污水的脫氮除磷技術(shù)

1、污水的脫氮除磷技術(shù)污水的脫氮除磷技術(shù)主要內(nèi)容水體富營(yíng)養(yǎng)化的概念、危害及控制方法污水脫氮技術(shù)概述污水除磷技術(shù)概述污水同步脫氮除磷技術(shù)脫氮新工藝、新技術(shù)介紹 水體富營(yíng)養(yǎng)化是由于氮、磷等植物營(yíng)養(yǎng)物的排入引起水體中藻類大量繁殖的現(xiàn)象。 在湖泊、水庫(kù)、河口和港灣等水流較緩的區(qū)域，最容易發(fā)生水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō)，總磷和無(wú)機(jī)氮分別為20mg/m3和300mg/m3，就可以認(rèn)為水體已處于富營(yíng)養(yǎng)化的狀態(tài)。 一、水體富營(yíng)養(yǎng)化的概念、危害及控制方法一、水體富營(yíng)養(yǎng)化的概念、危害及控制方法 之概念之概念（1）在湖泊、水庫(kù)等淡水區(qū)域水體富營(yíng)養(yǎng)化主要表現(xiàn)為綠藻和藍(lán)藻的大量生長(zhǎng)，也稱水華現(xiàn)象； （2）在河口、海灣等區(qū)域

2、的水體富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)導(dǎo)致紅藻等藻類的大量繁殖，也稱為赤潮現(xiàn)象 。 如果氮、磷等植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量而連續(xù)地進(jìn)入如果氮、磷等植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量而連續(xù)地進(jìn)入湖泊、水庫(kù)及海灣等緩流水體，將促進(jìn)各種水生生湖泊、水庫(kù)及海灣等緩流水體，將促進(jìn)各種水生生物的活性，刺激它們異常繁殖（主要是藻類），這物的活性，刺激它們異常繁殖（主要是藻類），這樣就帶來(lái)一系列嚴(yán)重后果：樣就帶來(lái)一系列嚴(yán)重后果： （1 1）藻類過(guò)度生長(zhǎng)繁殖，將造成水中溶解氧）藻類過(guò)度生長(zhǎng)繁殖，將造成水中溶解氧的急劇變化，有可能在一定時(shí)間內(nèi)使水體處于嚴(yán)重的急劇變化，有可能在一定時(shí)間內(nèi)使水體處于嚴(yán)重缺氧狀態(tài)，嚴(yán)重影響魚(yú)類的生存。缺氧狀態(tài)，嚴(yán)重影響魚(yú)類的生存。一、

3、水體富營(yíng)養(yǎng)化的概念、危害及控制方法一、水體富營(yíng)養(yǎng)化的概念、危害及控制方法 之危害之危害 （2 2）藻類大量繁殖，降低了水的透明度；同時(shí)，）藻類大量繁殖，降低了水的透明度；同時(shí)，藻類的生長(zhǎng)過(guò)程還會(huì)向水體排放有毒物質(zhì)，影響魚(yú)類藻類的生長(zhǎng)過(guò)程還會(huì)向水體排放有毒物質(zhì)，影響魚(yú)類的生存；的生存； （3 3）藻類在水體中占據(jù)的空間越來(lái)越大，占據(jù)）藻類在水體中占據(jù)的空間越來(lái)越大，占據(jù)水體空間、阻塞水道，使魚(yú)類活動(dòng)的空間越來(lái)越??；水體空間、阻塞水道，使魚(yú)類活動(dòng)的空間越來(lái)越??； （4 4）沉于水底的死亡藻類在缺氧狀態(tài)下腐化、）沉于水底的死亡藻類在缺氧狀態(tài)下腐化、分解，使水體變黑、變臭。分解，使水體變黑、變臭。 水

