當前位置:廈門沃泰科技有限公司>>技術(shù)文章>>生物脫氮工藝匯總
生物脫氮工藝匯總
傳統(tǒng)的生物脫氮工藝基本原理是在二級生物處理過程中,先將有機氮轉(zhuǎn)化為氨氮,再通過硝化菌和反硝化菌的作用將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮,終通過反硝化作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣完成脫氮。
因為硝化與反硝化反應(yīng)的進行存在相互制約的關(guān)系;在有機物大量存在的情況下,自養(yǎng)硝化菌對氧氣和營養(yǎng)物的競爭力不如好養(yǎng)異養(yǎng)菌,無法占據(jù)主導(dǎo)地位;反硝化需要有機物作為電子供體,但是硝化過程去除了大量的有機物,導(dǎo)致反硝化過程中碳源缺乏,所以為平衡兩單元的不同需求,發(fā)展出多種生物脫氮方法相結(jié)合的工藝。
pH做為基本的污水指標,勢必成為供求的熱點,這對廣大的E-1312 pH電極,S400-RT33 pH電極制造商,比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極,S400-RT33 pH電極制造商,必將為中國的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。我們美國BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極,S400-RT33 pH電極經(jīng)久耐用,質(zhì)量可靠,測試準確,廣泛應(yīng)用于各級環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。
傳統(tǒng)的生物脫氮工藝主要依靠調(diào)整工藝流程來緩解硝化菌反應(yīng)環(huán)境和反硝化菌反應(yīng)環(huán)境之間存在的矛盾。如果硝化反應(yīng)階段在前,則需要外加電子供體例如甲醇等物質(zhì),提高了運行費用;如果硝化反應(yīng)階段在后,則需要將硝化廢水回流,容易產(chǎn)生污泥上浮并且需要提高回流比以獲得更高的去除率。
這個矛盾在處理氨氮濃度較低的市政廢水中尚不明顯,但在處理垃圾滲濾液、畜牧廢水等高濃度氨氮廢水時,極大的限制了系統(tǒng)脫氮效率。
近年來通過理論研究和實踐創(chuàng)新,人們發(fā)現(xiàn)了一些與傳統(tǒng)生物脫氮理論相反的生物脫氮方法,如SND工藝、SHARON工藝、ANAMMOX工藝、SHARON-ANAMMOX組合工藝、OLAND工藝、CANON工藝。
1、同步硝化反硝化(SND)脫氮工藝
根據(jù)傳統(tǒng)生物脫氮理論,脫氮途徑一般包括硝化和反硝化兩個階段,硝化和反硝化兩個過程需要在兩個隔離的反應(yīng)器中進行,或者在時間或空間上造成交替缺氧和好氧環(huán)境的同一個反應(yīng)器中;實際上,較早的時期,在一些沒有明顯的缺氧及厭氧段的活性污泥工藝中,人們就層多次觀察到氮的非同化損失現(xiàn)象,在曝氣系統(tǒng)中也曾多次觀察到氮的消失。
在這些處理系統(tǒng)中,硝化和反硝化反應(yīng)往往發(fā)生在同樣的處理條件及同一處理空間內(nèi),因此,這些現(xiàn)象被稱為同步硝化/反硝化(SND)。
對于各種處理工藝中出現(xiàn)的SND現(xiàn)象已有大量的報道,包括生物轉(zhuǎn)盤、連續(xù)流反應(yīng)器以及序批示SBR反應(yīng)器等等。與傳統(tǒng)硝化-反硝化處理工藝比較,SND能有效地保持反應(yīng)器中pH穩(wěn)定,減少或取消堿度的投加;減少傳統(tǒng)反應(yīng)器的容積,節(jié)省基建費用;對于僅由一個反應(yīng)池組成的序批示反應(yīng)器來講,SND能夠降低實現(xiàn)硝化-反硝化所需的時間;曝氣量的節(jié)省,能夠進一步降低能耗。
因此SND系統(tǒng)提供了今后降低投資并簡化生物除氮技術(shù)的可能性。
2、短程硝化脫氮(SHARON)工藝
SHARON工藝即短程硝化脫氮工藝,是荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)1997年提出開發(fā)的新型生物脫氮工藝?;驹硎窃谕粋€反應(yīng)器內(nèi),在有氧的條件下,自養(yǎng)型亞硝酸菌將NH3-N轉(zhuǎn)化為NO2-,然后在缺氧條件下,異養(yǎng)型反硝化菌以有機物為電子供體,以NO2-為電子受體,將NO2-轉(zhuǎn)化為N2。其理論基礎(chǔ)是亞硝酸型硝化反硝化技術(shù),生化反應(yīng)可用下式表示
該工藝的關(guān)鍵是如何將氨氧控制在亞硝酸階段,并持久維持在較高濃度的亞硝酸鹽積累。
該工藝使用無需污泥停留的CSTR反應(yīng)器,在較短的HRT和30~40攝氏度的條件下,通過“洗泥”的方式進行種群篩選,產(chǎn)生大量的亞硝酸菌。SHARON工藝適用于高濃度氨(500mg/L)廢水的處理,尤其適用于具有脫氨要求的預(yù)處理或旁路處理。該工藝與傳統(tǒng)工藝相比可節(jié)省供氧量25%,可節(jié)省反硝化碳源40%。
3、厭氧氨氧化(ANAMMOX)工藝
ANAMMOX工藝是荷蘭Delft大學(xué)1990年提出的一種新型脫氮工藝。在厭氧條件下,微生物以NH3-N為電子供體,NO2-為電子受體,把NH3-N、NO2-轉(zhuǎn)化為N2的過程。其生化反應(yīng)可由下式表示
厭氧氨氧化過程中起作用的微生物是ANAMMOX菌。該菌是專性厭氧化學(xué)無機自養(yǎng)細菌,生長十分緩慢,在實驗室的條件下世代期為2~3周,厭氧氨氧化過程的生物產(chǎn)量很低,相應(yīng)污泥產(chǎn)量也很低。