新型生物脱氮工艺发展(综述)
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《污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速,污水处理问题日益突出。
其中,氮、磷的去除是污水处理的重要环节。
污水生物脱氮除磷技术因其成本低、效率高、操作简便等优点,成为当前污水处理的主流技术之一。
然而,面对日益严格的环境排放标准和水质要求,传统的生物脱氮除磷工艺逐渐显露出其局限性。
因此,对污水生物脱氮除磷工艺进行优化,提高其处理效率和稳定性,成为当前研究的重点。
本文将对污水生物脱氮除磷工艺的优化技术进行综述。
二、污水生物脱氮技术概述污水生物脱氮主要通过硝化和反硝化两个过程实现。
硝化过程由亚硝化菌和硝化菌完成,将氨氮氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮;反硝化过程则是在缺氧条件下,由反硝化菌将硝酸盐氮还原为气态氮,从而达到脱氮的目的。
三、污水生物除磷技术概述污水生物除磷主要依靠聚磷菌在好氧条件下过度吸收磷酸盐,并在缺氧或厌氧条件下将其释放。
通过交替运行好氧和厌氧阶段,实现污水中磷的去除。
四、污水生物脱氮除磷工艺优化技术(一)工艺参数优化1. pH值控制:适宜的pH值有利于提高硝化、反硝化以及聚磷菌的活性,从而提高脱氮除磷效率。
2. 溶解氧(DO)控制:DO是影响硝化、反硝化过程的关键因素。
通过合理控制DO,可以平衡硝化和反硝化的反应速率,提高脱氮效率。
3. 污泥龄(SRT)与水力停留时间(HRT)优化:通过调整SRT和HRT,可以控制生物反应器的污泥产量和反应效率。
(二)新型生物反应器应用新型生物反应器如移动床生物膜反应器、组合式生物反应器等,具有高效、节能、操作简便等优点,能有效提高脱氮除磷效率。
(三)生物强化技术通过向反应器中投加具有特殊功能的微生物或酶,强化硝化、反硝化和聚磷菌的活性,提高脱氮除磷效率。
(四)组合工艺应用将物理、化学方法与生物法相结合,如采用化学沉淀与生物反应器联合处理,能有效提高污水处理效果。
五、结论与展望通过对污水生物脱氮除磷工艺的优化,如工艺参数优化、新型生物反应器应用、生物强化技术以及组合工艺应用等,可以显著提高污水处理效率和稳定性。
Feammox:一种新型自养生物脱氮技术Feammox:一种新型自养生物脱氮技术引言氮是生命体所需的关键元素之一,然而过量的氮排放却对环境产生了严重影响。
传统的氮脱氮技术往往需要高能耗和高维护成本,因此寻找一种低成本高效的氮脱氮技术迫在眉睫。
近年来,一种名为Feammox的自养生物脱氮技术受到了广泛关注,其被认为是一种具有巨大潜力的新型氮脱氮技术。
一、Feammox的特点和原理Feammox是铁氧化异化亚硝酸盐自养生物脱氮技术的简称,其最大的特点是能够在无需硝化作用的情况下直接将氨氮转化为氮气。
Feammox菌根据最新的研究成果被发现存在于不同环境中,例如淡水河流、湖泊、沿海海域等。
Feammox菌具有多种功能基因,包括异化亚硝酸还原酶(Hydroxylamine oxidoreductase)和亚硝态氮转肽酶(Nitrite converting enzyme),它们的相互协作使得Feammox菌能够直接将氨氮转化为氮气。
Feammox是自养生物脱氮技术的一种变体,它不依赖于硝化细菌进行氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐的除氮过程,而是通过Feammox菌直接将氨氮转化为氮气。
此外,Feammox菌还能直接氧化异化亚硝酸盐(NH2NO2)为硝酸盐(NO3-),这为解决自养生物脱氮过程中的亚硝酸盐积累问题提供了一种新途径。
因此,Feammox既避免了传统脱氮技术中硝化和反硝化两个步骤的需要,也减少了对化学药剂的依赖,为氮脱氮技术带来了更高的效率和低成本。
二、Feammox的应用1. 城市污水处理厂城市污水处理厂是一个大量涉及氮排放的场所,因此在这类场所应用Feammox技术能够显著提高脱氮效率。
传统的污水处理厂中一般需要采用硝化和反硝化工艺来完成脱氮过程,而Feammox技术不仅避免了这两个步骤的需要,还能更高效地将氨氮转化为氮气。
此外,城市污水处理厂一般具有较高的硝酸盐浓度,而Feammox技术还能够将亚硝酸盐高效转化为硝酸盐,进一步降低水体中亚硝酸盐的积累。
《污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》篇一一、引言随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快,污水的处理和净化成为当前环境治理领域的重要议题。
在众多污水处理技术中,生物脱氮除磷技术因其高效、经济和环保的特点,被广泛应用于污水处理厂。
然而,面对日益严格的排放标准和水质要求,传统的生物脱氮除磷工艺逐渐暴露出其局限性。
