化反应，其对出水硝态氮的浓度有着明显的影响。
在本文的最后通过倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺的对比实验，从技术和经济两方面说明了倒置A2/O工艺的优越性；并对倒置A2/O和传统A2/O两种工艺中相关工艺参数沿程变化的差异进行了比较分析研究。
1.1 水体中氮主要来源、危害及其控制水是我们人类所共有的、有限的资源。
大气中的水分变成雨水降到地表，其中一部分蒸发或者渗入地下，而大部分泄入江河，流到大海，再通过江、海、河、湖返回大气中，形成完整的大自然水循环体系。
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。
倒置A2O工艺对生活污水生物脱氮运行条件及效果研究
倒置A2/O工艺对生活污水生物脱氮运行条件及效果研究引言水是人们生活中不可缺少的东西，它直接关系到人们的日常生活，还是农业、工业、水产和各种生产的重要资源。
随着工农业生产和城市建设的发展，人口的增长，人民生活水平的提高，用水量和污水排放量都大幅度增加，由于大量的工业废水和生活污水排入河流水体，使水环境质量严重恶化、地表水和地下水受到不同程度的污染，加之节约用水和水源保护还存在着一定的问题，致使水资源形成数量不丰，水质恶化的严重局面，制约着国民经济持续稳定发展和社会的安定。
由于水体富营养化问题加剧，60年代以来，生物脱氮除磷工艺受到重视，先后开发了SBR和ICEAS序批法、AB法、氧化沟、厌氧-好氧（A1/O）和缺氧一好氧（A2/O）组合工艺。
因此选择合适的污水处理方法缓解用水危机以成为目前亟待解决的问题。
通过短时厌氧环境的生化特性、厌氧/缺氧环境倒置效应和小型系统平行对比试验，较系统地研究了倒置A2/O工艺的原理和工艺特点，在本次的毕业设计中采用实验的方式测算出其条件和效果。
本文就生活污水为研究对象，在传统A2/O工艺的基础上进行改良，将缺氧段和厌氧段互换位置成为倒置A2/O，并且控制运行条件来实现短程硝化-反硝化，并且探讨各种因素对此工艺的影响，对工艺参数进行研究分析其规律[1]。
在倒置A2/O工艺参数沿程变化研究中发现，当好氧区溶解氧浓度存在梯度变化时，其中发生了好氧反硝化反应，其对出水硝态氮的浓度有着明显的影响。
在本文的最后通过倒置A2/O工艺与常规A2/O 工艺的对比实验，从技术和经济两方面说明了倒置A2/O工艺的优越性；并对倒置A2/O和传统A2/O 两种工艺中相关工艺参数沿程变化的差异进行了比较分析研究。
1绪论1.1 水体中氮主要来源、危害及其控制水是我们人类所共有的、有限的资源。
大气中的水分变成雨水降到地表，其中一部分蒸发或者渗入地下，而大部分泄入江河，流到大海，再通过江、海、河、湖返回大气中，形成完整的大自然水循环体系。
新型生物脱氮工艺
新型生物脱氮工艺摘要：本论文介绍几种新型的生物化脱氮工艺，其中有新型脱氮工艺：短程硝化反硝化, 同时硝化反硝化, 厌氧氨氧化, 固定化微生物脱氮技术工艺等几种。
关键词：生物脱氮工艺短程硝化反硝化同时硝化反硝化厌氧氨氧化1.短程硝化反硝化短程硝化反硝化生物脱氮（shortcut nitrification denitrification）是由荷兰Delft技术大学开发出来的脱氮新工艺[1-3]。
其基本原理是将NH3-N氧化控制在亚硝化阶段，然后进行反硝化。
反应方程式可表示为：(2-15)(2-16) 短程硝化反硝化的生物脱氮途径与传统硝化反硝化相比，在处理高浓度有机氮废水中具有潜在的优势：⑴短程硝化反硝化生物脱氮比传统硝化反硝化生物脱氮节省了25%的耗氧量；⑵在反硝化过程中是以有机碳源作为电子供体,短程硝化反硝化仅需传统硝化反硝化60%的有机碳源,节省了40%的碳源。
