城市污水厌氧氨氧化生物脱氮研究进展

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厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展厌氧氨氧化是一种利用厌氧条件下的微生物将氨氮氧化为亚硝酸盐的过程,广泛应用于污水处理领域。

本文将介绍厌氧氨氧化的工艺原理及其在实际应用中的研究进展。

厌氧氨氧化工艺原理主要包括两个步骤:厌氧氨氧化和亚硝化反硝化。

厌氧氨氧化由氨氧化菌完成,将有机氮底物氨氮氧化为亚硝酸盐;亚硝化由异养菌完成,将亚硝酸盐氧化为硝酸盐。

两个步骤共同作用,实现了氨氮的脱除。

厌氧氨氧化工艺具有以下特点:一是不需氧气供应,能够降低能耗,节约运行费用;二是能够有效去除氨氮,对高氨氮含量的废水具有较好的处理效果;三是产生的亚硝酸盐可以被亚硝化硝化反应进一步转化为氮气,实现氮的深度去除,减少对环境的影响。

厌氧氨氧化工艺已在实际应用中得到广泛推广。

研究表明,不同的废水处理厂在采用厌氧氨氧化工艺后,氨氮去除率普遍提高,同时COD(化学需氧量)和总氮的去除效果也相对较好。

对于一些高浓度氨氮废水,厌氧氨氧化工艺能够有效处理,达到排放标准要求。

还有研究使用厌氧氨氧化工艺处理含有高浓度氨氮的生活污水,结果显示该工艺对于氨氮的去除效果明显。

厌氧氨氧化工艺是一种可行的处理技术。

厌氧氨氧化工艺在实际应用中还存在一些问题和挑战。

厌氧氨氧化对工艺条件较为敏感,需要精确控制反应条件才能获得最佳的处理效果。

厌氧氨氧化工艺的菌种选择和携氧体系的建立也需要进一步研究。

厌氧氨氧化在处理高浓度废水时容易出现菌群的抑制和毒性物质的积累等问题。

对于实际应用中的厌氧氨氧化工艺,还需要进一步完善和优化。

厌氧氨氧化是一种有潜力的废水处理工艺,能够有效去除氨氮。

目前研究集中在优化工艺条件、菌群选择和抑制毒性物质等方面,以提高厌氧氨氧化工艺的稳定性和处理效果。

未来,针对实际应用中的问题,需要继续进行深入研究,进一步推广和应用厌氧氨氧化工艺。

《2024年城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》范文

《2024年城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》范文

《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市污水处理成为环境保护领域亟待解决的问题。

传统的污水处理方法虽然能够满足基本需求,但面对日益增长的城市人口和日益复杂的污水成分,传统的处理技术已经难以满足当前的环保要求。

因此,新型生物脱氮除磷技术的研究与进步对于改善水质、保护生态环境具有十分重要的意义。

本文旨在梳理近年来城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展。

二、生物脱氮技术研究(一)发展概况生物脱氮技术主要通过微生物的作用,将污水中的氮素转化为无害的氮气排放到大气中。

近年来,研究者们通过优化反应器设计、改进微生物菌群以及调控环境因素等手段,推动了生物脱氮技术的进步。

(二)技术分类目前,生物脱氮技术主要包括厌氧-好氧(A/O)工艺、同步硝化反硝化(SND)技术、短程硝化反硝化等。

这些技术通过不同的反应过程和微生物活动,实现了高效脱氮的效果。

(三)研究进展随着研究的深入,新型生物脱氮技术如微氧脱氮技术、基于膜生物反应器的脱氮技术等逐渐崭露头角。

这些技术不仅提高了脱氮效率,还降低了能耗和运行成本。

三、生物除磷技术研究(一)发展概况生物除磷技术主要通过微生物的代谢活动,将污水中的磷素去除或转化为易于回收的形态。

近年来,随着对微生物除磷机制的了解加深,除磷技术的效率也得到了显著提高。

(二)技术分类常见的生物除磷技术包括聚磷菌(PAOs)除磷工艺、厌氧-好氧(A/O)结合除磷等。

这些技术通过调控微生物的生长环境和代谢过程,实现了对污水中磷的高效去除。

(三)研究进展新型的生物除磷技术如基于微藻的除磷技术、电化学辅助生物除磷技术等逐渐成为研究热点。

这些技术不仅提高了除磷效率,还为后续的磷资源回收提供了可能。

四、新型生物脱氮除磷技术的优势与挑战(一)优势新型生物脱氮除磷技术相比传统技术,具有更高的处理效率、更低的能耗和运行成本。

同时,这些技术还能够实现对氮、磷等营养元素的回收利用,具有良好的经济和环境效益。

厌氧氨氧化生物脱氮研究进展

厌氧氨氧化生物脱氮研究进展

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厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展

厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展

厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展引言随着城市人口的快速增长和经济的飞速发展,城市污水处理成为解决环境问题的重要课题之一。

其中,脱氮处理是污水处理中的关键环节之一,对保护水环境质量至关重要。

传统的城市污水脱氮方法主要包括硝化/反硝化和菌群处理等。

然而,近年来,厌氧氨氧化技术逐渐受到关注,并在城市污水脱氮处理中得到了广泛应用。

本文将综述厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展。

一、厌氧氨氧化的基本原理厌氧氨氧化是一种新兴的脱氮技术,通过厌氧氨化和硝化反应来将氨氮转化为氮气,从而实现城市污水脱氮。

厌氧氨氧化反应在缺氧条件下进行,其主要原理如下:厌氧氨化过程中,氨氮通过氨化细菌作用被氧化成亚硝酸盐;而硝化反应中,亚硝酸盐通过硝化细菌作用被氧化成硝酸盐。

经过上述两个反应步骤,最终将氨氮转化为氮气,实现脱氮的目的。

二、厌氧氨氧化与传统脱氮技术的比较1. 能耗与投资成本厌氧氨氧化技术相比于传统的硝化/反硝化技术能够显著降低能耗和投资成本。

厌氧氨氧化过程中,由于无需供氧,能耗较低并且不需要大量投资于建设硝化池和反硝化池。

相比之下,传统的硝化/反硝化技术需要大量的能量来维持供氧和水力搅拌设备,造成较高的能耗和投资成本。

2. 系统稳定性厌氧氨氧化技术具有良好的系统稳定性。

由于厌氧氨氧化过程不需要供氧,减少了供氧设备操作和氧浓度调节对系统的影响。

因此,厌氧氨氧化技术对水力冲击、温度变化等较为鲁棒,有利于提高系统的稳定性。

3. 体积占地厌氧氨氧化技术相比于传统的硝化/反硝化技术体积占地更小。

由于不需要硝化池和反硝化池,厌氧氨氧化技术能够通过提高氨氮浓度的控制来减少处理设备的体积,节省了系统所需的占地面积。

三、厌氧氨氧化的应用进展厌氧氨氧化技术已经在城市污水脱氮处理中取得了一系列的研究和应用进展。

1. 系统的优化与改进针对厌氧氨氧化技术的系统进行优化和改进是提高脱氮效率和稳定性的关键。

《2024年城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》范文

《2024年城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》范文

《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加速,城市污水处理问题日益突出。

在众多的污水处理技术中,生物脱氮除磷技术因其高效、经济、环保等优点而备受关注。

本文旨在探讨城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展,分析其技术特点、应用现状及未来发展趋势。

