对同时硝化反硝化研究进展的分析

通过对比传统生物脱氮理论,提出同时硝化反硝化技术的优点,结合国内外研究现状,主要从微环境理论和生物化学方面进行综述,并指明好氧反硝化今后的研究方向,以达到提高系统处理能力和效率的目的。     

短程硝化-反硝化生物脱氮

短程硝化－反硝化生物脱氮法是将硝化控制在形成亚硝酸阶段,阻止亚硝酸的进一步硝化,然后直接进行反硝化。这一方法可以克服传统生物脱氮法存在的问题,其关键是在硝化阶段维持ＨＮＯ２长久稳定地积累。本文结合国内外研究,对形成ＨＮＯ２积累的条件和影响因素进行了分析,探讨了实现短程硝化的途径。     

应用实时控制实现和稳定短程硝化反硝化

以实际豆制品生产废水为处理对象,采用SBR反应器研究了过度曝气(曝气时间过长)对短程硝化的影响,在此基础上提出了应用实时控制技术在常温、正常溶解氧和中性pH值时实现和稳定短程硝化的新方法。试验结果表明,在反应器温度为(28±0.5)℃、过度曝气12周期后,硝化类型就由亚硝酸盐积累率为96%的短程硝化转变为亚硝酸盐积累率为39%的全程硝化;而应用实时控制策略在反应器温度为(27±0.5)℃和(25±0.5)℃时可较好地维持短程硝化反硝化,且经过两个月的运行硝化类型也没有改变,亚硝酸盐积累率仍然保持在96%以上。因此可以得出,好氧反应时间的控制在亚硝化阶段基本结束时是维持并稳定短程硝化的关键。实际上,即使在能充分实现短程硝化的条件下,过度曝气也能使短程硝化向全程硝化转化。     

亚硝酸型硝化———反硝化工艺处理煤气废水研究

针对煤气废水的特点，提出亚硝酸型硝化－－反硝化处理煤气废水新工艺。试验结果表明，该工艺与常规生物脱氮工艺相比，污染物负荷能力增加，需氧量和碳源需要量减少，反硝化效率明显提高，可提高总氮去除率。     

生物脱氮反应器同步硝化反硝化研究

以生活污水为处理对象,对一体式悬浮载体膨胀床(ISCEB)生物脱氮反应器同步硝化反硝化现象进行了研究,并研究了DO、C/N比及进水有机负荷等因素对同步硝化反硝化的影响。     

短程硝化-反硝化生物脱氮技术研究

对传统生物脱氮工艺原理和短程硝化—反硝化工艺原理进行了比较 ,分析了短程硝化 -反硝化技术的实用价值 ,提出了实现短程反硝化的控制条件。     

IAL-CHS反应器的同步硝化反硝化研究

研究了IAL-CHS反应器的同步硝化反硝化效果和实现机理。结果表明,在水力负荷为1.0 m3/(m2.h)、DO浓度为2.0~3.5 mg/L、水温为19.4~20.5℃以及进水COD为165.1~220.1 mg/L、NH3-N为69.65~85.86 mg/L的条件下,IAL-CHS反应器取得了良好的脱氮效果。通过分析含氮化合物的浓度变化发现,在好氧条件下反应器内发生了明显的同步硝化反硝化现象,经分析认为IAL-CHS反应器特殊的结构和运行方式是其能够进行同步硝化反硝化的主要原因。     

反硝化生物滤池用于白酒废水深度脱氮处理研究

采用反硝化生物滤池处理某白酒废水处理厂二沉池出水,研究了以连续进水培养方式进行挂膜和启动的过程,以及碳源投加量对脱氮效果的影响。结果表明:采用原水即白酒废水作为碳源,在停留时间为2 h、水力负荷为6 m3/(m2·d)、进水温度为30~35℃的条件下,针对白酒废水深度脱氮处理的合适COD/TN值为3.5,此时对TN的去除率可以达到85%以上。升流式反硝化生物滤池对污染物的降解主要发生在底部填料层,在填料层60 cm处,对TN和NO-3-N的去除率分别可达到77%和88%。     