理论上计算,传统硝化反硝化C/N为2.86:1,短程硝化反硝化C/N为1.71:1,即较低的C/N下就可以实现短程硝化反硝化反应；⑶缩短了反应历程,提高了脱氮效率。
在好氧过程中短程硝化反硝化生物脱氮比传统硝化反硝化生物脱氮减少了由NO2－-N氧化为NO3－-N的过程，缩短了总的反应历程。
另外,在短程硝化反硝化过程中由于省去了由NO3－-N到NO2－-N这一转化过程,反硝化碳源不再为硝酸盐还原菌优先利用,也不存在硝酸盐还原酶对亚硝酸盐还原酶的竞争性抑制,加速了脱氮效率。
2.同时硝化反硝化同时硝化反硝化（simulataneous nitrification denitrification）工艺，简单地说，是在同一个反应器中同时实现硝化和反硝化。
Munch.Elisabeth V等研究了SBR法中的同时硝化反硝化现象[4。
G.Bertanza运用延时曝气法对废水处理过程中的同时硝化反硝化现象进行了三年的研究[5]。
试验结果表明：处理系统中的氧化还原电位在120～180mv范围内（此时DO浓度均在1.5mg/L以下）同时硝化反硝化的处理效果最好，总氮去除率可达到60%～70%。
新型生物脱氮工艺的简介
新型生物脱氮工艺的简介摘要：水体中的氮素污染越来越严重。
传统生物脱氮工艺在废水脱氮过程中发挥着重要的作用，但也暴露出成本高、脱氮效率低等缺点。
随着生物脱氮新技术如亚硝酸型硝化反硝化技术、厌氧氨氧化技术的发展，生物脱氮新工艺也越来越多的受到研究者的关注。
本文主要介绍了亚硝化脱氮工艺（SHARON）、厌氧氨氧化工艺（ANMAMOX）、亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺（SHARON-ANAMMOX）、全程自养脱氮工艺（CANON）、限制自养硝化反硝化工艺（OLAND）。
分别阐述了各工艺的原理、影响因素、运行特性、应用状况等。
最后，简单叙述了各工艺的区别和联系，对各种工艺的操作参数进行了比较和概括。
关键词：SHARON；ANMAMOX；SHARON-ANAMMOX；CANON；OLAND1.引言传统的生物脱氮理论包括硝化和反硝化两个过程，分别由自养型硝化菌和异氧型反硝化菌完成。
传统生物脱氮工艺需要消耗大量的溶解氧、碳源，造成较高的运行成本。
随着近代生物学和生物技术的发展，以及污水生物脱氮工程实践中出现的新的问题和现象，国内外学者提出了一些脱氮理论的新认识，并逐渐形成了生物脱氮新的理论。
基于这些生物脱氮新理论，废水生物脱氮新技术也有了较快的发展。
在亚硝酸型硝化反硝化技术和厌氧氨氧化技术发展的基础上，出现了一些新的生物脱氮工艺。
这些生物脱氮工艺包SHARON、ANMAMOX、SHARON-ANAMMOX、OLAND、CANON等。
2.Sharon工艺SHARON（single reactor for high ammonia removal over nitrite）即亚硝化脱氮工艺，是荷兰Delft 技术大学1997 年提出并开发的一种新型生物脱氮技术[1]。
其基本原理是在同一个反应器内，在有氧的条件下，自养型亚硝酸菌将NH4+转化为NO2﹣，然后在缺氧的条件下，异氧型反硝化菌以有机物为电子供体，以NO2﹣为电子受体，将NO2﹣转化为N2。
生物脱氮新技术
生物脱氮新技术★废水物化脱氮技术1.空气吹脱法：利用废水中所含氨氮的实际浓度和平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下用空气吹脱，使废水中的氨氮不断地由液相转移到气相中，达到从废水中去除氨氮目的。
2.折点氯化法：将氯气或次氯酸钠投入污水，将废水中的氨氮氧化成N2的化学脱氮工艺。