二、生物脱氮除磷技术概述生物脱氮除磷技术是一种利用微生物的新陈代谢活动,通过生物膜法或活性污泥法等工艺,将污水中的氮、磷等营养物质去除的技术。

该技术具有处理效率高、运行成本低、污泥产量少等优点,是当前城市污水处理领域的研究热点。

三、新型生物脱氮技术研究进展(一)A2/O工艺及其改进型技术A2/O(厌氧-缺氧-好氧)工艺是一种典型的生物脱氮技术。

近年来,研究者们针对A2/O工艺的不足,开发了多种改进型技术,如MBBR(移动床生物膜反应器)、SBR(序批式活性污泥法)等。

这些技术通过优化反应器结构、调整运行参数等手段,提高了脱氮效率,降低了能耗。

(二)新型厌氧氨氧化技术厌氧氨氧化技术是一种利用厌氧氨氧化菌将氨氮转化为氮气的生物脱氮技术。

近年来,研究者们通过优化反应条件、提高菌种活性等手段,推动了厌氧氨氧化技术的发展。

该技术具有脱氮效率高、能耗低等优点,是未来生物脱氮技术的重要发展方向。

四、新型生物除磷技术研究进展(一)PAOs(聚磷菌)强化除磷技术PAOs强化除磷技术是一种利用聚磷菌在厌氧-好氧条件下实现高效除磷的技术。

近年来,研究者们通过优化反应条件、提高聚磷菌活性等手段,提高了PAOs强化除磷技术的除磷效率。

该技术具有除磷效果好、污泥产量少等优点。

(二)化学与生物联合除磷技术化学与生物联合除磷技术是一种结合化学沉淀与生物吸附的除磷技术。

该技术通过投加化学药剂与生物反应相结合的方式,实现高效除磷。

近年来,研究者们针对不同水质条件,优化了药剂种类和投加量,提高了除磷效果。

五、新型生物脱氮除磷技术应用及发展趋势(一)应用现状新型生物脱氮除磷技术在城市污水处理中已得到广泛应用。

厌氧氨氧化技术处理氨氮废水研究

厌氧氨氧化技术处理氨氮废水研究

厌氧氨氧化技术处理氨氮废水研究摘要:在氨氮工业废水的处理过程中通常都会采用厌氧氨氮氧化技术进行处理。

厌氧氨氮氧化技术是一种新型的生物脱氮技术,在对工业氨氮废水的处理过程中有非常好的效果。

在处理过程中不需要添加任何其他的有机物质和碳源,而且反应过程中产生的污泥量非常小,所以厌氧氨氮氧化技术具有有非常实用的工艺价值。

近年来,这种工艺技术的应用已经也来越广泛。

本文对于这种处理技术的当前发展现状进行了介绍,并结合工作经验对于处理过程中的一些处理的原理及可行性进行了分析,希望能对工业氨氮废水的处理有所帮助。

关键词:工业废水;高浓度氨氮废水;废水处理;可行性分析根据《2020 年环境统计年报》,全国废水中氨氮排放量为 238.5 万吨,其中工业废水氨氮排放量 23.2 万吨,占氨氮排放总量的 9.7%。

与生活污水相比,冶金、化肥、皮革、养殖等工业企业排放的废水中的氨氮浓度往往很高,无法直接采用生化处理达到排放要求,需要在接入市政污水管道前或者是生化处理前进行预处理,降低废水中的氨氮浓度。

随着当前环境污染问题的加剧,对于高氨氮废水的处理问题已经成为社会关注的焦点。

如何有效的减少废水的氨氮含量,这也是我国环境保护所面临的一个挑战,目前在废水的氨氮处理过程中根据处理方式可分为物理化学法和生物法两大类。

其中,生物法包括 A2O 工艺、AO 工艺、前置反硝化生物脱氮和氧化沟工艺等。

应用生物法可处理去除低浓度的氨氮废水,但是对于高氨氮废水,由于在反应过程中需要的能量较高造成能耗严重,而且处理效率低,产生的污泥量大。

厌氧氨氮氧化技术的出现对于这些问题的解决提供了一种良好的途径。

该技术在上个世纪90年代开始在工业废水的处理中应用,主要是针对高浓度的工业废水进行处理应用。

本文对于废水中常见的氨氮、有机物等物质对氨氮厌氧菌的影响进行了分析,并推应用氨氮氧化技术在废水处理中应用的可行性进行了探讨。

1、厌氧氨氮氧化技术原理厌氧氨氮氧化技术(anaerobicammoniumoxidation,Anammox)是一种新兴的工业废水处理技术。

污水生物脱氮过程N2O排放数学模型研究进展

污水生物脱氮过程N2O排放数学模型研究进展

污水生物脱氮过程N2O排放数学模型研究进展污水生物脱氮过程N2O排放数学模型研究进展1. 引言污水处理厂是为了减少排放到环境中的氮、磷等污染物负荷而建造的重要设施。

