膜曝气生物膜反应器同步硝化反硝化研究
- 格式:pdf
- 大小:1.18 MB
- 文档页数:5
同步硝化反硝化的出路,究竟在何方?古语云:殊途同归。
对于污水脱氮来说,亦是如此。
处理方法并不是只有一种。
方法一:依照传统生物脱氮理论,在脱氮过程中需要经过硝化和反硝化两个过程,最终将氨氮转化为氮气而解决污水处理脱氮问题。
生物脱氮原理如下:硝化作用是在亚硝酸菌作用下将氨氮转化为NO2-N,然后硝酸菌将NO2-N转化为NO3-N。
反硝化作用是指在厌氧或缺氧情况下将NO3-N转化为NO2-N,并最终将NO2-N转化为N2。
方法二:然而,近年来,国内外的不少研究和报告证明存在着同步硝化反硝化现象。
同步硝化反硝化又称短程硝化反硝化。
是指在同一反应器内同步进行硝化反应和反硝化反应。
这样的反应中,反硝化可以直接利用硝化作用转化的NO2-N进行反应,而不必将氨氮转化为NO3-N,可以减少能源的消耗,以及对氧的需求。
条条道路通罗马,那么总有一条是最合适的吧?那么,相对于传统脱氮反应来说,同步硝化反硝化又具有什么样的优势呢?根据化学计量学统计,与传统硝化反硝化脱氮反应相比,同步硝化反硝化具有以下优势:1.在硝化阶段可以减少25%左右的需氧量,减少对曝气的需求,就是减少能耗;2.在反硝化阶段减少了40%的有机碳源,降低了运行费用;3.NO2-N的反硝化速率比NO3-N的反硝化速率高63%左右;4.减少50%左右污泥;5.反应器容积可以减少30%-40%左右;6.反硝化产生的OH-可以原地中合硝化作用产生的H+,能有效保持反应容器内的PH。
(以上数据出自论文:《同步硝化反硝化脱氮机理分析及影响因素研究》)既然有这么多的优势,那么为什么同步硝化反硝化工艺一直没能得到推广呢?这个,就要用一句古语来解释了:祸兮,福之所倚,福兮,祸之所伏。
也就是说,有利就有弊。
同步硝化反硝化工艺进入人们的视线以来,科学家以及相关的研究人员在上面倾注了大量的精力进行研究,对影响同步硝化反硝化反应的因素有了详细的了解。
同步硝化反硝化的影响因素总结如下:1.溶解氧(DO)控制系统中溶解氧,对获得高效的同步硝化反硝化具有极其重要的意义。
序批式生物膜反应器同步硝化反硝化的曝气时问控制及其机制
分析
倪永炯;李军;潘成;苏志强;寿银海;韦甦;王亚宜
【期刊名称】《环境污染与防治》
【年(卷),期】2008(030)006
【摘要】装有鲍尔环填料的序批式生物膜反应器(SBBR)具有很好的同步硝化反硝化(SND)效果.从试验结果可以看出,SBBR具备了生成和保存内碳源以及产生缺氧区的良好条件;当硝化结束后,应立即停止曝气,可以降低出水TN并实现节能.分析了生物膜内各种基质、DO、聚β-羟基丁酸(PHB)的变化曲线.描述了生物膜内发生SND的过程和机制,并提出了SBBR中达到良好SND效果的曝气时间控制方式.【总页数】4页(P37-40)
【作者】倪永炯;李军;潘成;苏志强;寿银海;韦甦;王亚宜
【作者单位】浙江工业大学市政工程系,浙江杭州,310014;浙江工业大学市政工程系,浙江杭州,310014;浙江工业大学市政工程系,浙江杭州,310014;浙江工业大学市政工程系,浙江杭州,310014;浙江工业大学市政工程系,浙江杭州,310014;浙江工业大学市政工程系,浙江杭州,310014;浙江工业大学市政工程系,浙江杭州,310014【正文语种】中文
【中图分类】X7
【相关文献】
1.控制注入/压降试井测试时问因素分析 [J], 杨新辉;王晨;贺娟萍;吕兆海
2.曝气生物流化床反应器同步硝化反硝化动力学分析 [J], 陈琼;水春雨;许继轲
3.曝气生物流化床反应器同步硝化反硝化动力学分析 [J], 陈琼;水春雨;许继轲
4.同步电动机起动大负载时的优化控制分析 [J], 陈志辉;严仰光
5.一类网络化控制系统的时延分析及时钟同步方法 [J], 傅磊;戴冠中
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
同步硝化反硝化研究进展摘要:同步硝化反硝化工艺同传统的生物脱氮工艺相比,可以节省碳源,减少曝气量,减少设备运行费用等优点,具有很大的研究应用前途。
本文结合国内外研究,介绍其主要机理,分析同步硝化反硝化实现条件和影响因素,并且提出了研究展望。