可作单独工艺，也可对生物脱氮工艺的出水进行深度处理。
出水可控制氨氮在0.1mg/L。
3.选择性离子交换法：离子交换中固相交换剂和废水中NH4+间进行化学置换反应。
设备简单、易于操作，效率高；离子交换剂用量大，需频繁再生。
对废水预处理要求高，运行成本高。
4.化学沉淀法：投加Mg2+和PO43+，使之与氨氮生成难溶复盐MgNH4PO4·6H2O沉淀物，从而达到脱氮目的。
可以处理各种浓度的氨氮废水，特别是高浓度氨氮废水。
5.化学中和法：浓度大于2%-3%的氨的碱性废水要先考虑回收利用，制成硫铵。
不易回收的可与酸性水或废气（CO、CO2、SO2）中和，若中和后达不到要求，补加化学药剂再中和。
6.乳化液膜分离法：含氨废水以选择透过液膜为分离介质，在液膜两侧通过被选择透过物质（NH3）浓度差和扩散传递为推动力，使透过物质（NH3）进入膜内，达到分离的目的。
第一部分★传统废水生物脱氮过程和原理1.2.3.素矿化。
微生物：细菌、各种霉菌。
硝化作用指微生物将NH4+氧化成NO2-，再进一步氧化成NO3-的过程。
微生物：亚硝化菌：亚硝化单胞菌（Nitrosomonas），将NH4+氧化成NO2-；硝化菌：硝化杆菌（Nitrobacter），将NO2-氧化成NO3-。
(自养型微生物）反硝化作用将NO3-或NO2-还原成N2或N2O的过程。
微生物：硝化菌（异养型微生物）二、影响因素⑴ pH：通常把硝化段运行的pH控制在7.2-8.2，反硝化段pH控制在7.5-9.2 。
⑵温度：硝化反应适宜温度为30～35℃，在此范围反应速率随温度升高而加快。
基于厌氧氨氧化技术的新型生物脱氮工艺研究进展_桂双林
引言
随着工业化和城镇化进程的加快，我国水环境 面临着巨大的氨氮污染问题。我国也已将氨氮列入
强制减排指标，当前我国对各种经济高效脱氮技术 的需求变得日益迫切。目前没有较为经济的直接脱 氮方法，尤其对于各类高浓度氨氮的工业废水，由 于碳源严重不足，即使采用硝化 / 反硝化法生物脱
The traditional biological nitrogen removal technology has many limitations, such as high energy consumption, low carbon source, consumption of alkalinity, complex process, ammonia resistance, shock loading, etc. As a new type of biological nitrogen removal technology, anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) has attracted wide attention of scholars. The new biological nitrogen removal process based on Anammox technology are focused, including SHARON-, ANAMMOX process, CANON process, OLAND process and DEMON process. The principle, parameter characteristics and application status of various treatment processes are analyzed, and the new biological nitrogen removal process based on Anammox technology is prospected.