然而,在污水处理的过程中,尽管通过生物脱氮技术可以有效地去除污水中的氮,但会产生大量的氧化亚氮(N2O),它是一种强大的温室气体和臭氧破坏剂。

因此,探索污水生物脱氮过程中N2O排放的规律及其数学模型的研究成为解决这一问题的重要途径。

2. N2O的生成机理N2O是由氨氧化细菌(AOB)和反硝化细菌通过氧化亚氮还原酶(N2OR)催化作用产生的。

其中,AOB在氨氧化的过程中生成亚硝酸(NO2-),而反硝化细菌则通过还原亚硝酸至氮气(N2),在此过程中产生N2O。

3. N2O排放的影响因素(1)C/N比:C/N比是污水中有机碳与氮的比值。

适宜的C/N比能够保持污水处理系统中厌氧和好氧条件的平衡,从而减少N2O的产生。

(2)温度:温度对反硝化细菌活性的影响很大。

较高的温度能够促进反硝化细菌的生长和代谢活动,增加N2O产生的可能性。

(3)氧气浓度:过高或过低的氧气浓度都会抑制反硝化细菌的活性,从而减少N2O的生成。

(4)pH值:适宜的pH值有助于细菌生长和代谢,从而影响N2O的排放。

4. N2O排放数学模型的建立为了准确预测和控制污水生物脱氮过程中N2O的排放,研究人员建立了各种数学模型。

其中比较常用的是基于物质平衡和能量平衡的动态模型。

(1)物质平衡模型:该模型基于活性污泥系统中N2O的产生与消耗之间的平衡关系建立,通过考虑各种微生物的生长、代谢和迁移等因素,对N2O的生成、转化和排放进行定量预测。

(2)能量平衡模型:该模型考虑底物的降解和产生能量的同时,进一步考虑氨氧化和反硝化过程中产生的N2O,通过能量的平衡关系对N2O的排放进行建模。

5. 模型验证与应用研究者通过实际污水处理厂的监测数据对建立的数学模型进行验证,在与实际数据进行对比的过程中发现模型具有较好的准确性和预测能力。

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展 朱铁钢

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展 朱铁钢

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展朱铁钢摘要:在厌氧或者缺氧条件下才能发生厌氧氨氧化反应,在现代化进程的不断推进的同时,随之而来的污染问题也不容忽视,工业污水和生活污水日益增多,情况不容乐观。

这些水体中含有大量的有毒有害物质,其中一种就是氮、磷元素,水体中的这种物质一旦超标,就会导致水体富营养化,从而引起水中生态系统的分布失衡,进而破坏整个水生生态系统。

人们发现运用厌氧氨氧化污水处理工艺可以有效去除水体中的氮磷元素,从而改善水体富营养化的状况。

本文中作者将着重讲述厌氧氨氧化污水处理工艺的优势、其实际应用以及其研究进展。

关键词:厌氧氨氧化;处理工艺;研究进展厌氧氨氧化污水处理工艺主要是根据微生物学原理,将水体中的氮元素转化为氨气,从而实现氮的去除。

厌氧氨氧化污水处理工艺的优点在于它耗氧量较少,且不会产生二次污染,同时效率较高,所以,面对现今这种污染日益严重的的局面,创建出新的、高效的去污工艺已经势在必行,厌氧氨氧化污水处理工艺的优势不言而喻,它的实际应用和研究进展值得我们期待。

1.简述厌氧氨氧化的反应机理很长时间以来,人类普遍认为的氨只能在氧气充足的环境下发生氧化反应。

直到1977年科学家站在热力学的角度,预测了厌氧氨氧化反应也是能够发生的。

而1995年的一个实验更加证实了这一事实。

科学家在反硝化脱氮流化床反应容器中惊奇的发现氨在厌氧环境中的反应,这更加有力的证实了之前的预言。

通过研究,科学家发现了它的反应机理:它是以氨氮为电子供体,亚硝酸氮为电子受体而发生的生物自养脱氮反应。

厌氧氨氧化反应需要革兰氏阴性光损性球状菌的参与,革兰氏阴性光损性球状菌是一种厌氧菌。

2.厌氧氨氧化污水处理工艺2.1亚硝化厌氧氨氧化污水处理工艺亚硝化厌氧氨氧化工艺无疑是当今污水处理中最常见的厌氧氨氧化污水处理工艺,污水的处理主要分为两个部分,而且这两个部分应该在不同的场所中发生反应。

第一部分是亚硝化反应部分,该步骤能够将污水当中一半左右的氮元素和氨元素转化成氨气,从而去除水体中一部分的氨、氮污染物。

短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺研究进展

短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺研究进展

短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺研究进展短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺研究进展近年来,随着环境保护意识的提高和水污染问题的日趋严重,废水处理技术也在不断地发展和创新。

其中,短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺成为研究的热点之一。

本文将对短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的研究进展进行探讨。

短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺是一种将反硝化与厌氧氨氧化过程结合起来,通过控制氮素代谢过程中的微生物群落来实现高效去除污水中的氮化物。

该工艺能够将废水中的氨氮直接转化为氮气排放,从而有效地解决氮污染问题。

短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺相比传统的硝化-反硝化工艺具有能耗低、操作简便、处理效率高等优点。

因此,越来越多的研究者开始对该工艺进行深入研究。

短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的核心是微生物群落的调控。

通过优化微生物群落的构成和比例,可以实现废水的高效去氮。

研究者们发现,在艳菌门、硝化细菌门和厌氧氨氧化细菌门等微生物群落中的种类和数量的变化会直接影响工艺的去氮效果。

因此,通过筛选和培养适宜的微生物群落,可以进一步优化短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺。

另外,研究者们还通过改变不同水质条件下的操作参数,来探索最佳的反应条件。

例如,影响微生物群落组成的温度、pH值、厌氧/好氧时间比等。

经过多次实践和优化,研究者们逐步确定了最佳的操作参数范围,以实现高效去氮。

此外,新型材料的应用也成为短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺研究的一个重要方向。

例如,纳米材料的引入可以增加微生物固定的表面积,从而提高去氮效率。

此外,微生物固定化技术的应用也可以增强微生物活性,降低不良环境对微生物活性的影响。

最后值得一提的是,工艺的运行与控制也非常关键。

合理控制厌氧、好氧周期,坚持稳定操作,能够有效改善工艺的运行效果。

定期测量关键参数如溶解氧、氨氮、硝氮等浓度,及时调整操作以保持良好的去氮效果。

总而言之,短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺因其高效、低能耗的特点在废水处理领域得到了广泛的研究和应用。

厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展

厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展

厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展
厌氧氨氧化生物脱氮技术是一种新兴的能够高效处理氨氮废水的生物脱氮技术。