4、體富營(yíng)養(yǎng)化的防治是水環(huán)境保護(hù)中的重要問(wèn)題，受到國(guó)內(nèi)外的重視，水體富營(yíng)養(yǎng)化主要防治的方法有：一、水體富營(yíng)養(yǎng)化的概念、危害及控制方法 之控制二、污水脫氮技術(shù)概述二、污水脫氮技術(shù)概述 、物理化學(xué)法 （）吹脫法 在堿性條件下，利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關(guān)系進(jìn)行分離的一種方法。 污水中的氨氮是以氨離子(NH4+)和游離氨(NH3)兩種形式保持平衡狀態(tài)而存在：NH3 + H2O NH4+ + OH（）化學(xué)氧化法 利用強(qiáng)氧化劑將氨氮直接氧化成氮?dú)膺M(jìn)行脫除的一種方法。(折點(diǎn)加氯法） 、生物脫氮生物法是目前運(yùn)用最廣、最有研究前景的方法。（）生物脫氮的基本原理 傳統(tǒng)的生物脫氮機(jī)理認(rèn)為：脫氮過(guò)程一般

5、包括氨化、硝化和反硝化三個(gè)過(guò)程。 氨化（Ammonification）：廢水中的含氮有機(jī)物，在生物處理過(guò)程中被好氧或厭氧異養(yǎng)型微生物氧化分解為氨氮的過(guò)程； 硝化（Nitrification）：廢水中的氨氮在硝化菌（好氧自養(yǎng)型微生物）的作用下被轉(zhuǎn)化為NO2 和NO3的過(guò)程； 反硝化（Denitrification）：廢水中的NO2 和NO3在缺氧條件下在反硝化菌（兼性異養(yǎng)型細(xì)菌）的作用下被還原為N2的過(guò)程。二、污水脫氮技術(shù)概述二、污水脫氮技術(shù)概述 （2）硝化反應(yīng) a：硝化反應(yīng)的細(xì)菌種類 硝化反應(yīng)分為兩步進(jìn)行：亞硝化 ； 硝化。 它是由兩組自養(yǎng)型硝化菌分兩步完成的： 亞硝酸鹽細(xì)菌（或稱為氨氧化細(xì)菌

6、）； 硝酸鹽細(xì)菌（或稱為亞硝酸鹽氧化細(xì)菌）。 b：這兩種硝化細(xì)菌的特點(diǎn)： 強(qiáng)烈好氧，不能在酸性條件下生長(zhǎng)； 化能自養(yǎng)型，以無(wú)機(jī)C為碳源，以氧化無(wú)機(jī) 含氮化合物獲得能量； 生長(zhǎng)緩慢，世代時(shí)間長(zhǎng)。 c：硝化反應(yīng)過(guò)程與方程式 亞硝化反應(yīng)： 代表菌株：Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira 硝化反應(yīng)： 代表菌株：Nitrobacter, Nitrococcus, Nitrospina, Nitrospira 總的硝化反應(yīng)： 如果不考慮合成，則：氧化1mg NH4+-N為NO3-N，需氧4.57mg，需消耗堿度7.14mg(以CaCO3計(jì))。d.硝化反應(yīng)所需要

7、的環(huán)境條件 兩種硝化菌對(duì)環(huán)境的變化都很敏感，要求較苛刻，主要如下： 好氧條件(DO不小于1mg/L)，并能保持一定的堿度以維持穩(wěn)定的pH值(適宜的pH為8.08.4)； NH4+ NH3+H+ NH3（） pH值過(guò)高，導(dǎo)致游離氨（ NH3）濃度偏高，對(duì)硝化產(chǎn)生抑制 HNO2 NO2-+H+ HNO2 (mg/L) = pH值過(guò)低，導(dǎo)致亞硝酸（ HNO2 ）濃度偏高，對(duì)硝化產(chǎn)生抑制pHT)2300/(273-210expN(mg/L)-NO1447apHK101100d.硝化反應(yīng)所需要的環(huán)境條件 硝化反應(yīng)的適宜溫度是2030C，15C以下時(shí)，硝化反應(yīng)的速率下降，小于5C時(shí)，完全停止 進(jìn)水中的有機(jī)