新型生物脱氮工艺
新型生物脱氮工艺摘要介绍六种新型生物脱氮工艺的基本原理和研究现状。
随后介绍新型生物脱氮工艺的原理和特征及工艺的发展前景。
关键词SHARON工艺；ANAMMOX工艺；SHARON-ANAMMOX组合工艺；OLAND 工艺；CANON工艺；随着现代工业的不断发展、化肥的普遍应用及大量生活污水的排放，废水中的氮污染日益严重。
各种水体富营养污染事件频繁爆发，破坏了水体原有的生态平衡，严重污染了周围环境。
我国作为水资源十分短缺的国家，严格控制脱氮污水的超标排放是十分必要的。
对于氮素污染的治理，国内外常见的工程技术有空气吹脱法、选择性离子交换法、折点氯化法、磷酸铵镁沉淀法、生物脱氮法等。
其中，生物脱氮法使用范围广，投资及运转成本低，操作简单，无二次污染，处理后的废水易达标排放，已成为脱氮常用处理方法。
1 传统生物脱氮工艺传统生物脱氮一般包括硝化和反硝化两个阶段，分别由硝化菌和反硝化菌完成。
硝化反应是由一类化能自养好样的硝化细菌完成，主要包括两个步骤：第1步称为亚硝化过程，由亚硝酸菌将氨态氮转化为亚硝酸盐；第2步称为硝化过程，由硝酸菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。
反硝化作用是在厌氧或缺氧条件下反硝化菌把硝酸盐转化为氮气排除。
该转化过程有许多中间产物，如HNO2、NO2和N2O。
反硝化菌多数是兼性厌氧菌，在无分子态氮存在的环境下，利用硝酸盐作为电子受体，有机物作为碳源和电子供体提供能量并被转化为CO2、H2O。
传统生物脱氮工艺在废水脱氮方面起到了一定的作用，但任存在以下问题[1]：（1）在低温冬季硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高的生物浓度。
造成系统总水力停留时间（HRT）长，有机负荷较低，增加了基建投资和运行费用。
（2）硝化过程是在有氧条件下完成的，需要大量的能耗；（3）反硝化过程需要一定的有机物，废水中的COD经过曝气有一大部分被去除，因此反硝化时往往要另外加入碳源；（4）系统为维持较高生物浓度及获得良好的脱氮效果，必须同时进行污泥回流和硝化液回流，增加了动力消耗及运行费用；（5）抗冲击能力弱，高浓度氨氮和亚硝酸盐进水会抑制硝化菌的生长；（6）为中和硝化过程产生的酸度，需要加碱中和，增加了处理费用；2SHARON工艺2.1 SHARON工艺的研发SHARON(Single reactor for High activity Ammonia Removal Over Nitrite)工艺是荷兰Delft技术大学开发的一种新型的脱氮工艺[2]。
厌氧氨氧化技术相关工艺研究与应用
厌氧氨氧化技术相关工艺研究与应用摘要：本文介绍了基于厌氧氨氧化技术的新型生物脱氮工艺，包括厌氧氨氧化工艺、 SHARON-ANAMMOX 工艺、CANON 工艺、OLAND 工艺、DEMON 工艺。
厌氧氨氧化法主要针对高浓度氨氮低COD 废水，列举了四种可处理的实际废水。
关键词：生物脱氮；厌氧氨氧化工艺；工程应用1.前言随着工农业生产的飞速发展和和生活水平的不断提高，人类活动对自然环境产生巨大影响，导致各类氮素化合物累积。
其中，水体氮素污染问题尤为严重。
新型生物脱氮技术按其生化反应原理可分为两类基本技术,一类是基于硝化一反硝化生化过程的新型生物脱氮工艺，另一类为基于厌氧氨氧化（ANAMMOX ）反应的新型生物脱氮工艺。
2.厌氧氨氧化原理厌氧氨氧化是指在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌将NH 4+和NO 2－直接转变为N 2。
厌氧氨氧化的化学计量关系如式1[1]。
