新型SBR工艺同步硝化反硝化的研究

强化SBR同步硝化反硝化处理生活污水脱氮效能研究随着水环境污染和水资源匮乏问题的尖锐化以及人们环境意识的日益增强,国家对污水中氮磷排放标准的要求越来越严格。

传统生物脱氮法,因自养菌自身的限制存在启动时间长、能耗高等不足;而同步硝化反硝化工艺具有操作简单、投资费用和运行成本低等优点,具有良好的应用前景。

本研究以人工模拟生活污水为研究对象,研究了SBR反应器结构改变对同步硝化反硝化过程污染物去除效果的影响,分析了EPS在脱氮过程中的作用。

为进一步提高SBR同步硝化反硝化脱氮效率,分离、筛选出具有高效反硝化能力的好氧反硝化细菌,在考察其对常见氮素转化效果影响因素的基础上,探究了好氧反硝化菌株强化SBR反应器中同步硝化反硝化的脱氮效果,为好氧反硝化菌在同步硝化反硝化工艺处理生活污水中的应用提供参考。

反应器结构影响污染物的去除效果。

反应器结构的改变对COD、氨氮和总氮的去除影响较大,当开启高度由4 cm调节至5 cm和6 cm,COD去除率由83.10%升高至90.61%后下降到81.36%,NH₄⁺-N去除率由89.34%升高至97.55%后下降到92.95%,TN去除率分别为72.98、79.21和71.70%。

反应器结构的改变对pH变化及PO₄^3--P的去除影响不大,出水pH值均在8.0-9.0之间,PO₄^3--P去除率均在95%以上。

EPS在同步硝化反硝化过程中起到暂时存储氮素的作用,EPS参与了同步硝化反硝化过程中氮素的去除过程。

曝气过程结束时EPS中NH₄⁺-N、NO₂^--N分别增加了1.18、0.02mg/L,而NO₃^--N下降了0.35 mg/L。

AOSBR中同步硝化反硝化除磷颗粒污泥的富集
A/O SBR中同步硝化反硝化除磷颗粒污泥的富集
以聚糖菌颗粒污泥为接种污泥,在厌氧/好氧SBR中成功富集了具有同步硝化反硝化除磷效果的颗粒污泥.结果表明,培养过程中,污泥总磷含量、厌氧释磷量及磷酸盐去除率的提高表明反应器中聚磷菌逐渐替代聚糖菌成为优势菌种;培养末期颗粒污泥的粒径为600～1 000μm,SVI为48 mL/g,有机物主要在厌氧阶段被去除并以胞内聚合物(PHB)的形式储存,厌氧阶段对TOC的去除率为87%,对TOC的总去除率为90%,对磷酸盐的去除率为95.6%;氮的去除是在好氧条件下经同步硝化反硝化完成的,且PHB为主要的反硝化碳源,对氨氮的去除率为99.3%,对总氮的去除率为85.5%.
作者：王景峰王暄季民卢姗杨造燕 WANG Jing-feng WANG Xuan JI Min LU Shan YANG Zao-yan 作者单位：王景峰,WANG Jing-feng(天津大学,环境科学与工程学院,天津,300072;军事医学科学院,卫生学环境医学研究所,天津,300050)
王暄,WANG Xuan(天津大学,环境科学与工程学院,天津,300072;天津工业大学,中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室,天津,300160)
季民,卢姗,杨造燕,JI Min,LU Shan,YANG Zao-yan(天津大学,环境科学与工程学院,天津,300072)
刊名：中国给水排水 ISTIC PKU 英文刊名： CHINA WATER & WASTEWATER 年，卷(期)： 2006 22(17) 分类号： X703.1 关键词：好氧颗粒污泥胞内储存物质聚糖茵同步硝化反硝化除磷。

同步硝化反硝化脱氮机理及影响因素研究贾艳萍*贾心倩马姣（东北电力大学化学工程学院，吉林吉林132012）摘要：本文结合国内外研究，从宏观环境理论、微环境理论以及微生物学理论三方面阐明了同步硝化反硝化的脱氮机理，并对同步硝化反硝化的影响因素进行了综述，提出了该技术今后的研究方向。