8、物的濃度不宜過(guò)高 硝化菌在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間即污泥齡，必須大于其最小的世代時(shí)間(一般為310天)。、生物脫氮（3）反硝化 a、反硝化反應(yīng)的基本原理 反硝化反應(yīng)是指硝酸鹽或亞硝酸鹽在反硝化菌的作用下，被還原為氣態(tài)氮（N2）的過(guò)程； 反硝化菌屬異養(yǎng)型兼性厭氧菌，在存在分子氧時(shí)，利用分子氧作為最終電子受體分解有機(jī)物；在無(wú)分子氧時(shí)，則利用NO3-或NO2- 中的N5+和N3+作為電子受體，O2-作為受氫體生成H2O和OH-，有機(jī)物則作為碳源及電子供體提供能量并得到氧化穩(wěn)定。b：反硝化反應(yīng)過(guò)程與方程式 在反硝化菌的代謝活動(dòng)下， NO3-或NO2-中的N可以有兩種轉(zhuǎn)化途徑： 同化反硝化，即最終產(chǎn)物是有機(jī)氮

9、化合物，是菌體的組成部分； 異化反硝化，即最終產(chǎn)物是氮?dú)猓∟2）。以甲醇為電子供體： c：硝化反應(yīng)所需要的環(huán)境條件 碳源：一是原廢水中的有機(jī)物，當(dāng)廢水的C/N大于35時(shí)，可認(rèn)為碳源充足；二是外加碳源，多采用甲醇，乙醇等小分子碳源，近年來(lái)報(bào)紙等纖維類碳源及緩釋碳源的研究比較活躍； pH值：適宜的pH值是6.57.5，pH值高于8或低于6，反硝化速率將大大下降； 溶解氧：反硝化菌適于在缺氧條件下發(fā)生反硝化反應(yīng)，所以反硝化反應(yīng)宜于在缺氧條件下進(jìn)行，溶解氧應(yīng)控制在0.5mg/l以下； 溫度：最適宜溫度為2040C，低于15C其反應(yīng)速率將大為降低。（4）生物脫氮的工藝流程 a、傳統(tǒng)脫氮工藝 活性污泥法傳

10、統(tǒng)脫氮工藝活性污泥法傳統(tǒng)脫氮工藝（三級(jí)生物脫氮系統(tǒng)）、生物脫氮 第一級(jí)曝氣池的功能： 碳化去除BOD5、COD； 氨化使有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮； 第二級(jí)是硝化曝氣池，投堿以維持pH值； 第三級(jí)為反硝化反應(yīng)器，可投加甲醇作為外加碳源或引入原廢水。 該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)物降解菌、硝化菌和反硝化菌分別在各自的反應(yīng)池內(nèi)生長(zhǎng)繁殖，并且有各自的沉淀池和回流設(shè)施，氨化、硝化、反硝化分別在各自的反應(yīng)池中進(jìn)行，反應(yīng)速率較快且較徹底； 但缺點(diǎn)是處理設(shè)備多，造價(jià)高，運(yùn)行管理較為復(fù)雜。a、傳統(tǒng)脫氮工藝b、兩級(jí)活性污泥法脫氮工藝 兩級(jí)活性污泥法脫氮系統(tǒng)兩級(jí)活性污泥法脫氮系統(tǒng)（兩級(jí)生物脫氮系統(tǒng)） 將前兩級(jí)BOD去除和硝化兩道