NH4++1.32NO2-+0.066HCO3-+0.12H+→1.0N2+0.26NO3-+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O （式1）3.厌氧氨氧化相关工艺3.1 ANAMMOX 工艺ANAMMOX 工艺是在缺氧条件下利用厌氧氨氧化菌，将废水中的NH4+和NO2－转化为N2的方法。
要实现厌氧氨氧化工艺，废水基质需含有NH 4+与NO 2-，而典型的废水中氮素主要以NH 4+氧形态存在。
因此，厌氧氧氧化需与短程硝化工艺组合，才能实现脱氮。
3.2 SHARON-ANAMMOX 工艺SHARON 工艺先在有氧条件下利用氨氧化细菌将NH 4+氧化为NO 2，然后在缺氧条件下，以有机物为电子供体，将NO2-反硝化[2]。
因此利用SHARON 工艺将原水中50%的NH 4+转化为NO 2-，理论上保证进入厌氧氨氧化反应器中的NH 4+-N ：NO 2--N 约为1∶1.32，实现氮素的脱除。
3.3 CANON 工艺CANON （完全自养脱氮）工艺是短程硝化和厌氧氨氧化技术的组合工艺。
全自养生物脱氮新工艺研究进展
应历 程 , 提 高 了 生 物 脱 氮 过 程 的 速 率 ; 污 泥 产 量 [7] 低 。因此 ,对于许多低 C /N 比类废水的生物脱氮 处理具有重要的现实意义 。 213 亚硝化的影响因素 亚硝化反应在一定程度上取决于对氨氧化菌和 亚硝酸氧化菌的控制 。国内外一些学者在这方面做 过很多研究 , 认为影响 NO2 积累的主要因素有温 度、 溶 解 氧 ( DO ) 、pH 值 、 游 离 氨 ( FA ) 和 SRT [ 8, 9 ] 等 。 ( 1 ) 温度 Hellinga 等 [ 6 ] 认为 , 在常温 ( 5 ～ 20 ℃)下 ,氨通常被氧化为硝酸盐 , 而在中高温 ( 20 ～ 35 ℃)下则有利于积累亚硝酸盐 , 但温度过高会导 致微生物的酶蛋白变性和反应速率下降 。综合考虑 包括能耗在内的各种因素 , 实现短程硝化的适宜温 度范围约为 30 ～35 ℃。 ( 2 ) DO 氨氧化菌和亚硝酸氧化菌对 DO 的亲 和力存在差异 。氨氧化菌氧饱和常数一般为 012 ～ 014 mg /L , 亚硝酸氧化菌氧饱和常数为 112 ～ 115 mg /L ,降低硝化阶段 DO 浓度在 015 ～ l10 mg /L 时 [9] 出水中 NO2 所占的比例能高达 90%以上 。 ( 3 ) pH 值 NO2- 生成速度在 pH 值 810 附近达
第 7卷
; 与常规生物脱氮工艺相
比 ,这类工艺氨氮负荷高 , 在较低 C /N 条件下可使 总氮 ( TN )去除率提高 。 211 自养亚硝化相关工艺 自养亚硝化相关工艺可分为自养亚硝化 (短程 硝化 ) 2 异养反硝化工艺和自养亚硝化 (短程硝化 ) 2 自养反硝化工艺即全自养脱氮工艺 。 21111 自养亚硝化 2 异养反硝化工艺 ( 2 )所示 : 如式 ( 1 ) 、 氨氧化菌 3 + + (1) NH4 + O2 NO2 + H2 O + 2H 2 反硝化菌 1 1 1 NO2 + 12CH3 OH N2 + CO2 + 2 2 2 (2) H2 O +OH 该工艺典型代表是 SHARON 工艺 ,由荷兰 Delft 技术大学开发 ,该工艺应用了高温 ( 30 ～35 ℃)下氨 氧化菌的生长速率高于亚硝酸氧化菌的特点 , 富集 氨氧化菌而实现亚硝化 。 SHARON 工艺选用 CSTR 反应器 ,在无污泥回流条件下利用反应器的水力停 留时间 ( HRT)与污泥停留时间 ( SRT) 的同一性 ; 并 且严格控制反应器的 pH , 保证氨氮的亚硝化 ; 同时 通过间歇曝气 , 在一个反应器内实现硝化和反硝 [6] 化 。 1998 年第一个生产规模的 SHARON 工艺在 荷兰鹿特丹的 Dokhaven 废水处理厂建成并投入运 行 ,进水氨氮浓度为 1 g /L ,进水氨氮的总量为 1200 kg / d,氨氮去除率为 85% 。该工艺适于高氨氮废水 的处理 ,但对于大多数低温含氨废水并不适用 。 21112 全自养脱氮工艺 + 亚硝化生成的 NO2 可与 NH4 自养生成 N2 ; 也
