水環(huán)境綜合治理方案的領(lǐng)軍者

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致力于環(huán)保水處理整體解決方案

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2020

短程硝化反硝化工藝研究

作者：

短程硝化反硝化工藝研究

氮素是維持生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的一種重要元素，任何生物的生存、延續(xù)和發(fā)展都離不開氮素。但由于人類活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)中氮素循環(huán)的干擾和破壞，使中間產(chǎn)物積累，水源受到氮素污染。目前，以工程手段強(qiáng)化硝化作用和反硝化作用在廢水脫氮技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用使各種行之有效的脫氮處理工藝得到了發(fā)展，構(gòu)成了廢水脫氮處理的技術(shù)體系。
短程硝化反硝化工藝是近年來的新型生物脫氮技術(shù)，其基本原理是簡捷硝化反硝化，即將氨氮氧化控制在亞硝化階段，然后進(jìn)行反硝化該工藝使硝化系統(tǒng)中亞硝酸鹽的積累可接近100%。其生化反應(yīng)如下式所示：

NH4++1.5O2 → NO2-+ 2H+ + H2O
NO2-+ 3[H]+ H+ → 0.5N2 + 2H2O

與全程硝化反硝化相比，短程硝化反硝化具有以下幾個(gè)優(yōu)勢：
（1）硝化階段可以減少大約25%左右的需氧量，降低了曝氣過程的能耗；
（2）在反硝化階段可減少大約40%左右的有機(jī)碳源，降低了有機(jī)碳投加和運(yùn)行費(fèi)用；
（3）硝化反應(yīng)時(shí)間縮短，反應(yīng)器容積可以縮小30%~40%左右；
（4）較高的反硝化速率，研究證實(shí)亞硝酸鹽的反硝化速率通常比硝酸鹽高63%左右；
（5）硝化過程可減少污泥產(chǎn)量33%~35%左右，反硝化過程中可少產(chǎn)污泥55%左右。

短程硝化反應(yīng)的控制程度取決于對(duì)兩種硝化細(xì)菌的控制。目前，國內(nèi)外學(xué)者的研究結(jié)果表明，影響NO2-積累的控制因素比較復(fù)雜，主要包括溫度、游離氨、污泥停留時(shí)間、溶解氧、基質(zhì)濃度、有害物質(zhì)等。
針對(duì)反應(yīng)的控制因素及條件，山東華城城建設(shè)計(jì)公司集中研發(fā)人員力量，通過嚴(yán)格控制溶解氧、溫度及基質(zhì)濃度等影響因素，將氨氮的氧化成功地控制在亞硝化階段，并通過中試驗(yàn)證。目前，我司已將該工藝成功應(yīng)用于濟(jì)南、德州、聊城等多地的污水處理廠中。廠區(qū)運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，短程硝化反硝化工藝脫氮能力較強(qiáng)，在節(jié)省碳源投加量的條件下，出水各項(xiàng)指標(biāo)均可滿足廠區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)，且外排水水質(zhì)提升，有效改善了區(qū)域環(huán)境，獲得了各業(yè)主的一致好評(píng)。
下一步我司將計(jì)劃進(jìn)行短程硝化-厭氧氨氧化聯(lián)合工藝研究，通過控制短程硝化積累NO2-為厭氧氨氧化提供電子受體，解決高氨氮、難處理低碳氮比工業(yè)廢水。

無