一文概括短程硝化反硝化与同步硝化反硝化的区别及影响因素

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。

短程硝化反硝化与同步硝化反硝化短程硝化反硝化与同步硝化反硝化1. 简介短程硝化反硝化和同步硝化反硝化是两种常见的废水处理方法，它们在去除氨氮和硝酸盐方面具有独特的优势。

本文将详细介绍这两种技术的原理、应用领域，并对其效果和限制进行评估。

2. 短程硝化反硝化2.1 硝化反硝化原理短程硝化反硝化是一种将硝化和反硝化两个过程耦合起来，实现废水中氨氮的高效去除的技术。

在短程硝化反硝化过程中，废水中的氨氮首先经过硝化作用被氧化为硝态氮，然后立即发生反硝化作用将硝态氮还原为氮气排出。

2.2 应用领域短程硝化反硝化广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂等领域。

它在处理高浓度氨氮废水以及有限操作空间的情况下具有明显的优势。

由于其反应迅速、体积小、投资少的特点，使得短程硝化反硝化成为一种非常经济有效的废水处理方法。

2.3 效果和限制短程硝化反硝化的主要优势在于处理效果显著，能够快速去除废水中的氨氮，达到废水排放标准。

然而，由于该技术对废水中的氨氮浓度要求较高，处理低浓度氨氮废水时效果不明显。

短程硝化反硝化还对温度和pH值等环境因素较为敏感。

3. 同步硝化反硝化3.1 硝化反硝化原理同步硝化反硝化是指在同一处理单元中同时进行硝化和反硝化过程的一种废水处理技术。

该技术通过优化废水处理工艺，加强好氧和厌氧条件下微生物的协同作用，实现氨氮和硝态氮的同时去除。

3.2 应用领域同步硝化反硝化广泛应用于生活污水处理、工业废水处理以及农业废水处理等领域。

由于同步硝化反硝化能够同时去除氨氮和硝态氮，使得废水处理过程更加高效，减少了处理单元的占地面积，降低了处理成本，因而受到了广泛的关注和应用。

3.3 效果和限制同步硝化反硝化的主要优势在于处理效果稳定，同时可以实现氨氮和硝态氮的全面去除。

然而，该技术对微生物的选择性较高，因此在操作和维护时需要严格控制环境因素，以确保微生物的正常生长和活性。

同步硝化反硝化对废水中COD和其他有机物的降解效果较差，需要配合其他技术进行。

生化脱氮工艺1、全程硝化反硝化全程硝化反硝化是目前应用最广时间最久的一种生物法，是在各种微生物作用下,经过硝化、反硝化等一系列反应将废水中的氨氮转化为氮气，从而达到废水治理的目的。

全程硝化反硝化法去除氨氮需要经过两个阶段：硝化反应：硝化反应由好氧自养型微生物完成，在有氧状态下，利用无机氮为氮源将NH 「化成NO-然后再氧化成NO B的过程。

硝化过程可以分成两个阶段。

第一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐(NO2),第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐(NO3)0反硝化反应：反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮(N2)的过程。

反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物(污水中的BOD成分)作为电子供体，提供能量并被氧化稳定。

全程硝化反硝化工程应用中主要有AO、A20＞氧化沟等，是生物脱氮工业中应用较为成熟的方法。

全程硝化反硝化法具有效果稳定、操作简单、不产生二次污染、成本较低等优点。

该法也存在一些弊端，如当废水中C/N比值较低时必须补充碳源，对温度要求相对严格，低温时效率低，占地面积大，需氧量大，有些有害物质如重金属离子等对微生物有压制作用，需在进行生物法之前去除，此外，废水中，氨氮浓度过高对硝化过程也产生抑制作用，所以在处理高浓度氨氮废水前应进行预处理，使氨氮废水浓度小于500mg∕L传统生物法适用于处理含有有机物的低浓度氨氮废水,如生活污水、化工废水等。

2、同步硝化反硝化(SND)当硝化与反硝化在同一个反应器中同事进行时，称为同时消化反硝化(SND)。

废水中的溶解氧受扩散速度限制在微生物絮体或者生物膜上的微环境区域产生溶解氧梯度，使微生物絮体或生物膜的外表面溶解氧梯度，利于好氧硝化菌和氨化菌的生长繁殖，越深入絮体或膜内部，溶解氧浓度越低，产生缺氧区，反硝化菌占优势，从而形成同时消化反硝化过程。