关键词：同步硝化反硝化；脱氮机理；影响因素引言氮、磷等物质排入江河易导致水体的富营养化，传统脱氮理论认为，废水中氨氮必须经硝化反应和反硝化反应过程，才能够达到脱氮目的，这是因为硝化和反硝化过程中微生物生长的环境有很大差异，硝化反应需要有氧气存在的环境，而反硝化则需在厌氧或缺氧环境中进行。

近年来，国内外学者通过大量的试验对工程实践中遇到的现象和问题进行了研究，以传统的生物法脱氮理论作基础，发现硝化反应和反硝化反应可以在同一操作条件下同一反应器内进行，即同步硝化反硝化(简称SND)，它使传统工艺中分离的硝化和反硝化两个过程合并在同一个反应器中，避免了亚硝酸盐氧化成硝酸盐及硝酸盐再还原成亚硝酸盐这两个多余的反应，从而可节省约25%的氧气和40%以上的有机碳，在反应过程中不需要添加碱度和外加碳源。

与传统工艺相同处理效果情况下减少了20%的反应池体积，需要更低的溶解氧浓度（1.0mg/L左右），无混合液的回流以及反硝化搅拌设施[1,2]。

因此，SND简化了生物脱氮工艺流程，减少了运行成本。

它突破了传统的生物脱氮理论，简化了脱氮反应发生的条件和顺序，强化了生物脱氮过程，使传统的生物脱氮理论发生了质的飞跃。

1 同步硝化反硝化作用机理SND的脱氮机理可以从宏观环境理论、微环境理论和微生物学理论三个方面加以解释1.1宏观环境理论一般来说，反应中所需的DO都是通过曝气来供给，不同的曝气装置会导致反应器内DO的分布状态不同。

但是在好氧条件下的活性污泥脱氮系统中，无论哪种曝气装置都无法保证反应器中的DO在废水中分布均匀，例如：在SBR反应器中，曝气并不能保证整个反应器中DO完全处于均匀的混合状态,缺氧区域的存在就为该反应器中成功实现SND提供了可能。

SBR工艺中短程硝化反硝化的过程控制简介：实验室中通过DO、pH值、进水CODcr /NH3-N（C/N）等参数的控制实现了SBR工艺中的短程硝化反硝化。

在以人工玉米水为外加碳源、进水氨氮浓度100mg/L、CODcr=800mg/L的条件下，保持pH 8.0～8.2、DO 0.5 mg/L～1.0mg/L,通过对反应周期10小时内氨氮（NH3-N），亚硝基氮（NO2－-N），硝基氮（NO3－-N）的跟踪以及对反应周期内每小时间隔们内这些氮的不同形态的变化量的数据的分析，证实在整个系统内短程硝化反硝化是占主导地位的脱氮途径。

关键字：SBR 短程硝化反硝化工艺参数Process control of Shortcut nitrification—denitrifiction in SBR processPandeng, Liujun, Wangbin, Wangping (School of Chemical and Environmental Engineering, Beijing Technology and Business University，Beijing 100037)Abstrate: Shortcut nitrification—denitrifiction was achieved in SBR through the control of technologies’ operation parameters such as DO、pH、C/N and so on.The experiment result show that When burthen of ammonia nitrogen is 100mg/L, C/N=8, pH 8.0～8.2、DO 0.5 mg/L～1.0mg/L, we can conform that Shortcut nitrification—denitrifyction is dominating approach of theremoval of ammonia nitrogen by tracing ammonia nitrogen，nitrite and nitrate.Key words: SBR, Shortcut nitrification—denitrifyction, technology parameters与传统的生物脱氮相比，亚硝酸型生物脱氮具有节约能耗，减少外加碳源，提高反应速率，节省基建投资，减少污泥量等特点[1]。