11、反應(yīng)過(guò)程合在同一反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，第一級(jí)池去除BOD，將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為NH3、NH4+，同時(shí)使NH3、NH4+進(jìn)一步氧化成NOx-N。第二級(jí)池在缺氧條件下，將NOx-N還原為氮?dú)?，并逸出大氣，?yīng)采取缺氧的運(yùn)行方式。碳源，既可投加CH3OH（甲醇）作為外加碳源，亦可引入原廢水作為碳源。 該工藝優(yōu)點(diǎn)反應(yīng)速率大，而且比較徹底。 缺點(diǎn)是處理設(shè)施多，占地面積大，造價(jià)高，管理不夠方便，因此在實(shí)踐中采用比較少。 b、兩級(jí)活性污泥法脫氮工藝c、缺氧好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)（A-O工藝） 缺氧缺氧好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)（前置反硝化脫氮系統(tǒng)）（前置反硝化脫氮系統(tǒng)） 反硝化反應(yīng)器設(shè)置在流程的前端，而去

12、除BOD、進(jìn)行硝化反應(yīng)的綜合好氧反應(yīng)器則設(shè)置在流程的后端；因此，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)行反硝化反應(yīng)時(shí)，利用原廢水中的有機(jī)物直接作為有機(jī)碳源，將從好氧反應(yīng)器回流回來(lái)的含有硝酸鹽的混合液中的硝酸鹽反硝化成為氮?dú)猓?而且，在反硝化反應(yīng)器中由于反硝化反應(yīng)而產(chǎn)生的堿度可以隨出水進(jìn)入好氧硝化反應(yīng)器，補(bǔ)償硝化反應(yīng)過(guò)程中所需消耗堿度的一半左右； c、缺氧好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)（A-O工藝） 好氧的硝化反應(yīng)器設(shè)置在流程的后端，也可以使反硝化過(guò)程中常常殘留的有機(jī)物得以進(jìn)一步去除，無(wú)需增建后曝氣池。 在A/O工藝中，回流比的控制非常重要，回流比過(guò)低，會(huì)使脫氮池中的BOD/NO3-過(guò)高，導(dǎo)致反硝化菌因無(wú)充足的NO3-作電子受體而

13、影響反硝化的速率，更重要的是出水硝態(tài)氮濃度高；反之，若回流比過(guò)高，則BOD/NO3-過(guò)低，反硝化的作用因得不到足夠的碳源而受抑制。一般控制回流比為35Q。c、缺氧好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)（A-O工藝） 主要優(yōu)點(diǎn)是： 工藝中只設(shè)一個(gè)污泥回流系統(tǒng)，好氧菌、硝化菌和反硝化菌都處于缺氧好氧交替的環(huán)境中，構(gòu)成一個(gè)混合菌群，有利于改善污泥沉降性能，控制污泥膨脹； 可得用前置的反硝化過(guò)程所產(chǎn)生的堿度補(bǔ)償約50%的硝化過(guò)程所消耗的堿度，因此對(duì)含氮濃度不高的廢水可不必另行投藥調(diào)節(jié)pH值。 主要缺點(diǎn)是：是二沉池中可能發(fā)生反硝化反應(yīng)，使污泥上浮，影響出水水質(zhì)。c、缺氧好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)（A-O工藝）d、氧化溝工藝

14、氧化溝功能分區(qū)示意圖氧化溝功能分區(qū)示意圖相比物理化學(xué)方法，生物脫氮方法經(jīng)濟(jì)、徹底，目前應(yīng)用廣泛。生物脫氮工藝和技術(shù)的研究仍有待加強(qiáng)，主要表現(xiàn)在脫氮菌的研究，新型脫氮工藝的研究。二、污水脫氮技術(shù)概述二、污水脫氮技術(shù)概述 之小結(jié)三、污水除磷技術(shù)三、污水除磷技術(shù)1、化學(xué)法除磷 廢水中磷的存在有3 種形態(tài): 正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷。 在二級(jí)生化處理中, 能將聚磷酸鹽和有機(jī)磷轉(zhuǎn)化成正磷酸鹽, 然后在廢水中加入藥劑與磷酸根進(jìn)行反應(yīng)生成沉淀去除, 同時(shí)生成的絮凝體對(duì)磷也有吸附去除的作用?，F(xiàn)在常用的化學(xué)試劑為含鐵離子、含鈣離子或含鋁離子等金屬化合物。 采用石灰作為除磷的絮凝劑已在國(guó)內(nèi)外被廣泛采用。 據(jù)研究