影响同时消化反硝化的因素有PH值、温度、碱度、有机碳源、溶解氧及污泥龄等。

影响同步硝化反硝化的因素鲍艳卫，张雁秋中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州（221008）E-mail：ffbyw@摘要：同步硝化反硝化(Simultanous Nitrificati0n and Denitrification. 简称SND)是硝化和反硝化两个阶段在同一构筑物内同时实现的过程。

结合国内外的研究分析了同步硝化反硝化的影响因素，以实现同步硝化反硝化的途径，为今后SND的脱氮提供依据。

关键词：同步硝化反硝化；脱氮机理；影响因素随着城市化和工业化程度的不断提高以及化肥和农药的广泛使用，氮磷营养物质引起的水体富营养化问题日益突出。

大量的有机物和氮磷营养物进入江河湖海，使水环境污染和水体富营养化日益严重。

控制氮、磷的排入是防止水体富营养化的有效途径。

因此水环境污染和水体富营养化问题的日益突出迫使越来越多的国家和地区制定严格的氨氮和磷的排放标准，要达到这些排放标准，许多废水处理设施需要考虑脱氮除磷问题，脱氮是当今水污染控制领域研究的热点和难点之一。

近几年来，废水生物脱氮技术更是取得了突破性进展，通过对脱氮微生物的生物的深入研究，提出了一些新工艺，其中的同步硝化反硝化工艺成为当今研究的热点之一。

1. 同步硝化反硝化现象传统的生物脱氮是由两个阶段完成的，即好氧条件下的硝化阶段和厌氧条件下的反硝化反应。

这两种反应一般是作为两个独立的阶段分别在不同反应器中或者用时间和空间上的好氧和厌氧条件来运行。

对于生物脱氮过程中出现了一些超出人们传统认识的现象，在实际运行中发现好氧硝化池中常有30﹪的总氮损失[1]，不少研究者进行了大量的实验研究，证明了同步硝化/反硝化现象（Simultaneous Nitrification and Denitrification，简称SND）[2-4]，尤其是有氧条件下的反硝化现象确实存在与各种不同的生物处理系统，如氧化沟[5]、生物转盘[5,6]、SBR[7]等生物处理系统中，在有氧条件下均发生了反硝化反应。

一文概括！短程硝化反硝化与同步硝化反硝化的区别及影响因素！一、短程硝化反硝化1、简介生物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程，第一步是由亚硝化菌将NH4+-N氧化为NO2--N的亚硝化过程；第二步是由硝化菌将NO2--N氧化为氧化为NO3--N的过程；然后通过反硝化作用将产生的NO3—N经由NO2--N转化为N2，NO2--N是硝化和反硝化过程的中间产物。

1975年Voets等在处理高浓度氨氮废水的研究中，发现了硝化过程中NO2--N 积累的现象，首次提出了短程硝化反硝化脱氮的概念。

如下图所示。

比较两种途径，很明显，短程硝化反硝化比全程硝化反硝化减少了NO2-、NO3-和NO3- 、NO2-两步反应，这使得短程硝化反硝化生物脱氮具有以下优点：1、可节约供氧量25%。

节省了NO2-氧化为NO3-的好氧量。

2、在反硝化阶段可以节省碳源40%。

在C/N比一定的情况下提高了TN的去除率。

并可以节省投碱量。

3、由于亚硝化菌世代周期比硝化菌短，控制在亚硝化阶段可以提高硝化反应速度和微生物的浓度，缩短硝化反应的时间，而由于水力停留时间比较短，可以减少反应器的容积，节省基建投资，一般情况下可以使反应器的容积减少30%~40%。

4、短程硝化反硝化反应过程在硝化过程中可以减少产泥25%~34%，在反硝化过程中可以减少产泥约50%。

由于以上的优点，使得短程硝化-反硝化反应尤其适应于低C/N比的废水，即高氨氮低COD，既节省动力费用又可以节省补充的碳源的费用，所以该工艺在煤化工废水方面非常可行。