SBR活性污泥法硝化—反硝化的特性近年来人们对应用顺序间歇式反应器(SBRs)进行污水处理产生了兴趣.这是由于SBR法的四个特性.首先, 间歇式反应器如同推流式反应器一样,属于动力反应;其次,它使在这些周期系统中对运行的控制变得简单,尤其是反应时间和污泥固体的保养;第三,象硝化—反硝化这样,在常规连续流中必须进行物理分离的反应可以通过单一的污泥生物量在同一池中实现,不在需要独立的澄清池;最后,间歇式反应器可以使有机负荷峰值流量均化并减弱.由于运行周期中的有些时段要缺氧进行,而SBR法的另一个特性就是潜在的减少氧的转移需求并在每个周期的缺氧段中进行有效的有机转移,因此,氧气和曝气设备的总需求量就会降低,从而减少了运行费用.现代SBR技术在美国Irvine和澳大利亚Goronzy的工程中已各有发展.虽然现在研究的SBR法源自活性污泥法,但按时间顺序间歇运行的基本概念却可以轻易转换成其它的处理方式,象流化床系统.因为SBR法实际经验有限,使运行出现了诸多问题,从而使这种处理方法的应用受到了限制.所以必须对这些问题加以解决.这些问题主要是:周期性处理效果的稳定性;缺氧周期的实际经济效益;以及缺氧运行的效果.比较SBR法和连续流系统的特性可知,在硝化—反硝化处理要求较高的地方使用间歇循环效果很理想.间歇处理的时间变化状态具有多方面运行优势SBR的运行在很多方面,间歇活性污泥法处理与传统推流式系统相似.污水中混合了絮状微生物体进水中有有机物和部分氨存在,悬浮固体和无机化产物不断生成.在两个系统中，污水里的悬浮固体都是通过重力沉淀池分离处理的.和连续流不同,SBR的充水是一个变化的过程.顺序间歇处理可用于预沉淀,不但冲水快而且逐渐进水.这样就不需要手阶段澄清,两个或更多的池子可同时运行.使进水速度减慢,以免在需氧量变化很大的进水期间造成悬浮曝气.在开始的缺氧阶段,逐渐曝气使有机碳的去除很少,但此时硝化却很彻底。

复合SBR系统中同步硝化反硝化现象及其脱氮效果摘要：根据传统的脱氮理论，不可能同时进行硝化反硝化。

然而，最近几年国外有文献报道了同步硝化反硝化现象，尤其是有氧条件下的反硝化现象确实存在于各种不同的生物处理系统中，如生物转盘[1]，SBR[2]，氧化沟，CAST工艺等。

本文针对SBR复合系统中的同步硝化反硝化现象及其脱氮效果进行了研究。

关键字：复合SBR SBR 硝化反硝化脱氮效果Phenomena of Simultaneous Nitrification and Deitrification and Denitrification Effect on a Combined Biofilm ＆ Sequencing Batch Reactor SystemAbstract: An experiment was done to research the mechanism and effect of a combined biofilm ＆ sequencing batch reactor(SBR)system on the organic substance and nitrogen removal. The result shows that simultaneous nitrification and denitrification(SND) took place in an aeration state. Under the condition of dissolved oxygen value (DO)=3-5mg/L, the removal of total nitrogen reached 80% and that of COD Cr reached 95% in the meantime.Key words: wastewater treatment; nitrification; denitrification; nitrogen removal引言根据传统的脱氮理论，不可能同时进行硝化反硝化。

SBR工艺同步硝化反硝化脱氮摘要：文中采用内径为300mm，高为650mm 的圆柱形SBR 反应器进行试验，探讨SBR 工艺同步硝化反硝化现象及其脱氮效果。

SBR 系统采用鼓风曝气，用温控仪控制水温在所要求的范围内，由时间程序控制器控制进水、闲置、曝气、沉淀和排水全过程，用DO 仪和pH计分别在线判断SBR 反应器的运行状况，进行研究SBR 系统对有机物和氮的去除过程及其脱氮效果。