关键词:同步硝化反硝化;微环境;生物脱氮;好氧反硝化Study Progress on Simultaneous Nitrificationand DenitrificationAbstract:Simultaneous nitrification and denitrification (SND) has some obvious merits in comparison with traditional method for nitrogen removal. This method could reduce energy consumption and construction cost. The paer made a summary on current domesticand foreign study status of simultaneous nitrification and denitrification (SND) in waste water treatment, and made a theoretical explanation for the phenomenom of nitrification and denitrification.The author alsosummarized the practice and influencing facts of SND process and put forward some suggestions for futher study of SND.Key words: Simultaneous nitrification and denitrification;Microbiology;Biological nitrogen removal;Aerobic denitrification前言:根据传统生物脱氮理论,脱氮途径一般包括硝化和反硝化2个过程,硝化过程是氨通过亚硝酸盐向硝酸盐的自养型转换,主要是由化能无机营养菌—硝化细菌完成的,反硝化过呈程则被认为是在严格的厌氧条件下完成的。
同步硝化-反硝化生物脱氮工艺研究进展一、绪论随着氮素污染的加剧,除氮技术的研究和应用引起了人们的广泛关注。
废水脱氮技术可以分为物理化学方法和生物方法两大类。
物理化学方法通常只能去除氨氮,常用的物化脱氮方法包括折点加氮法、选择性离子交换法、空气吹脱法和催化氧化法等。
生物脱氮技术由于其投资及运转成本低,操作简单且无二次污染,废水达标排放可靠性强等优点,因此成为脱氮的最佳处理方式。
传统的生物脱氮处理过程,是首先在好氧条件下,亚硝酸菌将氨氮氧化为亚硝酸氮,而后硝酸菌将亚硝酸氮进一步氧化为硝酸氮。
随后在缺氧条件下,反硝化菌将硝酸氮或亚硝酸氮还原成气态氮或N2O。
虽然传统废水生物脱氮工艺在消除氮素污染方面起到了一定作用,但仍存在如下问题:(1)自养硝化菌在大量有机物存在的条件下,对氧气和营养物质的竞争不如好氧异养菌,从而导致异养菌占优势;反硝化菌以有机物作为电子供体,而有机物的存在影响硝化反应的速度;硝化反应与反硝化反应对DO浓度需要差别很大。
上述硝化菌和反硝化菌的不同要求导致了硝化和反硝化两个两个过程在时间和空间上难以统一。
(2)硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高的生物浓度,特别是在低温冬季。
因此造成系统总水力停留时间较长,有机负荷较低,增加了基建投资和运行费用;(3)为维持较高生物浓度及获得良好的脱氮效果,必须同事进行污泥回流和硝化液回流,增加了动力消耗及运行费用;(4)硝化过程中产生的酸度需要投加碱中和,不仅增加了处理费用,而且还可能造成二次污染。
同步硝化反硝化(SND)生物脱氮技术的出现为在同一反应器内同时实现硝化、反硝化和除碳提供了可能,这一方法不仅可以克服传统生物脱氮存在的问题,而且还具有下列优点:能缩短脱氮历程;节省碳源;降低动力消耗;提高处理能力;简化系统的设计和操作等。
因而具有很大的潜力。
近年来国内外的不少实验和报道均证实在污水处理中可能存在许多以前未曾注意到的微生物过程,如厌氧氨氧化、好氧反硝化、异氧硝化及自养硝化细菌的反硝化等,为生物脱氮提供了全新的途径,也奠定了同步硝化反硝化(SND)生物脱氮技术的理论基础。
气升一体式膜生物反应器同步硝化反硝化研究李辰;何文杰;黄廷林;杨勇【期刊名称】《天津工业大学学报》【年(卷),期】2009(028)005【摘要】为克服传统膜生物反应器脱氮工艺的弊端,实现脱氮基础上的有效节能,构建了气升一体式膜生物反应器,并从宏观和微观脱氮理论出发,对其脱氮形成过程及机理进行了分析研究.实验结果表明,传统活性污泥-膜生物反应器(CAS-MBR)在适当曝气条件下,反应器内DO在垂直方向存在梯度,宏观上能够有效实现对TN的去除,平均去除率为45.5%;复合生物-膜生物反应器(HB-MBR)由于填料上所挂生物膜内外分别存在缺氧和好氧环境,在宏观脱氮的基础上,有效实现了微观脱氮,对TN的平均去除率提高为57.4%,并改善了生物系统的稳定性;曝气强度是制约DO大小和分布的最主要因素,曝气强度控制在50~70 m3/(m2·h)时,TN去除率稳定在48.1%~54.0%,实现了较好的脱氮效果.