该技
术不需要外加能量,具有操作简单、脱氮效率高、适用范围广等优点。

本文将对厌氧氨氧
化生物脱氮技术的研究进展进行概述。

一、厌氧氨氧化生物脱氮技术的原理
厌氧氨氧化生物脱氮技术是通过利用厌氧氨氧化反应和硝化反应来降低废水中的氨氮
浓度。

厌氧氨氧化反应是指利用一些厌氧生物将氨氮转化为亚硝酸盐,然后硝化反应将亚
硝酸盐进一步氧化为硝酸盐,从而达到降低氨氮浓度的目的。

1、不需要外加能量:与传统的物化处理技术不同,厌氧氨氧化生物脱氮技术不需要
外加能量,可以大大节省处理成本。

2、脱氮效率高:厌氧氨氧化生物脱氮技术具有脱氮效率高的特点,能够有效降低废
水中的氨氮浓度。

3、适用范围广:厌氧氨氧化生物脱氮技术适用于处理各种含氨废水,包括市政污水、农业养殖废水、工业废水等。

许多学者对厌氧氨氧化生物脱氮技术反应规律进行了研究,发现反应过程中各种微生
物群落的相互作用和生长变化对厌氧氨氧化反应和硝化反应的互动有着至关重要的影响。

对于厌氧氨氧化生物脱氮技术的控制策略研究,学者们主要从滤池的操作方式、进水
条件、氧气流量等方面进行探索。

通过对控制策略的研究,可以实现厌氧氨氧化生物脱氮
技术的稳定运行和高效脱氮。

厌氧氨氧化生物脱氮技术在实践中的应用越来越广泛。

许多学者通过对厌氧氨氧化生
物脱氮技术在处理实际废水中的效果进行研究,发现该技术可以达到较高的脱氮效率,对
于处理含氨废水具有很好的应用前景。

四、总结。

《2024年A2O污水处理工艺研究进展》范文

《2024年A2O污水处理工艺研究进展》范文

《A2O污水处理工艺研究进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水资源的污染问题日益严重,其中污水处理成为环境保护领域的重要课题。

A2O(厌氧-缺氧-好氧)污水处理工艺作为一种有效的污水处理技术,因其处理效率高、操作简便、成本低廉等优点,得到了广泛的应用和关注。

本文旨在探讨A2O污水处理工艺的研究进展,分析其技术特点、应用现状及未来发展趋势。

二、A2O污水处理工艺概述A2O污水处理工艺是一种生物脱氮除磷的污水处理技术,通过厌氧、缺氧、好氧三个阶段的交替运行,实现对污水的有效处理。

该工艺通过不同阶段的微生物活动,达到去除有机物、氮、磷等污染物的目的。

A2O工艺具有较好的处理效果和适应性,适用于各种规模的污水处理厂。

三、A2O污水处理工艺研究进展1. 技术特点分析A2O污水处理工艺具有以下技术特点:(1)处理效率高:通过厌氧、缺氧、好氧三个阶段的协同作用,实现对污水的有效处理,去除率较高。

(2)操作简便:工艺流程相对简单,操作方便,易于维护。

(3)成本低廉:相比其他污水处理技术,A2O工艺具有较低的运行成本和投资成本。

(4)适应性强:适用于各种规模的污水处理厂,可处理不同来源的污水。

2. 应用现状分析A2O污水处理工艺在全球范围内得到了广泛应用。

研究人员在提高处理效率、降低能耗、优化运行管理等方面取得了显著成果。

此外,针对不同地区、不同来源的污水,研究人员还开展了大量的实际应用研究,为A2O工艺的推广应用提供了有力支持。

3. 最新研究成果近年来,针对A2O污水处理工艺的研究不断深入,取得了一系列重要成果。

例如,研究人员通过优化运行参数、改进设备结构等手段,提高了A2O工艺的处理效率;同时,针对污泥处理、资源回收等问题,开展了一系列研究工作,为A2O工艺的可持续发展提供了新的思路和方法。

四、未来发展趋势与展望随着环保要求的不断提高和技术的不断进步,A2O污水处理工艺将迎来新的发展机遇。

未来,A2O工艺将朝着以下方向发展:1. 智能化运行管理:通过引入物联网、大数据等先进技术手段,实现A2O工艺的智能化运行管理,提高处理效率和稳定性。

生物脱氮新技术研究进展

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年城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展》范文

《2024年城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展》范文

《城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市污水问题日益突出,其中氮、磷等营养物质的排放对水环境的污染日益严重。

因此,寻找有效的污水处理技术,特别是生物脱氮除磷技术,成为当前环境科学研究的重要课题。

本文将就城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展进行综述。

二、城市污水生物脱氮技术研究进展1. 传统生物脱氮技术传统生物脱氮技术主要通过硝化-反硝化过程实现。

硝化过程由亚硝化菌和硝化菌完成,将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐;反硝化过程则是在缺氧条件下,由反硝化菌将硝酸盐还原为氮气。

近年来,研究者们通过优化反应条件、调控微生物群落等方式,提高了传统生物脱氮技术的效率。

2. 新型生物脱氮技术(1)短程硝化反硝化技术:通过控制反应条件,使硝化过程停留在亚硝化阶段,从而减少氧的消耗,提高反硝化速率。

(2)厌氧氨氧化技术:在厌氧条件下,利用厌氧氨氧化菌将氨氮直接氧化为氮气,具有较高的氮去除率。

三、城市污水生物除磷技术研究进展1. 传统生物除磷技术传统生物除磷技术主要通过聚磷菌在好氧条件下过量摄取磷酸盐,然后在缺氧或厌氧条件下释放磷酸盐实现除磷。

近年来,研究者们通过优化反应器设计、调控进水碳源等方式,提高了传统生物除磷技术的效果。

2. 新型生物除磷技术(1)化学-生物联合除磷技术:通过投加化学药剂与生物除磷相结合,提高除磷效果。

(2)新型聚磷菌培养技术:通过优化培养条件,培养具有高效除磷能力的新型聚磷菌。

四、城市污水生物脱氮除磷技术的发展趋势与挑战随着研究的深入,生物脱氮除磷技术不断发展,但仍面临一些挑战。

首先,如何进一步提高脱氮除磷效率,减少能耗和污泥产量;其次,如何优化反应器设计,适应不同水质条件;最后,如何调控微生物群落结构,提高微生物的适应性。

未来,城市污水生物脱氮除磷技术将朝着高效、低耗、智能化的方向发展。

五、结论城市污水生物脱氮除磷技术是当前环境科学研究的重要课题。

通过优化反应条件、调控微生物群落等方式,传统生物脱氮除磷技术的效率不断提高。

《2024年城市污水生物脱氮技术变革_厌氧氨氧化的研究与实践新进展》范文

《2024年城市污水生物脱氮技术变革_厌氧氨氧化的研究与实践新进展》范文

《城市污水生物脱氮技术变革_厌氧氨氧化的研究与实践新进展》篇一城市污水生物脱氮技术变革_厌氧氨氧化的研究与实践新进展城市污水生物脱氮技术变革:厌氧氨氧化的研究与实践新进展一、引言随着城市化进程的加速,城市污水问题日益突出,其中氮污染成为水环境治理的重要难题。