新型生物脱氮技术
谢谢
2、传统脱氮工艺 1932年，Wuhrmann利用内源反硝化建立了后置反硝化工艺。 1962年，Ludzack和Ettinger提出前置反硝化工艺。 1973年，Barnard结合前两种工艺提出A/O工艺。 后来出现的各种改进工艺，Bardenpho、A/A/O等等 以下是两种传统生物脱氮工艺： a 、传统三级生物脱氮工艺：将含碳有机物的去除和氨化、硝化及反硝化 在三个池中独立进行。 甲醇 曝气池 沉淀池 硝化池 污泥回流 二沉池 反硝化池 污泥回流 终沉池
SHARON 工艺可采用完全混合式好氧连续反应器；ANAMMOX 工艺可采用生物膜法 和生物流化床。
较之传统的硝化-反硝化工艺，该工艺耗氧量由4.6kg O2 /kg N2降到1.9 kg O2 /kg N2，降低了耗氧60%，且不需要添加碳源。产生的剩余污泥量很少。
4、生物膜内自养脱氮工艺 （ CANON）
氨氧化菌在厌氧条件下，利用CO2作碳源，无需外加有机碳源、无需供氧 ，以NH4+作电子供体，NO3-或NO2-为电子受体，将水体中的氮转变成N2。
发生的反应为：
该工艺可将NH3-N 从1100mg/L降到560mg/L。 在NH3-N和NO3- 浓度为1000mg/L时不会受到抑制。但在100mg/L 的NO2-条件下， 厌氧氨氧化过程会受到抑制。
5、总结：
新型脱氮工艺与传统脱氮工艺比较
三、其他生物脱氮新技术简介
1、De-ammonification（反氨化)工艺 1、De-ammonification（反氨化)工艺 一种适用于处理高浓度含氮废水的新工艺。通过控制供氧，使该工艺中氨转 化为氮气的过程不需要按化学计量式来消耗电子供体。这一过程被称为好氧 反氨化工艺（aerobic de-ammonification）。 Binswangrer等报道利用生物转盘反应器，通过硝化-反硝化工艺去除高浓度 NH4+废水中的氮，结果表明：当表面负荷率为2.05gN/(m2.d)时，去除速率 达90~250gN/(m2.d)。不需添加任何可生物降解的有机碳化合物。总的来说， De-ammonification工艺目前还不成熟，尚未实现可行的工程应用。 2、固定化催化氧化技术 将 Nitrosomonas ,Nitrosospira,Nitrosococcus和Nitrosolobus 等亚硝化细菌混 合固定在一起。 选择合适的无机催化剂（如含铁化合物）。 废水中的NH4+ 首先被微生物氧化成NO2-、NO3-, 再在无机催化剂下分解为N2和 N2O。
厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺介绍教学内容
Anammox反应器的启动
目前国内对Anammox反应器的启动研究较 多。文献报道采用的反应器类型主要有升 流式厌氧污泥床UASB、序批式反应器SBR、 序批式生物膜反应器SBBR及膨胀颗粒污泥 流化床EGSB。采用的接种污泥主要有好氧 污泥、好氧硝化污泥、厌氧污泥、厌氧颗 粒污泥、厌氧硝化污泥、厌氧颗粒污泥和 好氧污泥的混合污泥等。试验用水主要为 人工配水、垃圾渗滤混合液、生活污水及 焦化废水等。
ANAMMOX工艺的研究进展
目前对于Anammox技术的研究，国内外差