15、，當(dāng)pH值為11.5時(shí)，石灰法的除磷效率較高，磷的去除率可達(dá)99%。缺點(diǎn)是藥劑費(fèi)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用偏高，同是易在池子、管道和其他設(shè)備上結(jié)垢，大量沉渣污泥需處理，費(fèi)用較高。2、生物法除磷（1）生物法除磷的機(jī)理 生物法除磷的核心是聚磷菌的超量吸磷現(xiàn)象： 在厭氧條件下，聚磷菌將其體內(nèi)的有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)磷并加以釋放，并利用此過(guò)程產(chǎn)生的能量攝取廢水中的溶解性有機(jī)基質(zhì)以合成聚-羥基丁酸鹽（PHB）顆粒； 在好氧條件下，聚磷菌將PHB降解以提供攝磷所需能量，從而完成聚磷過(guò)程。 可見(jiàn)，生物除磷是系統(tǒng)中污泥在厭氧-好氧交替運(yùn)行的條件下通過(guò)磷的釋放和對(duì)磷的攝取，最終通過(guò)剩余污泥的排放而完成的。（2）生物除磷工藝 生

16、物法除磷具有運(yùn)行成本低，污泥量少等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已逐漸在廢水的除磷工藝中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)生物除磷的機(jī)理，其處理工藝需包括厭氧釋磷和好氧攝磷兩基本組成部分。A/O除磷工藝流程除磷工藝流程 生物除磷與生物脫氮均有A/O工藝，但兩工藝中的A段有明顯區(qū)別，生物除磷的A段屬厭氧，生物脫氮的A段屬缺氧。 此外，在工藝運(yùn)行方式上，生物脫氮的O段要長(zhǎng)，以保證硝化，并滿足回流硝態(tài)氮的需要；而生物除磷的O段要短，以保持較高的污泥負(fù)荷即相對(duì)較短的泥齡，才能通過(guò)排除較多的剩余污泥以排除磷。（3）生物除磷過(guò)程的影響因素 溶解氧： 在除磷菌釋放磷的厭氧反應(yīng)器內(nèi)，應(yīng)保持絕對(duì)的厭氧條件；在除磷菌吸收磷的好氧反應(yīng)器內(nèi)，則應(yīng)保持充足

17、的溶解氧； 污泥齡： 生物除磷主要是通過(guò)排除剩余污泥而去除磷的，因此剩余污泥的多少對(duì)脫磷效果有很大影響，一般污泥齡短的系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥多，可以取得較好的除磷效果； 溫度： 在530C的范圍內(nèi)，都可以取得較好的除磷效果； pH值： 除磷過(guò)程的適宜的pH值為68； BOD負(fù)荷： 一般認(rèn)為，較高的BOD負(fù)荷可取得較好的除磷效果； 硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮： 硝酸鹽的濃度應(yīng)小于2mg/l。四、污水同步脫氮除磷技術(shù)（1）A2/O工藝 A2/O工藝是目前普遍采用的同時(shí)脫氮除磷工藝，其基本工藝流程如下： 厭氧池的污泥回流量是影響生物除磷效果的關(guān)鍵因素之一。 由于傳統(tǒng)A2/O工藝從沉淀池回流至厭氧池的污泥會(huì)含一