城市污水生物脱氮技术作为解决这一难题的关键手段,近年来得到了广泛关注。

其中,厌氧氨氧化技术以其独特的优势,在污水处理领域展现出巨大的应用潜力。

本文将就城市污水生物脱氮技术中的厌氧氨氧化技术进行研究与实践的新进展进行探讨。

二、城市污水生物脱氮技术概述城市污水生物脱氮技术主要利用微生物的作用,通过硝化与反硝化等过程,将污水中的氮元素从水中去除。

该技术具有处理效率高、运行成本低等优点,是当前污水处理领域的主要技术手段。

三、厌氧氨氧化技术原理及特点厌氧氨氧化技术是一种在厌氧条件下,利用厌氧氨氧化菌将氨氮直接氧化为氮气的生物脱氮技术。

该技术具有以下特点:一是无需外加有机碳源,以氨氮为电子供体,降低了处理成本;二是反应过程中不产生硝酸盐或亚硝酸盐等中间产物,减少了二次污染的风险;三是适应性强,可在高氨氮浓度、低溶解氧等条件下运行。

四、厌氧氨氧化技术研究进展近年来,随着对厌氧氨氧化技术的深入研究,该技术在反应器设计、菌种培养、工艺优化等方面取得了重要突破。

研究学者们通过改进反应器结构,提高了厌氧氨氧化反应的传质效率和处理能力;同时,通过筛选和培养高效的厌氧氨氧化菌种,进一步提高了反应的速率和效率。

此外,针对不同来源和特性的污水,研究学者们还探索出了多种组合工艺,如厌氧氨氧化与膜生物反应器结合、与活性污泥法联合等,提高了污水的处理效果。

五、厌氧氨氧化技术应用实践新进展目前,厌氧氨氧化技术已在国内外多个污水处理项目中得到应用。

实践表明,该技术在处理高氨氮浓度、低碳源的污水方面具有显著优势。

例如,某城市污水处理厂采用厌氧氨氧化技术后,出水氮含量显著降低,达到了国家排放标准;同时,该技术的运行成本相比传统生物脱氮技术降低了约XX%。

厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展

厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展

厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展【摘要】厌氧氨氧化是一种新兴的生物脱氮技术,在污水处理领域具有重要应用前景。

本文从厌氧氨氧化生物脱氮工艺的概述出发,探讨了影响该工艺的因素,并对最新研究进展进行了总结。

还分析了工艺的优势和应用前景,指出了面临的挑战以及未来研究方向。

结论部分总结了目前的研究成果,并展望了未来的发展方向。

通过本文的研究,可以更深入地了解厌氧氨氧化生物脱氮工艺及其在环境保护中的重要性,为相关领域的研究提供参考和借鉴。

【关键词】厌氧氨氧化、生物脱氮、工艺、研究、进展、因素、优势、应用、挑战、未来、发展、展望、结语。

1. 引言1.1 研究背景厌氧氨氧化生物脱氮是一种新型的生物脱氮技术,可以有效地将废水中的氨氮转化为氮气排放,具有节能环保的优势。

在当前环境污染日益严重的背景下,研究和发展这种生物脱氮技术具有十分重要的意义。

传统的氨氮去除技术往往存在能耗高、操作复杂等问题,而厌氧氨氧化生物脱氮技术则可以在较低的能耗下实现高效处理废水中的氨氮,因此备受研究者和环保领域的关注。

在过去的研究中发现,厌氧氨氧化生物脱氮技术在实际应用中存在着一些问题和挑战,如微生物群体的构建、氮氧化过程的影响因素等。

有必要对厌氧氨氧化生物脱氮工艺进行深入研究,以解决当前存在的问题并提高其应用效率。

本文旨在系统梳理厌氧氨氧化生物脱氮技术的研究现状和进展,为其在废水处理领域的应用提供参考和借鉴。

1.2 研究意义厌氧氨氧化生物脱氮工艺是一种重要的废水处理技术,具有重要的研究意义。

厌氧氨氧化生物脱氮工艺可以有效去除废水中的氮负荷,减缓废水对水体的污染,保护水环境。

通过研究该工艺,可以提高氮的回收利用率,实现污水资源化利用,达到节能减排的目的。

厌氧氨氧化生物脱氮工艺还可以促进废水处理领域的技术创新,推动废水处理工艺的进步和完善。

深入研究厌氧氨氧化生物脱氮工艺具有重要的理论价值和实际应用意义,有助于提高废水处理效率,改善水环境质量,促进可持续发展。

基于厌氧水解—硝化—反硝化-厌氧氨氧化技术的城市污水脱氮工艺研究

基于厌氧水解—硝化—反硝化-厌氧氨氧化技术的城市污水脱氮工艺研究

基于厌氧水解—硝化—反硝化-厌氧氨氧化技术的城市污水脱氮工艺研究基于厌氧水解—硝化—反硝化/厌氧氨氧化技术的城市污水脱氮工艺研究摘要:城市污水处理中氮素污染是一个重要的环境问题。

传统的生物脱氮工艺存在能耗高、处理效果差等问题,因此需要寻找一种高效、低能耗的氮素去除工艺。

本研究基于厌氧水解—硝化—反硝化/厌氧氨氧化技术研究了城市污水脱氮工艺,结果表明该工艺能够有效地降低氮素含量,同时实现资源化利用。

关键词:厌氧水解—硝化—反硝化/厌氧氨氧化技术;城市污水;脱氮工艺;氮素1. 引言城市污水中的氮素污染是一种严重的环境问题,不仅对水体造成污染,还会对生物多样性和人类健康带来潜在风险。

因此,开发一种高效、低能耗、资源化利用的城市污水脱氮工艺具有重要意义。

2. 厌氧水解—硝化—反硝化/厌氧氨氧化工艺原理厌氧水解—硝化—反硝化/厌氧氨氧化技术是一种集成了厌氧氨氧化和硝化—反硝化的工艺,在脱氮效果和能耗方面均有优势。

该工艺主要包括以下步骤:(1)厌氧水解:通过厌氧生物反应器将污水中的有机物转化为有机酸、氨氮和甲烷等,同时产生大量的溶解性有机物和氨氮。

(2)硝化:将厌氧水解产生的溶解性有机物和氨氮转化为硝酸盐,需要提供充足的氧气。

硝化反应是生物脱氮工艺中的核心环节。

(3)反硝化/厌氧氨氧化:在无氧条件下,利用硝酸盐作为电子受体,将硝酸盐还原为氮气释放到大气中。

3. 厌氧水解—硝化—反硝化/厌氧氨氧化工艺的应用在城市污水处理中,厌氧水解—硝化—反硝化/厌氧氨氧化技术已经得到了广泛应用。

通过一系列的反应器组合,可以实现高效的氮素去除。

例如,采用A2O工艺,将厌氧水解和硝化—反硝化集成在同一个反应器中,可有效去除污水中的氮素,同时降低了工艺的能耗。

4. 厌氧水解—硝化—反硝化/厌氧氨氧化技术的优势相比传统的生物脱氮工艺,采用厌氧水解—硝化—反硝化/厌氧氨氧化技术具有以下优势:(1)能耗低:厌氧水解可以将有机物转化为溶解性有机物和氨氮,节约了供氧的能耗。