距较大，国外已经在实际工程中得到应用。 荷兰Delft University于2002年6月，在荷兰鹿 特丹南部建成了世界上第一个ANAMMOX反
应器并投入了生产。而我国尚处在实验室 研究阶段，研究方向主要集中在ANAMMOX 菌生理生化特性、ANAMMOX反应器的启动 及影响因素等3个方面
ANAMMOX细菌将铵氨(NH4+)直接转化为气。
帕克环保与代尔夫特技术大学（荷兰）密 切合作，开发了该工艺的工业应用。2002 年夏天第一个ANAMMOX工业装置在荷兰启 动。目前有四个ANAMMOX工业装置在运行。
ANAMMOX的优势
很高的总去除率 二氧化碳产生量比传统硝化/反硝化工艺减
少90% 减少50%的空间需求 动力消耗比传统硝化/反硝化工艺减少60% 不消耗甲醇 剩余污泥产量极少
ANAMMOX菌的生理生化特征
由于ANAMMOX菌生长缓慢，只有在高浓度 时才显示出活性。用传统的微生物培养方 法至今还没有培养到ANAMMOX菌纯培物。 用现代分子生物学技术，无需纯培养，已 经鉴定出5个ANAMMOX菌，它们均属于浮 霉状菌目。传统微生物培养方法了解到的 只是ANAMMOX菌混培物的一些基本生理生 化特征。ANAMMOX富集培养物优势种是一 类不发光的椭球形细菌，电镜下具有不规 则形状 并显示出古细菌的一些特征。
新型高效脱氮除磷aoa工艺
新型高效脱氮除磷aoa工艺【新型高效脱氮除磷aoa工艺】1. 工艺的历史：从污水问题说起1.1 污水问题的起源其实啊，污水这个事儿，打从人类开始大规模聚居，建立城市的时候就有了。
你想啊，以前大家在小村庄里，有点生活污水，往地里一浇，大自然就消化了。
但是城市一发展起来，人多了，污水量也大增，就不能这么简单处理了。
最开始的时候，大家对污水中的氮和磷没什么概念，只是想着把污水变干净就行。
1.2 早期的污水处理尝试早期的污水处理方法可简单粗暴了。
就像咱们在家里淘米洗菜，直接把脏水倒掉一样，那时候很多污水就是简单地排到河里或者海里。
但是很快就发现，这可不行啊，河流变臭了，海里的鱼也死了不少。
于是人们开始研究一些初级的处理工艺，比如沉淀法，就像咱们把混着沙子的水静置一会儿，沙子就沉到下面去了一样，污水里的一些大颗粒杂质就靠这个办法去除。
1.3 脱氮除磷工艺的发展随着科学技术的发展，人们发现污水中的氮和磷才是造成水体富营养化的“罪魁祸首”。
富营养化就像一个池塘里，本来只有适量的营养，鱼儿能正常生活。
突然来了好多化肥（氮磷元素就像化肥一样），结果水藻疯狂生长，把氧气都抢光了，鱼就没法活了。
于是，脱氮除磷工艺开始发展起来。
最早的工艺比较简单，效果也有限。
后来经过不断改进，才有了像我们今天要说的这种新型高效的aoa工艺。
2. 制作过程：aoa工艺的魔法步骤2.1 第一步：厌氧（A1）环节说白了就是先把污水放到一个特殊的环境里，这个环境没有氧气。
这就好比是把一群微生物放到一个密封的小黑屋里，它们没有氧气可呼吸，只能“另辟蹊径”。
在这个厌氧环境里，污水中的一些有机物被微生物分解，产生一些对脱氮除磷有用的中间产物。
就像是在小黑屋里，微生物们把污水里的一些“原材料”加工成了特殊的“零件”，这些“零件”在后面的环节中可有用了。
2.2 第二步：好氧（O）环节这个环节就像把微生物们从“小黑屋”里放出来，放到一个充满新鲜空气的大广场上。
生物脱氮新工艺及其技术原理_王建龙
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, 引起受纳水体富营养
2