18、定量的NOx-，污泥回流量大，帶入的NOx-過(guò)多，會(huì)抑制厭氧池中的聚磷菌進(jìn)行磷的釋放而影響整個(gè)系統(tǒng)的除磷效果；而污泥回流量過(guò)小，進(jìn)入?yún)捬醭氐木哿拙鄳?yīng)減少，同樣影響系統(tǒng)的除磷能力。因此，需嚴(yán)格控制污泥回流量，國(guó)內(nèi)通常將污泥回流量控制為進(jìn)入流量的0.51.0倍。工藝的主要設(shè)計(jì)參數(shù)工藝的主要設(shè)計(jì)參數(shù) （2）UCT工藝 在A2/O工藝的基礎(chǔ)上，通過(guò)把沉淀池污泥回流到缺氧區(qū)，又開(kāi)發(fā)出了UCT工藝：UCT法除磷工藝流程法除磷工藝流程 與A2/O工藝相比，UCT工藝在適當(dāng)?shù)腃OD/TKN比例下，缺氧區(qū)的反硝化可使厭氧區(qū)回流到污泥中硝酸鹽含量接近0。但當(dāng)進(jìn)水COD/TKN較低時(shí)，缺氧區(qū)無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全脫氮，仍有

19、部分硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，因此又產(chǎn)生了改進(jìn)的UCT工藝。（3）改進(jìn)UCT工藝（MUCT）改進(jìn)型改進(jìn)型UCT法除磷工藝流程法除磷工藝流程 MUCT工藝有兩個(gè)缺氧池，前一個(gè)接受二沉池回流污泥，工藝有兩個(gè)缺氧池，前一個(gè)接受二沉池回流污泥，后一個(gè)接受好氧區(qū)硝化混合液，使污泥的脫氮與混合液的后一個(gè)接受好氧區(qū)硝化混合液，使污泥的脫氮與混合液的脫氮分開(kāi)，進(jìn)一步減少硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的可能。脫氮分開(kāi)，進(jìn)一步減少硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的可能。.短程硝化反硝化工藝（Sharon）.厭氧氨氧化 3.其他新型生物脫氮工藝五、脫氮新工藝、新技術(shù)介紹1mol NH4N1mol NO2N1mol NO3NAOBNOB25% O275%

20、 O21mol NO2N0.5 mol N2DBDB40% C60% CAOB: ammonium oxidation bacteria (氨氧化菌）NOB: nitrite oxidation bacteria (亞硝酸鹽氧化菌）DB: denitrification bacteria (反硝化菌）Sharon : single reactor high activity ammonia removal over nitrite .短程硝化反硝化工藝（Sharon）DB60% CNH4+NO2- NO3- NO2- N2 傳統(tǒng)硝化反硝化工藝NH4+NO2- N2 短程硝化反硝化工藝（） Sh

21、aron工藝的特征工藝的特征.短程硝化和短程反硝化被放置在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)實(shí)施，工藝流程較短.反應(yīng)器內(nèi)不持留活性污泥，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.操作溫度較高(30-40),處理效率較好 d.借助反硝化作用調(diào)控酸堿度(pH7-8),無(wú)需加堿中和. 技術(shù)難點(diǎn):亞硝酸細(xì)菌與硝酸細(xì)菌普遍存在且共同生活,廢水處理系統(tǒng)是個(gè)開(kāi)放體系,兩種細(xì)菌同進(jìn)同出,工程上想將他們分開(kāi)并不容易;在自然界或者廢水處理系統(tǒng)中,氨氧化往往是整個(gè)硝化過(guò)程的限速步驟,很少出現(xiàn)亞硝酸鹽積累。.短程硝化反硝化工藝（Sharon）（2） Sharon工藝的實(shí)施策略工藝的實(shí)施策略a.稀釋率對(duì)細(xì)菌的篩選作用稀釋率對(duì)細(xì)菌的篩選作用 細(xì)菌最大比生長(zhǎng)速率小于設(shè)定