【总页数】4页(P10-13)【作者】李辰;何文杰;黄廷林;杨勇【作者单位】西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安,710055;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安,710055;天津市自来水集团有限公司,天津,300040;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安,710055;天津市华宇膜技术有限公司,天津,300100【正文语种】中文【中图分类】TS102.54;X703.1【相关文献】1.气升式环流生物膜反应器硝化反硝化除磷过程的研究 [J], 张志勇;周集体;郭海燕;姜苏2.同步硝化反硝化菌(Alcaligenes faecalis WT14)养殖污水脱氮效果研究 [J], 陈均利;张树楠;戴桂金;张苗苗;吴金水;刘锋3.煤矿生活污水同步硝化反硝化试验研究 [J], 张云英;解鹏雁;彭国敏;陈伟;金丽丽;郑彭生4.一体式膜生物反应器同步硝化反硝化性能研究 [J], 李辰;何文杰;黄廷林5.一体式膜生物反应器同步硝化反硝化中试实验研究 [J], 蒋胜韬;王三秀因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
生物膜系统同时硝化和反硝化的实验研究
生物膜系统同时硝化和反硝化的实验研究
实验采用人工配水,对生物膜系统中COD和氮的去除进行了研究.实验中pH控制在7.0~7.5左右,温度为20℃~28℃.本实验研究了不同溶解氧、水力停留时间和碳氮比对总氮去除率的影响.实验结果表明,生物膜系统中同时硝化和反硝化具有一定的可行性.在C/N比为8∶1,水力停留时间6h时,溶解氧为0.5~1.0mg/L时,总氮的去除率达53.6%.
作者:张鹏苏宏 ZHANG Peng SU Hong 作者单位:烟台大学环境与材料工程学院,烟台,264025 刊名:环境科学与技术 ISTIC PKU 英文刊名:ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY 年,卷(期):2005 28(3) 分类号:X701 关键词:同时硝化反硝化生物膜水力停留时间碳氮比溶解氧。
间歇曝气连续流反应器同步硝化反硝化除磷脱氮间歇曝气连续流反应器同步硝化反硝化除磷脱氮引言:随着城市化进程的不断加快,城市污水处理厂面临着严峻的挑战。
其中,氮和磷的排放成为了环境保护的一大难题。
氮和磷的超标排放会导致水体富营养化,影响水生态系统的可持续发展。
因此,开发高效的氮磷去除技术显得尤为重要。
本文主要介绍了一种新型的污水处理技术——间歇曝气连续流反应器同步硝化反硝化除磷脱氮工艺。
该工艺通过利用生物脱氮除磷的特性,实现了高效的氮磷去除效果。
一、技术原理和工艺流程间歇曝气连续流反应器同步硝化反硝化除磷脱氮技术是一种基于生物学原理的污水处理技术。
技术包括两个主要部分,即硝化和反硝化过程。
硝化是将污水中的氨氮转化成硝酸盐氮的过程,该过程由一种特殊的细菌——硝化菌完成。
反硝化是将污水中的硝酸盐氮还原成氮气的过程,该过程由另一种细菌——反硝化菌完成。
硝化和反硝化过程都要求适宜的氧气浓度和温度条件。
当污水进入间歇曝气连续流反应器时,首先通过添加氧气,提供适宜的氧气浓度,以促进硝化菌和反硝化菌的活性。
然后,硝化菌将氨氮转化为硝酸盐氮,而反硝化菌则将硝酸盐氮还原成氮气。
同时,污水中的磷也会被生物体吸附,并通过微生物的释放实现磷的去除。
二、技术特点间歇曝气连续流反应器同步硝化反硝化除磷脱氮工艺具有以下几个特点:1. 高效氮磷去除:该工艺通过充分利用生物脱氮除磷的机制,实现了高效的氮磷去除效果,将氮磷的排放浓度降低到较低水平,达到环境排放标准。
2. 操作简便:该工艺采用连续流反应器,操作稳定,不需要复杂的控制系统。
只需控制合适的进水和曝气条件,即可实现稳定的氮磷去除效果。
3. 能耗低:该工艺通过合理的氧气供应,减少了能耗,并在反硝化过程中生成氮气,进一步降低了处理成本。
4. 对水质适应性强:该工艺对水质的适应性较强,能够适用于不同原水水质的处理,提高了技术的适用范围。
三、应用前景和意义间歇曝气连续流反应器同步硝化反硝化除磷脱氮工艺具有广阔的应用前景和重要的实践意义:1. 环境保护:该技术可以有效去除污水中的氮和磷,减少氮磷的排放,降低水体富营养化的风险,保护水生态系统的可持续发展。