2、影响短程硝化反硝化的因素2.1温度的影响温度对微生物影响很大。

亚硝酸菌和硝酸菌的最适宜温度不相同，可以通过调节温度抑制硝酸菌的生长而不抑制亚硝酸菌的方法，来实现短程硝化反硝化过程。

国内的高大文研究表明：只有当反应器温度超过28℃时，短程硝化反硝化过程才能较稳定地进行。

2.2 pH值的影响pH较低时，水中较多的是氨离子和亚硝酸，这有利于硝化过程的进行，此时无亚硝酸盐的积累；而当pH较高时，可以积累亚硝酸盐。

同步硝化反硝化和短程硝化反硝化同步硝化反硝化和短程硝化反硝化1. 引言：硝化和反硝化是自然界中氮循环过程中的两个关键环节。

硝化指的是将氨氧化为硝酸盐的过程，反硝化则是将硝酸盐还原为氮气（N2）的过程。

同步硝化反硝化和短程硝化反硝化是两种在水体和土壤中发生的硝化反硝化现象。

本文将对这两种现象进行深入讨论，以更好地理解它们在环境中的重要性。

2. 同步硝化反硝化的概念及机理：2.1 同步硝化反硝化是指硝化和反硝化同时在同一生境中进行的现象。

在某些特定的环境条件下，硝化细菌和反硝化细菌能够共存并相互作用，形成稳定的氮循环。

这种现象通常发生在富含有机质和氮的水体和土壤中。

2.2 同步硝化反硝化的机理包括以下几个步骤：2.2.1 硝化：硝化细菌通过氧化氨氮（NH4+）生成亚硝酸盐（NO2-），再经过氧化反应生成硝酸盐（NO3-）。

2.2.2 反硝化：反硝化细菌利用硝酸盐中的氧气进行呼吸作用，将硝酸盐还原为氮气和一氧化氮（N2O）。

3. 短程硝化反硝化的概念及机理：3.1 短程硝化反硝化是指硝化和反硝化在同一小尺度范围内交替进行的现象。

它通常发生在微生物周围，如土壤微生物团聚体、根际等环境中。

3.2 短程硝化反硝化的机理包括以下几个步骤：3.2.1 硝化：土壤中的硝化细菌通过氧化氨氮（NH4+）生成亚硝酸盐（NO2-），然后亚硝酸盐被反硝化细菌进一步氧化为硝酸盐（NO3-）。

3.2.2 反硝化：硝酸盐中的氮气被反硝化细菌还原为氮气（N2）。

4. 同步硝化反硝化和短程硝化反硝化的重要性：4.1 氮素循环：同步硝化反硝化和短程硝化反硝化都是氮素循环的重要环节。

它们促进了氨氮和硝酸盐在水体和土壤中的转化，并维持了生态系统中氮的平衡。

4.2 环境污染控制：同步硝化反硝化和短程硝化反硝化能够降低水体和土壤中的硝酸盐含量。

硝酸盐过量会导致水体富营养化和土壤酸化，而同步硝化反硝化和短程硝化反硝化可以有效地将硝酸盐还原为无害的氮气和一氧化氮。

硝化与反硝化利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化1 生物脱氮与同步硝化反硝化在生物脱氮过程中，废水中的氨氮首先被硝化菌在好氧条件下氧化为NO-X然后NO-X 在缺氧条件下被反硝化菌还原为N2（反硝化）。

硝化和反硝化既可在活性污泥反应器中进行，又可在生物膜反应器中进行，目前应用最多的还是活性污泥法。

硝化菌和反硝化菌处在同一活性污泥中，由于硝化菌的好氧和自养特性与反硝化菌的缺氧和异养特性明显不同，脱氮过程通常需在两个反应器中独立进行（如Bardenpho、UCT双沟式氧化沟工艺等）或在一个反应器中顺次进行（如SBR）。

当混合污泥进入缺氧池（或处于缺氧状态）时，反硝化菌工作，硝化菌处于抑制状态；当混合污泥进入好氧池（或处于好氧状态）时情况则相反。

显然，如果能在同一反应器中使同一污泥中的两类不同性质的菌群（硝化菌和反硝化菌）同时工作，形成同步硝化反硝化（Simultaneous Nitrification Denitrification 简称SND），则活性污泥法的脱氮工艺将更加简化而效能却大为提高。