污水处理脱氮除磷工艺的研究进展

污水处理脱氮除磷工艺的研究进展

污水处理脱氮除磷工艺的研究进展污水处理脱氮除磷工艺的研究进展导论随着工业化和城市化的快速发展,城市污水处理被视为环保的关键环节之一。

污水中的氮和磷是造成水体富营养化和水质污染的主要因素,对环境和人类健康造成了极大的危害。

因此,研究和开发高效的污水处理脱氮除磷工艺,具有重要的理论和实际意义。

本文将综述污水处理脱氮除磷工艺的研究进展,包括生物方法、化学方法和物理方法等。

一、生物方法生物方法是目前最常用的污水处理脱氮除磷工艺之一。

其中,厌氧-好氧(A/O)工艺和序批式生物反应器(SBR)工艺是较为常见的两种方式。

1.1 厌氧-好氧(A/O)工艺A/O工艺是通过厌氧区和好氧区交替处理,利用好氧区的硝化和反硝化作用,使污水中的氮化合物发生变化。

该工艺具有操作简便、处理效果稳定的优点。

但对于高浓度氮、磷水平的处理效率较低。

1.2 序批式生物反应器(SBR)工艺SBR工艺是将厌氧、好氧和静置等过程合并到一个单元中进行操作。

它的优点是适用于不同负荷和工艺变化、容易控制操作和维护,以及对氮和磷的去除效果较好。

然而,该工艺需要较大占地面积,造价较高。

二、化学方法化学方法是利用化学试剂对污水中的氮和磷进行去除。

常用的化学方法包括化学沉淀法和化学氧化法。

2.1 化学沉淀法化学沉淀法是利用化学试剂与污水中的磷结合形成不溶性盐类,通过沉淀将磷去除。

常用的化学试剂包括铝盐和铁盐等。

该方法具有处理效果稳定、去除效率较高的优点。

然而,由于化学试剂的使用和废物处理问题,导致了一定程度上的资源浪费和环境污染。

2.2 化学氧化法化学氧化法是利用化学试剂将污水中的氮化合物氧化成无害产物。

常用的化学试剂包括高锰酸钾、过硫酸盐和臭氧等。

该方法具有较高的氮去除效果,并且可以同时进行磷的去除。

然而,该方法需要化学试剂的不断投加,操作复杂,造成了一定的经济和环境成本。

三、物理方法物理方法是利用物理过程对污水中的氮和磷进行去除。

常用的物理方法包括离子交换法和吸附法等。

厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展

厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展

厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展近年来,厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究备受关注,其在污水处理和环境保护领域具有巨大潜力。

本文将对厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究的进展进行综述,从工艺原理、影响因素、优化方法等方面进行深入探讨,旨在为相关领域的研究人员提供参考。

一、厌氧氨氧化生物脱氮工艺原理厌氧氨氧化生物脱氮是一种新型的深度废水处理技术,其原理是利用厌氧细菌将废水中的氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐,然后利用厌氧细菌将硝酸盐还原成氮气,从而实现氨氮的脱除。

该工艺与传统的好氧脱氮工艺相比,具有较高的氮气产率、低的能耗和较强的抗负荷冲击能力,因此备受研究者的重视。

1. 废水中氨氮浓度废水中氨氮浓度是影响厌氧氨氧化生物脱氮效果的重要因素之一。

研究表明,当废水中氨氮浓度过高时,容易引起厌氧氨氧化细菌的抑制,进而影响脱氮效果。

合理控制废水中氨氮浓度,是提高厌氧氨氧化生物脱氮效率的关键。

2. 温度和pH值厌氧氨氧化生物脱氮过程对温度和pH值的要求较为苛刻,一般在35-40摄氏度和pH值为7左右时,其活性最佳。

对于工业废水处理而言,需要合理控制废水的温度和pH值,以保证脱氮工艺的高效运行。

3. 有机物浓度废水中的有机物浓度对厌氧氨氧化生物脱氮效果也有较大影响。

有机物过多会导致细菌活性的降低,从而影响脱氮效果。

需要合理控制废水中的有机物浓度,保证脱氮生物的正常活性。

1. 生物载体的选择生物载体是厌氧氨氧化生物脱氮工艺中的关键因素之一,选择合适的生物载体对于提高工艺效率至关重要。

研究表明,聚合物材料、多孔材料和膜担载体等都可以作为厌氧氨氧化生物脱氮的载体,通过优化载体的性质和结构,可以有效提高脱氮效率。

2. 氧化还原电位的调控在厌氧氨氧化生物脱氮工艺中,调控反应体系的氧化还原电位可以有效提高脱氮效率。

研究表明,通过改变废水中的氨氮浓度、控制反应体系中的气相氧气浓度等手段,可以有效调控氧化还原电位,提高脱氮效率。

3. 利用外源碳源在实际废水处理中,往往存在氮磷比例失衡的问题,这时可以利用外源碳源进行补充,来提高废水中的碳氮比例,从而促进厌氧氨氧化生物脱氮的进行。

生物炭在厌氧氨氧化反应中应用的研究进展

生物炭在厌氧氨氧化反应中应用的研究进展

第52卷第7期 辽 宁 化 工 Vol.52,No. 7 2023年7月 Liaoning Chemical Industry July,2023生物炭在厌氧氨氧化反应中应用的研究进展姜 琦(沈阳建筑大学 市政与环境工程学院,辽宁 沈阳 110168)摘 要: 厌氧氨氧化技术因其高效和低能耗等优点被认为是替代常规生物脱氮的主要工艺之一。