结果表明：溶解氧浓度控制在 3－5mg／L 时，其同步硝化反硝化现象明显，脱氮效果最佳，总氮去除率可达80％，CODCr 的去除率达 90％。

采用同步硝化反硝化脱氮还可以克服污水中碱度不足的现象，由于反硝化不断产生碱度，补充了微生物对有机物和含氮化合物的降解引起水中pH 值下降的过程。

当温度在18～25℃的变化区间内，SBR 系统氨氮的去除比较稳定，说明SBR 工艺可实现常温同步硝化反硝化。

关键字：SBR系统硝化反硝化脱氮在反应初期1. 引言脱氮是当今水污染控制领域研究的热点和难点之一，为了高效而经济地去除氮，研究人员开发了许多工艺和方法。

根据传统的脱氮理论，同一工艺中不可能同时进行硝化反硝化，然而，最近几年国外有文献报道了同步硝化反硝化现象，尤其是有氧条件下的反硝化现象确实存在于各种不同的生物处理系统中[1]，本文针对序批式活性污泥（SBR）工艺中的同步硝化反硝化现象及其脱氮效果进行了研究。

2. 试验材料与方法2.1 试验装置试验所用SBR反应器为圆柱形，内径为300mm，高为650mm，有效容积为32L。

采用鼓风曝气，以转子流量计调节曝气量，用温控仪将反应器内的水温控制在所要求的范围内，由时间程序控制器控制进水、闲置、曝气、沉淀和排水全过程，并根据需要，选定各段的启动、关闭时间。

用DO 仪和pH 计分别在线测定各反应阶段的DO 和pH 值，并根据反应阶段DO 和pH 值的变化判断SBR 反应器的运行状况，及时加以调整。

序批式反应器同步硝化反硝化处理生活污水试验研究的开题报告一、研究背景与意义在城市化快速发展的背景下，生活污水处理成为环保领域一个重要的话题。

生活污水中含有大量的有机物和氨氮等物质，如果不加以处理直接排放到自然环境中，将会对环境造成较大的污染。

因此，对生活污水进行处理，去除其中对环境有害的物质，成为了各国政府和环保组织的一个重要任务。

在生活污水处理中，同步硝化反硝化技术被广泛应用。

同步硝化反硝化技术是指将污水中的有机物通过硝化作用转化为氨氮，然后利用反硝化菌将氨氮还原为氮气排放出去的过程。

同步硝化反硝化技术具有污染物去除效率高、能量消耗低等优点。

但该技术运用较为复杂，也需要具备一定的控制和监测手段，不同的废水标准和营养成分不相同，也会影响同步硝化反硝化技术的优劣。

在同步硝化反硝化技术中，序批式反应器具备较为显著的优点。

序批式反应器具有连续反应器的优点，而且操作简单，易于控制。

本次试验旨在通过序批式反应器同步硝化反硝化技术处理生活污水，研究处理效率及运用成本等问题，并为生活污水的治理提供具有参考价值的依据。

二、研究目的1. 建立序批式反应器同步硝化反硝化技术处理生活污水试验平台；2. 研究处理生活污水的最佳条件，包括温度、pH值等因素的影响；3. 研究生活污水处理过程中硝化反应和反硝化反应的速率规律；4. 研究处理生活污水的经济效益，探讨同步硝化反硝化技术处理生活污水的可行性。

三、研究方法1. 设计序批式反应器处理生活污水，并进行实验；2. 在处理过程中对处理水质、反应速率等参数进行定期检测；3. 通过数据处理和分析，得出处理效率、成本等相关参数的评估结果；4. 对比同步硝化反硝化技术与其他生活污水处理技术的优劣，评估同步硝化反硝化技术的应用前景。

四、预期成果1. 建立序批式反应器同步硝化反硝化技术处理生活污水实验模型和数据处理模型；2. 研究生活污水处理的最佳条件，探讨处理效果与运用成本的平衡，进而提高同步硝化反硝化技术的应用价值；3. 给出同步硝化反硝化技术处理生活污水的可行性研究成果；4. 向有关部门、企业提供生活污水处理技术创新思路和对环保实现可持续发展的贡献。