此外从工程的角度看，硝化和反硝化在两个反应器中独立进行或在同一个反应器中顺次进行时，硝化过程的产碱会导致OH-积累而引起pH 值升高，将影响上述两阶段反应过程的反应速度，这在高氨氮废水脱氮时表现得更为明显。

但对SND工艺而言，反硝化产生的OH-可就地中和硝化产生的H+,减少了pH值的波动，2 实现同步硝化反硝化的途径由于硝化菌的好氧特性，有可能在曝气池中实现SND实际上，很早以前人们就发现了曝气池中氮的非同化损失（其损失量随控制条件的不同约在10%- 20%左右），对SND的研究也主要围绕着氮的损失途径来进行，希望在不影响硝化效果的情况下提高曝气池的脱氮效①利用某些微生物种群在好氧条件下具有反硝化的特性来实现SND研究结果表明，Thiosphaera、Pseadonmonas nautica、Comamonossp等微生物在好氧条件下可利用NOX-N 进行反硝化。

短程硝化反硝化速率短程硝化反硝化速率是污水处理过程中一个重要的生物反应过程，涉及到有机氮和氨氮的转化。

本文将从短程硝化反硝化的定义、影响因素、研究进展等方面进行阐述，以便读者更好地了解这一生物反应过程。

一、短程硝化反硝化的定义短程硝化反硝化是指在同一个反应器内，通过控制条件，使得硝化反应和反硝化反应同时进行的过程。

这个过程中，有机氮和氨氮在微生物的作用下转化为硝酸盐和氮气，从而实现废水中氮素的去除。

二、影响因素1.温度：短程硝化反硝化的速率受温度影响较大。

一般来说，高温条件下有利于硝化反应的进行，而低温条件下则有利于反硝化反应的进行。

因此，在污水处理过程中，需要根据实际情况控制反应器内的温度。

2.pH值：pH值也是影响短程硝化反硝化的重要因素。

硝化反应的最佳pH值范围为7.0-8.5，而反硝化反应的最佳pH值范围为6.0-7.0。

因此，在同一个反应器内实现短程硝化反硝化，需要控制pH值在适宜的范围内。

3.氧气浓度：氧气浓度对短程硝化反硝化也有重要影响。

在缺氧条件下，反硝化反应无法进行。

因此，在实现短程硝化反硝化的过程中，需要控制反应器内的氧气浓度。

4.碳源：碳源是反硝化反应的必要物质之一。

在缺少碳源的情况下，反硝化反应的速率会大大降低。

因此，在污水处理过程中，需要提供足够的碳源以支持短程硝化反硝化的进行。

三、研究进展近年来，随着人们对短程硝化反硝化研究的深入，越来越多的研究者开始关注如何提高这一过程的效率。

其中，通过优化反应条件、改变运行模式等方式来提高短程硝化反硝化的速率成为了研究的热点。

有研究表明，通过控制反应器的温度、pH值、氧气浓度等条件，可以显著提高短程硝化反硝化的速率。

例如，在适宜的温度和pH值条件下，通过提高氧气浓度可以促进硝化反应的进行；而在缺氧条件下，通过添加外部碳源可以加快反硝化反应的速率。

此外，一些新型的反应器也在研究中得到了广泛应用。

例如，膜生物反应器（MBR）可以通过膜的分离作用实现微生物的高效分离和富集，从而提高短程硝化反硝化的速率；而光生物反应器则可以利用光能进行反硝化反应，从而在降低碳源消耗的同时提高反硝化效率。

短程硝化反硝化：控制氨氧化停留在亚硝化反应阶段,不经过硝化阶段,再直接进行反硝化的过程。

所以短程硝化反硝化缩短了反应时间,提高了效率,优点明显。

影响因素—1、溶解氧*低DO 浓度下的亚硝酸菌大量积累。

*亚硝酸菌对DO 的亲和力较硝酸菌强。

亚硝酸菌氧饱和常数一般为0.2 ～0.4 mg/L, 硝酸菌的为1.2 ～1.5 mg/L。

*低DO 浓度下, 亚硝酸菌和硝酸菌增值速率均有不同程度的下降, 当DO 的质量浓度为0.5 mg/L时, 亚硝酸菌增值速率为正常的60%, 而硝酸菌不超过正常的30%。