DO浓度对SUFR系统同步硝化反硝化的影响

采用螺旋升流式反应器（SUFR）处理生活污水，考察了好氧反应池中DO浓度对其同步硝化反硝化的影响。结果表明，在好氧反应池上部溶解氧浓度为3．0～3．5mg／L时，发生了明显的同步硝化反硝化现象，其对TN的去除量占SUFR系统对TN去除总量的16％左右；好氧反应池中的同步硝化反硝化反应只发生在池的下部，其中、上部只进行了好氧硝化反应；SUFR系统中好氧反应池上部的最佳溶解氧浓度范围为3．0～3．5mg／L，此时系统的硝化和反硝化效果最佳，好氧反应池中的脱氮效果也较好，系统对TN的去除率〉84％。     

异养硝化好氧反硝化菌的研究进展

异养硝化好氧反硝化（Heterotrophic nitrification-aerobic denitrification, HNAD）菌因其能同时进行异养硝化和好氧反硝化过程,在单一好氧条件下完成生物脱氮,具有自养硝化微生物（Autotrophicnitrifyingorganisms,ANOs）和普通异养微生物（Ordinaryheterotrophicorganisms,OHOs）不具有的优势而备受关注。对HNAD菌的种属分布、脱氮性能的影响因素,与HNAD过程有关的酶、功能基因和脱氮途径进了综述,并讨论了HNAD菌与ANOs和OHOs脱氮过程的差异,对未来HNAD过程的发展前景进行了展望。     

味精废水好氧同步硝化反硝化的试验研究

采用SBR处理味精废水,考察了味精废水的可生化性、好氧条件下的同步硝化反硝化以及不同C/N下有机负荷和氨氮负荷的变化.结果表明,对COD的去除率为91.6%～97.2%,对BOD5的去除率>95%,味精废水的BOD5/COD为0.5,说明其可生化性较好,可为反硝化过程提供充足的碳源;试验中存在明显的同步硝化反硝化现象,对氨氮和总氮的去除率分别达到99%、96%;随着进水C/N的降低,有机负荷降低,氨氮负荷升高.     

利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化

在活性污泥工艺中，通过控制水力停留时间，溶解氧，曝气量培养出沉降性能良好的好氧颗粒污泥，它可明显提高曝气池的处理能力，有效改善固液分离效果并实现同步硝化反硝化，对实现同步硝化反硝化的途径，颗粒污泥的培养方法及构成颗粒污泥的微生物进行了阐述。     

好氧颗粒污泥的培养及实现同步脱氮

采用厌氧颗粒污泥和少量活性污泥为种泥,进水为人工配水,在SBR反应器中采用逐渐减少污泥沉降时间的方法造成选择压,培养出了好氧颗粒污泥,颗粒污泥粒径在2 mm左右、SVI值为20 mL/g左右、MLSS为10 g/L左右。结果表明:成熟的好氧颗粒污泥对COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别为94%、97.5%和68.6%,出水COD、NH4+-N和TN平均浓度分别为64.74、1.92和27.53 mg/L,出水NO3--N和NO2--N平均浓度分别为18.01和4.44 mg/L。结合微生物相观察,可以判断好氧颗粒污泥实现了同步脱氮。     

喷射环流反应器中的同步硝化反硝化

喷射环流反应器在好氧条件下具有良好的脱氮效能,其对氨氮和总氮的去除率分别达到80%和70%以上,且两者的去除率成正比.试验测定了反应器出水中NO-x-N含量,结果表明出水中氮主要以氨氮和亚硝酸盐氮的形式存在,证明该反应器在硝化过程中实现了亚硝酸盐的积累.反应器中脱氮率随进水C/N值的增加而升高,证明了异养硝化细菌的存在.对废水处理过程中产生的废气进行了气相色谱分析,结果表明废气中N2含量相比于空气样品中增加了0.24%,证明了反应器中反硝化过程的发生.试验结果表明,喷射环流反应器中脱氮机理为亚硝酸盐型同步硝化反硝化.     