但是厌氧氨氧化技术在处理主流城市污水方面仍然存在一些问题,如启动时间较长,颗粒污泥稳定性较差等。

生物炭因其具有廉价易得、环境友好的特点,成为近些年来环境领域的研究热点材料,越来越受到人们的关注。

综述了生物炭在厌氧氨氧化领域的应用,为厌氧氨氧化技术存在的部分问题提供更经济环保的解决措施,旨在推动厌氧氨氧化反应的同时促进环境的友好发展。

关 键 词:生物炭; 厌氧氨氧化; 工艺强化中图分类号:TQ085+.4 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)07-1047-04厌氧氨氧化工艺(Anaerobic ammonium oxidation, Anammox)是以NH4+-N为电子供体,NO2--N为电子受体将NH4+-N转化为N2的过程[1]。

与传统生物脱氮工艺相比具有无需额外碳源、运行成本低、占地小的优点,因此,Anammox工艺被称为是最具有前景的新型脱氮技术[2]。

但是厌氧氨氧化菌具有倍增时间长、生物保留量差、环境敏感性等缺点,在污水处理厂的实际应用中仍存在限制[3-4]。

为了解决这些问题,研究者们进行了诸多尝试,如:换用不同的反应器(如:上流式厌氧污泥床(UASB)、膜生物反应器(MBR)、序批式反应器(SBR));添加特定金属离子(如:Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+等)和中间肼来缩短其启动时间,稳定其脱氮效果和增加颗粒稳定性。

然而,在实际操作中,考虑到成本和实际性,寻找一种更可靠的材料是更有意义的。

生物炭(Biochar)是生物质(如,秸秆、畜禽粪便等农林废弃物)在限氧条件下通过热化学转化得到的一种固体富碳产物。

厌氧氨氧化在生活污水处理中的应用

厌氧氨氧化在生活污水处理中的应用

厌氧氨氧化在生活污水处理中的应用近年来,国家的经济发展速度不断提升,人们的生活水平也不断提高,但污水排放问题却变得越来越严重。

因此,国家相关管理部门不断加强对污水处理厂的建设力度,并引进了很多先进的技术手段,来优化污水处理效果。

厌氧氨氧化工艺技术就是其中之一。

由于厌氧氨氧化菌独特的代谢方式,其与传统的污水处理(硝化/反硝化)工艺相比具有以下优势:厌氧氨氧化工艺在氨氮氧化为亚硝氮的过程中,能够有效减少60%的需氧量。

这一优势在当前能源紧缺的环境下尤为重要。

这种工艺不仅提高了污水处理的效率,同时降低了能源消耗,为解决污水处理厂的运行成本提供了有效方案。

厌氧氨氧化工艺无需外部碳源投加量,这一特点使其在污水处理过程中大大减少了剩余污泥量的产生。

这一改变既减轻了污水处理厂的运行负担,又降低了处理污泥所需的相关设备和人力投入,使污水处理过程更加简洁高效。

厌氧氨氧化工艺技术的引进为污水处理厂带来了显著的优化效果。

其独特的代谢方式以及在节能、减碳方面的显著优势,使污水处理过程更加绿色、高效,为解决当前日益严重的污水排放问题提供了有力支持。

根据亚硝酸的来源,耦合工艺分为两类:ANAMMOX与短程硝化、ANAMMOX与短程反硝化。

实现亚硝酸的获取和副产物消除,以及发挥厌氧氨氧化菌优势是关键。

目前,通过提高反应温度、降低溶解氧、提高进水氨氮浓度、调节污泥龄等方式实现亚硝酸盐的累积,这些技术在高氨氮废水处理中成功应用。

然而,城市生活污水碳氮比高、温度波动大等难点,使厌氧氨氧化工艺的应用面临困难。

1、厌氧氨氧化工艺应用于城市生活污水处理的限制因素1.1 厌氧氨氧化菌与其他功能菌的竞争在实际情况中,厌氧氨氧化菌在城市污水处理厂中广泛存在。

由于其生长速率极为缓慢,细胞增殖周期长达11天,导致厌氧氨氧化反应器的启动时间被延长。

因此,厌氧氨氧化菌需要与亚硝酸盐氧化菌(AOB)、亚硝酸盐还原菌(NOB)、反硝化菌及其他异养菌在同一系统中争夺生存空间,从而形成了针对不同基质的复杂竞争关系。

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城市污水城市污水厌氧氨氧化厌氧氨氧化厌氧氨氧化生物脱氮研究进展生物脱氮研究进展唐崇俭,郑 平(浙江大学 环境工程系,浙江 杭州 310029)摘 要:厌氧氨氧化菌可在厌氧条件下以亚硝酸盐为电子受体将氨氧化为氮气,是目前废水生物脱氮的研究热点之一。

小试的研究表明,该工艺的容积负荷可高达125kg N/(m 3·d)。

城市污水处理厂污泥厌氧消化液以及城市生活垃圾填埋场渗滤液都含有高氨氮浓度以及低有机物浓度,十分适合采用厌氧氨氧化工艺进行处理。

目前,生产性厌氧氨氧化工艺已在荷兰、丹麦和日本等国成功应用于这两类废水的脱氮处理,最大容积氮去除速率高达9.5kg N/(m 3·d),显示了该工艺诱人的工程应用前景。

本文分析了世界上第一个生产性厌氧氨氧化工艺处理城市污水厂污泥厌氧消化液的运行情况,论述了厌氧氨氧化工艺在城市污水处理中面临的问题。

结合课题组内的研究结果,提出了一种新型的菌种流加式厌氧氨氧化工艺,并探讨了其在城市污水处理中的作用。

关键关键词词:厌氧氨氧化;城市污水;生物脱氮;工程应用 Application of Anammox Process in Municipal Wastewater TreatmentTang Chongjian, Zheng Ping(Department of Environmental Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310029, China )Abstract : Under anoxic condition, anaerobic ammonium-oxidizing (Anammox) bacteria canoxidize ammonium to nitrogen gas using nitrite as electron acceptor. It becomes a topic issue onbiological nitrogen removal from ammonium-rich wastewater due to some promising advantages such aslow operational cost and super high volumetric loading rate. As reported, the nitrogen loading ratereached up to 125 kg N/(m 3·d). Characterized by high ammonium concentration and relatively lowbiodegradable organic content, the sludge digester liquor from the municipal wastewater treatment plantand the landfill leachate are demonstrated to be very suitable for application of Anammox process torealize high-rate nitrogen removal. The full-scale application of Anammox process has already beenapplied for nitrogen removal from sludge digester liquor and landfill leachate in The Netherlands, Japanand Denmark with the maximum nitrogen removal rate as high as 9.5 kg N/(m 3·d). Thus, the operationof the first full-scale Anammox reactor treating municipal sludge digester liquor was introduced, and theproblems during the application of Anammox process in municipal wastewater treatment were discussed.An innovative Anammox process with sequential biocatalyst addition (SBA-Anammox process) wasproposed to overcome the drawbacks and accelerate the application of Anammox process in municipalwastewater nitrogen removal.Key words: Anammox; municipal wastewater; biological nitrogen removal; application“十一五”期间,化学需氧量(COD)排放得到有效控制,氨氮已上升为影响地表水质的首要指标。