22、的稀釋率細(xì)菌最大比生長(zhǎng)速率小于設(shè)定的稀釋率,則該種群被洗出恒化器。所設(shè)定的稀釋則該種群被洗出恒化器。所設(shè)定的稀釋率越大，被保留在恒化器內(nèi)的種群越少，這些種群的比生長(zhǎng)速率越高。在基質(zhì)率越大，被保留在恒化器內(nèi)的種群越少，這些種群的比生長(zhǎng)速率越高。在基質(zhì)濃度較低的條件下，慢生型亞硝酸菌因胃口小而能吃飽喝足，快生型細(xì)菌由于濃度較低的條件下，慢生型亞硝酸菌因胃口小而能吃飽喝足，快生型細(xì)菌由于胃口大而忍饑挨餓，生長(zhǎng)速率反而低?；|(zhì)濃度達(dá)到一定值后，快生型細(xì)菌也胃口大而忍饑挨餓，生長(zhǎng)速率反而低?；|(zhì)濃度達(dá)到一定值后，快生型細(xì)菌也能吃飽喝足，生長(zhǎng)速率超過(guò)慢生型細(xì)菌。能吃飽喝足，生長(zhǎng)速率超過(guò)慢生型細(xì)菌。b.反應(yīng)

23、器內(nèi)不持留菌體反應(yīng)器內(nèi)不持留菌體 Sharon工藝要將硝化作用終止于亞硝酸鹽階段，必須抑制硝酸細(xì)菌的工藝要將硝化作用終止于亞硝酸鹽階段，必須抑制硝酸細(xì)菌的活性，最有效的方法是將硝酸細(xì)菌清除出系統(tǒng)。活性，最有效的方法是將硝酸細(xì)菌清除出系統(tǒng)。 Sharon工藝創(chuàng)造性地工藝創(chuàng)造性地使用了不持留菌體的連續(xù)流全混反應(yīng)器，利用亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌生使用了不持留菌體的連續(xù)流全混反應(yīng)器，利用亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌生長(zhǎng)速率上的差異，通過(guò)調(diào)控稀釋率達(dá)到了清除硝酸細(xì)菌的目的。長(zhǎng)速率上的差異，通過(guò)調(diào)控稀釋率達(dá)到了清除硝酸細(xì)菌的目的。c.利用反硝化產(chǎn)生的堿度利用反硝化產(chǎn)生的堿度 Sharon工藝采用同一個(gè)反應(yīng)器進(jìn)行硝化和

24、反硝化反應(yīng)，從空間上為反工藝采用同一個(gè)反應(yīng)器進(jìn)行硝化和反硝化反應(yīng)，從空間上為反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)內(nèi)部酸堿平衡創(chuàng)造了條件。改變了傳統(tǒng)工藝先完成硝化再完成應(yīng)器實(shí)現(xiàn)內(nèi)部酸堿平衡創(chuàng)造了條件。改變了傳統(tǒng)工藝先完成硝化再完成反硝化的模式，通過(guò)間歇供氧，使硝化和反硝化交替進(jìn)行，也從時(shí)間上反硝化的模式，通過(guò)間歇供氧，使硝化和反硝化交替進(jìn)行，也從時(shí)間上為反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)內(nèi)部酸堿平衡創(chuàng)造了條件。為反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)內(nèi)部酸堿平衡創(chuàng)造了條件。（3） Sharon工藝的技術(shù)要點(diǎn)工藝的技術(shù)要點(diǎn)a.溫度控制溫度控制 高于高于20，亞硝化細(xì)菌生長(zhǎng)速率高于硝化細(xì)菌，利于控制短程硝化。一，亞硝化細(xì)菌生長(zhǎng)速率高于硝化細(xì)菌，利于控制短程硝化。一般般Shar

25、on工藝的操作溫度以工藝的操作溫度以30-35 為宜為宜.b.pH控制控制 亞硝酸細(xì)菌與硝酸細(xì)菌適宜生長(zhǎng)的亞硝酸細(xì)菌與硝酸細(xì)菌適宜生長(zhǎng)的pH范圍分別為范圍分別為7.0-8.5和和6.5-7.5， Sharon工藝的工藝的pH一般控制在一般控制在7.4-8.3.c.溶解氧濃度控制溶解氧濃度控制 溶解氧過(guò)高溶解氧過(guò)高,容易生成硝酸鹽容易生成硝酸鹽,過(guò)低則不利于氨氧化過(guò)低則不利于氨氧化.在在Sharon工藝中工藝中,溶溶解氧濃度宜控制在解氧濃度宜控制在1.0-1.5mg/L,供氧方式可采用間歇曝氣。供氧方式可采用間歇曝氣。d.基質(zhì)濃度和負(fù)荷控制基質(zhì)濃度和負(fù)荷控制 NH3為氨氧化基質(zhì)，同時(shí)也是一種硝化

