厌氧消化反应器过程动力学模型
- 格式:pdf
- 大小:295.84 KB
- 文档页数:4
Carrousel氧化沟中的同时硝化/反硝化(SND)现象研究简介:在没有很明显的缺氧及厌氧段的活性污泥工艺中,人们曾多次观察到同时硝化/反硝化现象。
同时硝化/反硝化不需单独设置缺氧段,容易满足处理过程对碳源和碱度等条件的要求。
对反应过程很好地进行分析,将使其应用范围更广泛。
关键字:Carrousel氧化沟硝化反硝化SND前言在没有很明显的缺氧及厌氧段的活性污泥工艺中,人们曾多次观察到同时硝化/反硝化现象。
同时硝化/反硝化不需单独设置缺氧段,容易满足处理过程对碳源和碱度等条件的要求。
对反应过程很好地进行分析,将使其应用范围更广泛。
1、Carrousel氧化沟中的同时硝化/反硝化现象Carrousel氧化沟有很长的污泥龄,非常适合世代周期长的硝化细菌生长,进水p H值始终保持在7.0,污泥回流比1:1,系统中的污泥浓度MLSS在3000mg/L左右,污泥沉降比SV%70~85%,CODCr的去除率始终在95%以上。
Carrousel氧化沟溶解氧分布见图2,上层0.8~1.5mg/L,下层0.5~0.8mg/ L,两个曝气叶轮之间的溶解氧浓度是逐渐降低的,且下层溶解氧低于上层,但各沟道内并没有明显地形成缺氧段。
由图3各种形态氮变化可知,在6个沟道中氨氮始终保持很低的浓度,说明显著的硝化反应在这些沟道中发生,但TN在持续下降,硝态氮浓度基本保持不变,在沟道的各部分硝态氮的形成和消耗速度几乎相等,这就表明硝化及反硝化反应在Ca rrousel氧化沟中同时发生。
2、Carrousel氧化沟数学模型的建立Carrousel氧化沟是推流式与完全混合式反应器的最佳结合。
小试中叶轮1和2的转速较快,混合充分,将这两个反应区假设为理想的完全混合反应器。
叶轮3转速较慢,只起推动水流的作用,基本未起到充氧的作用,因此叶轮2后的各沟道与叶轮1、2之间的各沟道均假设为理想的推流式反应器,模式见图4。
对于Carrousel氧化沟工艺,其中两个完全混合反应器等体积,V1=V3=0.0125 m3,溶解氧在1.0~1.5mg/L左右,为简化模型,在构建数学模型时分别将其规定为常数1.5和1.0mg/L。
厌氧氨氧化反应器资料总结厌氧氨氧化反应器的工作原理主要是依靠两种细菌的协同作用。
第一种是厌氧氨氧化细菌,它们能够在无氧条件下将氨氮转化为亚硝酸氮。
第二种是硝化细菌,它们能够将亚硝酸氮转化为硝酸氮。
这两种细菌通过共生关系相互依存,实现了氨氮的转化和氮的去除。
在一个典型的厌氧氨氧化反应器中,底部设置有氨氧化反应区,顶部设置有硝化反应区。
气体通过底部进入氨氧化反应区,氨氧化细菌在这里将氨氮转化为亚硝酸氮。
然后,液体逐渐上升到硝化反应区,硝化细菌在这里将亚硝酸氮转化为硝酸氮。
最后,反应后的液体通过出口排出,经过一系列处理后即可达到排放标准。
1.可以处理高氮废水:与传统的生物处理方法相比,厌氧氨氧化反应器能够更有效地处理高氮废水。
这是因为厌氧氨氧化反应器可以同时进行氨氧化和硝化,减少了处理过程中对氮的要求。
2.能耗低:相比传统的氨氧化和硝化分离工艺,厌氧氨氧化反应器只需要一个反应器即可完成两个步骤的反应,减少了设备的能耗。
3.占地面积小:厌氧氨氧化反应器具有较高的处理能力,而且不需要额外的氧气供应设备,因此其占地面积较小,适用于空间有限的场所。
1.适宜的操作条件:厌氧氨氧化反应器对温度、pH值等操作条件有一定要求,需要根据具体情况进行调整和控制。
2.细菌的选择和培养:良好的反应效果依赖于良好的细菌活性。
因此,选择适宜的细菌种类并进行培养是关键的一步。
3.反应器的设计和运行:良好的反应器设计和运行可以提高处理效果。
需要根据具体情况设计反应器的结构和操作参数,并进行合理的操作和维护。
总之,厌氧氨氧化反应器是一种用于处理含氮废水的有效装置。
它具有处理能力强、能耗低和占地面积小等优点,但需要注意选择适宜的操作条件、细菌种类和反应器设计和运行。
未来,厌氧氨氧化反应器还有进一步的发展空间,可以通过改进反应器结构和提高细菌活性等方面来提高处理效果。
厌氧氨氧化与短程硝化反硝化的区别厌氧氨氧化与短程硝化反硝化的区别,很多小伙伴容易搞混,本文从两个工艺本身的原理出发写一写两个工艺的异同点!有其他疑问的小伙伴可以到污托邦社区交流!1、短程硝化反硝化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N H4+-N氧化为N O2--N的亚硝化过程;第二步是由硝化菌将N O2--N 氧化为氧化为N O3--N的过程;然后通过反硝化作用将产生的N O3—N 经由N O2--N转化为N2,N O2--N是硝化和反硝化过程的中间产物。
1975年V o e t s等在处理高浓度氨氮废水的研究中,发现了硝化过程中N O2--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N O2-、N O3-和N O3-、N O2-两步反应,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N O2-氧化为N O3-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T N 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C O D,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、厌氧氨氧化本文说的厌氧氨氧化是目前的主流的应用的工艺流程(彭永臻院士的短程反硝化暂时不介绍)。
A n a m m o x是在无氧条件下,以氨为电子供体、亚硝酸为电子受体,产生氮气和硝酸的生物反应。