*DO 与亚硝态氮生成率之间的关系（—MBR 中影响短程硝化反硝化的生态因子）影响因素2.有机物有机物对短程硝化的影响主要表现在异养菌与硝化菌对DO 的争夺。

当温度和pH 值适合, DO和氨供给充足, 有机物浓度对硝化作用不造成影响。

但当DO 不足, 有机物浓度高时, 由于好氧异养微生物的比增殖速率(30 ℃时为0.3 ～0.5 h-1) 远大于自养硝化微生物的比增殖速率(30 ℃时为0.085 h-1), 因而异养菌对水中DO 的争夺强于硝化菌, 故在DO 不足时硝化菌的生长繁殖会受到抑制。

有试验表明: 有机负荷为0.25 kg[COD] /(kg[MLSS]·d)时, 可以实现较高的亚硝酸盐积累。

影响因素3.游离氨游离氨对硝酸菌和亚硝酸菌的抑制质量浓度分别为0.1 ～1.0 mg/L 和10 ～150 mg/L。

当游离氨的质量浓度介于两者之间时, 亚硝酸菌能够正常增值和氧化, 硝酸菌被抑制, 就会产生亚硝酸盐积累。

当pH 值高于8.0 时, FA 占总氨氮浓度的比例迅速增大, 如果环境中总氨氮浓度不高, 可通过增大pH 值来提高基质的有效性, 但如果总氨氮浓度较高, 则升高pH 值极易诱发氨毒。

在生物硝化反应器的操作中, 对此应予以高度重视。

一期：工程主要设计参数如下:¹设计停留时间17.82 h;MLSS 3.5 g/L;泥龄13.1 d;回流污泥含水率99.2%;½污泥回流比100%;¾潜水搅拌器配置为缺氧池4台,厌氧池4台,氧化沟12台。

同步硝化反硝化原理一、引言同步硝化反硝化是一种常见的污水处理技术，能够有效地去除氨氮和硝酸盐等有机物质。

它是一种生物处理方法，通过利用微生物的代谢活动来达到净化水体的目的。

本文将详细介绍同步硝化反硝化的原理。

二、概述同步硝化反硝化是一种复杂的生物过程，需要多种微生物参与。

在污水处理中，同步硝化反硝化可以分为两个阶段：第一个阶段是氨氧化过程，即将氨转换为亚硝酸和硝酸盐；第二个阶段是反硝化过程，即将亚硝酸和硝酸盐还原为氮气或者气态氮。

三、同步硝化反硝化原理1. 氨氧化过程在污水处理中，由于有机废水中含有大量的氨，如果不进行处理会对环境造成严重影响。

因此需要将其中的氨转换为无害物质。

这个过程就是氨氧化过程。

在这个过程中，首先需要利用厌氧菌将有机废水中的碳源转换为二氧化碳和水。

然后，利用氨氧化细菌将其中的氨转换为亚硝酸和硝酸盐。

这个过程需要在充足的氧气条件下进行，因为氨氧化细菌需要大量的氧来代谢。

2. 反硝化过程在反硝化过程中，需要利用反硝化细菌将亚硝酸和硝酸盐还原为无害物质。

这个过程需要在缺氧或者微缺氧的条件下进行，因为反硝化细菌只能在缺少充足的氧时才能代谢。

在这个过程中，反硝化细菌会利用有机废水中的有机物质作为电子供体来还原亚硝酸和硝酸盐。

最终产生的产物是氮气或者其他形式的无害物质。

四、微生物种类同步硝化反硝化是一种复杂的生物过程，涉及到多种微生物种类。

其中比较重要的有以下几种：1. 厌氧菌：主要负责将有机废水中的碳源转换为二氧化碳和水。

2. 氨氧化细菌：主要负责将氨转换为亚硝酸和硝酸盐。

3. 反硝化细菌：主要负责将亚硝酸和硝酸盐还原为无害物质。

这些微生物种类在同步硝化反硝化过程中起着非常重要的作用，它们相互协作完成整个过程。

五、影响因素同步硝化反硝化过程受到多种因素的影响，其中比较重要的有以下几点：1. 温度：同步硝化反硝化过程需要在一定的温度范围内进行，通常情况下最适宜的温度是20-30℃。

2. pH值：同步硝化反硝化过程需要在一定的pH范围内进行，通常情况下最适宜的pH值是7-8。