MBR中DO对同步硝化反硝化的影响

膜生物反应器（MBR）中,在DO为1mg/L左右,MLSS为8000-9000mg/L,温度为24℃,进水pH值为7.2,COD、NH3-N分别为523-700mg/L和17.24-24mg/L的相对稳定条件下,对COD、NH3-N、TN的去除率分别为96%、95%、92%。详细分析了在控制DO的条件下,MBR发生同步硝化、反硝化的原因,并提出了在单级好氧反应器中控制DO可发生短程硝化一反硝化生物脱氮的机制。     

一体式膜生物反应器同步硝化反硝化性能研究

构建了气升循环一体式膜生物反应器,将其用于处理城市污水,并对其同步硝化反硝化(SND)的形成过程进行了研究。结果表明,反应器内存在明显的好氧区和厌氧区,并利用曝气推动力实现硝化液在各区间的循环,能够形成良好的硝化和反硝化过程;在反应器结构一定的条件下,曝气强度成为制约溶解氧大小和分布的最主要因素,过大或过小的曝气强度对TN的去除都是不利的,当曝气强度控制在50~70 m3/(m2.h)时,系统对TN的去除效果最好,去除率为48.1%~54.0%,实现了较好的同步硝化反硝化效果。     

同步硝化反硝化在污水处理系统中的生产性应用

某城镇污水处理厂的A系统采用传统活性污泥法,其出水的氮指标不能达到GB18918—2002的一级B标准,鉴于此对其进行技术改造,将原工艺改造为两级A/O工艺模式,并控制在低溶解氧水平下运行,以期能够实现同步硝化反硝化。生产性试验结果表明,在进水量为2 000 m3/h左右、HRT约为6 h、MLSS为4 000 mg/L左右、污泥负荷为0.19 kgBOD5/(kgMLSS.d)、水温为28℃左右的条件下,将好氧区、缺氧区和厌氧区的DO浓度分别控制在1、0.5和0.2mg/L左右,生化反应池内可实现同步硝化反硝化,脱氮效果显著改善,二沉池出水氨氮和总氮浓度可稳定达到GB 18918—2002的一级B标准。另外,由于两级A/O工艺所需的HRT较短、气水比较小、构筑物简单,可节约直接投资费用及运行费用,具有推广应用价值。     

低溶氧下低C/N值生活污水的同步硝化反硝化

采用改良的Orbal氧化沟中试系统处理低C／N值生活污水，考察了溶解氧浓度对同步硝化反硝化（SND）的影响。结果表明，当外沟溶解氧浓度为0．3mg／L时，约有29．97mg／L的总氮在氧化沟的外沟通过SND去除，外沟对COD的实际去除量为9．03mg／L，外沟的SND主要是利用微生物内贮有机碳源或生物吸附碳源进行的。控制氧化沟的外、中、内沟溶解氧浓度分别为0．3、0．5和2．0mg／L时，系统的SND率和总氮去除率最高。在优化的溶解氧条件下，系统对总氮的平均去除率和平均SND率分别为66．0％和42．6％，分别比优化前提高了13．8％和24．3％。     

浸没式膜生物反应器的同步硝化反硝化效应

在浸没式膜生物反应器(SMBR)中,以人工配制的含氮废水作为原水,考察了在HRT为6h、SRT为50d、不同碳氮比(C/N)和DO条件下系统的同步硝化反硝化效应。结果表明:①在原水TN容积负荷为0.17kg/(m3·d)、C/N值为15、DO为1.0mg/L条件下,可获得81.2%的NH+4-N去除率和83.6%的TN去除率;②在原水TN容积负荷为0.36kg/(m3·d)、C/N值为10、DO为1.5mg/L条件下,可获得76.5%的NH+4-N去除率和52.8%的TN去除率。