根据分析,氨氮有望在“十二五”被纳入全国主要水污染物排放约束性控制指标,以便有效控制氨氮排放总量,改善目前水质氨氮普遍超标的情况,缓解氮素污染。

我国氨氮排放量远远超出受纳水体的环境容量。

据估算,2007年,我国氨氮排放总量约相当于环境容量的4倍左右,所致的环境污染十分严重。

2007年,氨氮是长江、黄河、海河和辽河的首要污染物,同时也是珠江和淮河的主要污染物。

2008年重点流域水污染防治专项规划考核结果表明,重点流域氨氮污染严重,其中海河、辽河、三峡库区及其上游、黄河中上游等流域大部分断面氨氮超标,太湖、巢湖、滇池等流域氨氮达标率也偏低。

2008年全国地表水河流国控断面中氨氮劣Ⅴ类断面占19.2%,全部断面氨氮平均浓度为1.9mg/L,仅达Ⅴ类标准水平[1]。

我国城市污水脱氮处理有待加强。

第一次全国污染源普查公报显示,我国氨氮的年总排放量为172.91万吨,其中生活污水年氨氮排放量为148.93万吨,占氨氮总排放量的86.1%。

我国污水处理厂污水年实际处理量为210.31亿吨,其中城镇污水处理厂处理194.41亿吨,占92.5%。

但城市污水厂对氨氮的消减量仅为37.62万吨,氨氮消减率只有25%。

另外,全国每年城市生活垃圾产生量(以清运量计)达1.521亿吨,共有垃圾无害处理设施460座,生活垃圾集中处理率为80.92%,无害化处理率为62.03%,垃圾渗滤液所致的氨氮污染负荷不断增大[2]。

我国城市污水脱氮形势十分严峻。

在城市生活污水中,氨氮通过微生物的同化作用被用于合成细胞,最终汇入到污水厂剩余污泥中。

由于城市污水厂剩余污泥的处理与处置一直是个难题,往往先采用厌氧消化进行污泥减量处理。

污泥的厌氧消化会将氨氮重新释放,导致消化液中含有高浓度的氨氮,并且有机物浓度较低[3-4],采用传统的硝化-反硝化工艺处理时,不仅运行费用高,脱氮效率也不甚理想。

此外,城市垃圾渗滤液不仅具有高氨氮和低有机物浓度,并且成分较为复杂,往往含有毒性物质[5],采用生物处理时也面临技术上的难题。

厌氧氨氧化工艺是近20年来开发成功的新型生物脱氮技术。

在缺氧条件下,厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐为电子受体将氨氧化为氮气[6]。

在处理高氨氮废水时,通过前置短程硝化工艺将大约一半的氨转化为亚硝酸盐,在后置厌氧氨氧化工艺中,产生的亚硝酸盐与剩余的氨反应生成氮气。

相对于传统的硝化-反硝化工艺,短程硝化-厌氧氨氧化工艺具有许多优势[7]:①需氧量减少62.5%,可有效降低充氧电耗;②无需补充有机碳源,运行费用降低;O5O1O15O202503O35O40450③不涉及异养型的反硝化菌,可大大降低剩余污泥产量。

其中,由于催化厌氧氨氧化反应的厌氧氨氧化菌为严格的化能自养型细菌,生长速度十分缓慢,细胞产率很低,使得厌氧氨氧化往往成为该组合工艺的限制步骤。

另一方面,厌氧氨氧化工艺具有很高的容积效能。

实验室小试的研究表明,该工艺最高容积负荷率可高达125 kg-N/(m 3·d)[8],因而可大大减少反应器的占地面积,显著降低处理费用。

在工程应用方面,世界上第一个生产性Anammox 反应器已于2002年在荷兰鹿特丹市城市污水处理厂投入运行,用于处理厌氧污泥消化液,其容积氮去除速率高达9.5kg/(m 3·d)[3],对于一个62万人口的城市,其污泥消化液处理仅用了70m 3的装置,显示出诱人的工程应用价值。

本文拟就城市污水厌氧氨氧化生物脱氮的现状、工程应用中的问题以及强化技术做一综述。

1 厌氧氨氧化工艺的高效性厌氧氨氧化工艺的高效性能能1.1 .1 实验室实验室实验室小试小试小试本课题组采用模拟含氮废水试验了厌氧氨氧工艺的潜能[8]。

在反应器完成启动后,控制进水亚硝酸盐氮浓度为360 mg/L ,回流比为0.5,逐步缩短HRT ,并维持氨氮浓度相对过量,经过450 d的运行,逐步将HRT 由6.90 h 缩短为0.16 h ,反应器的容积氮负荷由2.3 kg N /(m 3·d) 提升为125.0kg N /(m 3·d),获得反应器的容积基质氮去除速率可高达74.3±6.7 kg N /(m 3·d)(图1)[8]。

图1厌氧氨氧化反应器的脱氮效能Fig.1 Performance of Anammox process under high loading rate反应器内的厌氧氨氧化颗粒污泥呈鲜红色,显现优良性能(见图2)。

露1蘸 全国城镇污水处理厂除磷脱氮及深度处理技术交流大会 论文集 图2 高效厌氧氨氧化反应器及其颗粒污泥 Fig. 2 Images of carmine Anammox granules 各研究者所得厌氧氨氧化工艺的高效性能列于表1。

表1 厌氧氨氧化工艺的高效性 Tab. 1 Overview of high-rate Anammox process 废水反应器类型 容积/ L NRR/ kg/(m 3·d) 参考文献 UASB 1.1 45.2 [11] 生物膜0.8 26.0 [10] UASB1.1 11.7 [12] ABF0.2 11.5 [13] 模拟废水 气升式反应器 1.8 8.9 [14]总结来看,厌氧氨氧化工艺获得高效性的主要原因大致有二: 其一,采取低基质浓度(尤其是低亚硝酸盐浓度)大流量(低HRT )的运行模式运行厌氧氨氧化反应器,注意避免基质(亚硝酸盐)的自抑制作用[8-10]。

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