26、抑制劑。亞硝酸鹽為亞硝酸細(xì)菌為氨氧化基質(zhì)，同時(shí)也是一種硝化抑制劑。亞硝酸鹽為亞硝酸細(xì)菌的產(chǎn)物，同時(shí)也是硝酸細(xì)菌的基質(zhì)，同樣對(duì)硝化反應(yīng)具有抑制作用。一的產(chǎn)物，同時(shí)也是硝酸細(xì)菌的基質(zhì)，同樣對(duì)硝化反應(yīng)具有抑制作用。一般般NH3濃度調(diào)控在濃度調(diào)控在5-10mg/L，有利于短程硝化。一般認(rèn)為，有利于短程硝化。一般認(rèn)為HNO2濃濃度為度為0.2mg/L即可產(chǎn)生硝化抑制。即可產(chǎn)生硝化抑制。 Sharon工藝常見(jiàn)的氨負(fù)荷為工藝常見(jiàn)的氨負(fù)荷為0.35-1.5kg/（m3d）。）。e.泥齡控制泥齡控制 根據(jù)根據(jù)Sharon工藝的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)工藝的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),通常推薦泥齡控制在通常推薦泥齡控制在1-2.5天。天。（4）

27、Sharon工藝的工藝放大工藝的工藝放大 Sharon工藝是應(yīng)荷蘭鹿特丹污水處理廠的要工藝是應(yīng)荷蘭鹿特丹污水處理廠的要求而研發(fā)的，它沒(méi)有經(jīng)過(guò)中間實(shí)驗(yàn)，直接由求而研發(fā)的，它沒(méi)有經(jīng)過(guò)中間實(shí)驗(yàn)，直接由實(shí)驗(yàn)室規(guī)模（實(shí)驗(yàn)室規(guī)模（1.5L）放大到生產(chǎn)性規(guī)模）放大到生產(chǎn)性規(guī)模（1800m3），用于處理厭氧消化污泥分離），用于處理厭氧消化污泥分離液。液。2.厭氧氨氧化 1990年，荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)Kluyver生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了ANAMMOX（anaerobic ammonia oxidation)工藝。該工藝的特點(diǎn)是：在厭氧的條件下，以NO2-為電子受體，將NH3-N轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。最近研究表明NO2-

28、是一個(gè)關(guān)鍵的電子受體。由于這類細(xì)菌是自養(yǎng)菌,因此不需要添加有機(jī)物來(lái)維持反硝化。試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):厭氧反應(yīng)器中NH3-N濃度的降低與NO2-的去除存在一定的比例關(guān)系。發(fā)生的反應(yīng) NH4+ NO2- N2+2H2O G=-335KJ/mol 根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)理論,上述反應(yīng)的G0,說(shuō)明反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行的。厭氧氨氧化過(guò)程的總反應(yīng)是一個(gè)產(chǎn)生能量的反應(yīng)，從理論上講,可以提供能量供微生物生長(zhǎng)。因此,可以假定厭氧反應(yīng)器中存在微生物,它可以利用NH3作為電子供體還原NO2-。 從反應(yīng)式可以知道，該工藝不需要氧氣和外加碳源，處理低C/N的高濃度NH4+廢水很有前景的。1mol NH4N1mol NO2N1mol NO3NAOBNOB25% O275% O21mol NO2N0.5 mol N2DBDB40% C60% CAnammox（亞硝化 + 厭氧氨氧化工藝 ）AOB: ammonium oxidation