化 。 这就促使人们对传统的活性污泥工艺流程进行 改造 , 以提高 N 、 P 的去除效果 , 如 A/O 法 、A /O 法 等工艺 。 这些工艺在废水脱氮除磷方面起到了一定 的作用 , 但仍存在以下问题 : ① 硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高生物 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 ; ② 系统为维持较高生物浓度及获得良好的脱 氮效果 , 必须同时进行污泥回流和硝化液回流 , 增加 了动力消耗及运行费用 ; ③ 抗冲击能力弱 , 高浓度氨氮和亚硝酸盐进 水会抑制硝化菌生长 ; ④ 为中和硝化过程产生的酸度 , 需要加碱中 和 , 增加了处理费用 。 最近的一些研究表明 : 生物脱氮过程中出现了 一些超出人们传统认识的新现象 , 如硝化过程不仅 由自养菌完成 , 异 养菌也可以参 与硝化作用
图 1 硝化菌 、亚硝化菌的生长 速率 与温度 、停留时间的关系
因此 , 在完全混合反应器中通过控制温度和停 留时间 , 可以将硝 化菌从反应器中冲洗出 去( wash out) , 使反应器中亚硝化菌占绝对优势 , 从而使氨氧 化控制在亚硝化阶段 。 同时通过间歇曝气 , 可以达
反应序号 1 2 3 4 5 反应方 程式
到反硝化的目的 。 2 ANAM M OX 工艺 1990 年 , 荷兰 Delf t 技术大学 Kluyver 生物技术 实验室 开发 出 ANAM MOX 工艺 ( ANaerobic AMMonium OXidation) , 即在厌氧条件下 , 以 NO3 为 电子受体 , 将氨转化为 N 2 。 最近研究表明 , NO2 是 一个关键的电子受体 。 由于该菌是自养菌 , 因此不 需要添加有机物来维持反硝化 。 实验研究发现 : 厌 氧反应器中 NH 4 浓度的降低与 NO 3 的去除存在一 定的比例关系 。 发生的反应可假定为 : 5NH 4 + 3NO 3
生物脱氮除磷技术
1.短程硝化-反硝化工艺
原理：将硝化过程控制在NO2-阶段而终止，随后进行反 硝化。亚硝酸型生物脱氮具有以下优点：亚硝酸菌世 代周期比硝酸菌世代周期短，泥龄也短，控制在亚硝 酸型阶段易提高微生物浓度和硝化反应速率，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。
（1）Sharon工艺
6.内循环气升式序批式生物膜法
废水生物脱氮除磷技术的发展主要集中在以下四个方 面：
开发不同营养类型微生物独立生长的新工艺，主要体现在不 同工艺之间的相互组合 在新的微生物学和生物化学理论基础上开发出的新型工艺。 基于处理设施高度简化的新工艺。 生物脱氮除磷工艺也理应结合可持续污水处理的理念，最大 程度地减少COD氧化，降低CO2释放，减小剩余污泥产量，实 现富磷污泥有效利用和处理水回用，这将是今后污水处理领域 发展的方向。
④ 溶解氧 生物除磷的厌氧环境要求既没有溶解氧也没有硝态氮。 实际中应控制溶解氧浓度小于0.2mg/L。 通常存在硝酸盐时，微生物进行吸磷，磷浓度缓慢地 减少，只有当硝酸盐经反硝化全部耗完后才开始放磷。 好氧池是好氧微生物生化活动的场所，溶解氧浓度通 常要求保持在2.0mg/L以上。 ⑤泥龄 在生物污泥含磷量一定时，污泥排放的越多系统去除 的磷的量就越多。剩余污泥的排放量直接与系统的泥龄相 关，剩余污泥排泥量大，则泥龄就小。生物除磷系统的泥 龄宜控制3.5～7d的范围内。
排放 富磷剩余污泥
3.Dephanox工艺 当进水碳氮比较高时，需要在A2N工艺的缺氧池后 添加曝气池。 4.AOA-SBR脱氮除磷工艺 AOA-SBR法就是将厌氧/好氧/缺氧工艺应用于SBR中， 充分利用了DPB在缺氧且没有碳源的条件下能同时进行脱 氮除磷的特性，使反硝化过程在没有碳源的缺氧段进行， 不需要好氧池与缺氧池之间的循环，达到氮磷在单一的 SBR中同时去除的目的。 5.颗粒污泥脱氮除磷