因此,对污水生物脱氮除磷工艺的优化技术进行综述,分析现有技术的研究进展及未来发展方向,对于提升污水处理效果、促进可持续发展具有重要意义。
二、污水生物脱氮除磷技术概述污水生物脱氮除磷技术主要利用微生物的代谢作用,通过特定的工艺流程,将污水中的氮、磷等营养物质去除,达到净化水质的目的。
该技术主要包括生物反应器、硝化、反硝化、厌氧释磷和好氧吸磷等过程。
其中,脱氮主要依靠硝化菌和反硝化菌的作用,除磷则主要依靠聚磷菌的富集和分离。
三、污水生物脱氮除磷工艺优化技术1. 工艺流程优化针对传统工艺流程中存在的能耗高、处理效率低等问题,研究者们提出了多种工艺流程优化方法。
例如,通过优化曝气系统,调整曝气强度和时间,以提高硝化、反硝化的效率;通过调整厌氧、好氧区域的布局,提高聚磷菌的富集和分离效果。
此外,还有一些新型的工艺流程,如AAO(厌氧-好氧)工艺、MBBR (移动床生物反应器)工艺等,也在实际运行中取得了较好的效果。
2. 微生物种群调控微生物种群是影响生物脱氮除磷效果的关键因素。
通过调控微生物种群结构,可以提高脱氮除磷的效率。
例如,通过投加特定种类的微生物制剂,促进硝化菌、反硝化菌和聚磷菌的生长繁殖;通过调整pH值、温度等环境因素,优化微生物的生长环境。
此外,利用基因工程技术对微生物进行改良,也是当前研究的热点。
3. 新型反应器设计反应器是生物脱氮除磷技术的核心设备。
针对传统反应器存在的混合不均、传质效率低等问题,研究者们设计出了多种新型反应器。
例如,立体循环反应器、复合式反应器等,这些新型反应器具有混合均匀、传质效率高、抗冲击负荷能力强等优点,能够提高生物脱氮除磷的效果。
《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市污水处理成为环境保护领域亟待解决的问题。
传统的污水处理方法虽然能够满足基本需求,但面对日益增长的城市人口和日益复杂的污水成分,传统的处理技术已经难以满足当前的环保要求。
因此,新型生物脱氮除磷技术的研究与进步对于改善水质、保护生态环境具有十分重要的意义。
本文旨在梳理近年来城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展。
二、生物脱氮技术研究(一)发展概况生物脱氮技术主要通过微生物的作用,将污水中的氮素转化为无害的氮气排放到大气中。
近年来,研究者们通过优化反应器设计、改进微生物菌群以及调控环境因素等手段,推动了生物脱氮技术的进步。
(二)技术分类目前,生物脱氮技术主要包括厌氧-好氧(A/O)工艺、同步硝化反硝化(SND)技术、短程硝化反硝化等。
这些技术通过不同的反应过程和微生物活动,实现了高效脱氮的效果。
(三)研究进展随着研究的深入,新型生物脱氮技术如微氧脱氮技术、基于膜生物反应器的脱氮技术等逐渐崭露头角。
这些技术不仅提高了脱氮效率,还降低了能耗和运行成本。
三、生物除磷技术研究(一)发展概况生物除磷技术主要通过微生物的代谢活动,将污水中的磷素去除或转化为易于回收的形态。
近年来,随着对微生物除磷机制的了解加深,除磷技术的效率也得到了显著提高。
(二)技术分类常见的生物除磷技术包括聚磷菌(PAOs)除磷工艺、厌氧-好氧(A/O)结合除磷等。
这些技术通过调控微生物的生长环境和代谢过程,实现了对污水中磷的高效去除。
(三)研究进展新型的生物除磷技术如基于微藻的除磷技术、电化学辅助生物除磷技术等逐渐成为研究热点。
这些技术不仅提高了除磷效率,还为后续的磷资源回收提供了可能。
四、新型生物脱氮除磷技术的优势与挑战(一)优势新型生物脱氮除磷技术相比传统技术,具有更高的处理效率、更低的能耗和运行成本。
同时,这些技术还能够实现对氮、磷等营养元素的回收利用,具有良好的经济和环境效益。
《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加速,城市污水处理问题日益突出。
在众多的污水处理技术中,生物脱氮除磷技术因其高效、经济、环保等优点而备受关注。
本文旨在探讨城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展,分析其技术特点、应用现状及未来发展趋势。
二、生物脱氮除磷技术概述生物脱氮除磷技术是一种利用微生物的新陈代谢活动,通过生物膜法或活性污泥法等工艺,将污水中的氮、磷等营养物质去除的技术。
该技术具有处理效率高、运行成本低、污泥产量少等优点,是当前城市污水处理领域的研究热点。
三、新型生物脱氮技术研究进展(一)A2/O工艺及其改进型技术A2/O(厌氧-缺氧-好氧)工艺是一种典型的生物脱氮技术。
近年来,研究者们针对A2/O工艺的不足,开发了多种改进型技术,如MBBR(移动床生物膜反应器)、SBR(序批式活性污泥法)等。
这些技术通过优化反应器结构、调整运行参数等手段,提高了脱氮效率,降低了能耗。
(二)新型厌氧氨氧化技术厌氧氨氧化技术是一种利用厌氧氨氧化菌将氨氮转化为氮气的生物脱氮技术。
近年来,研究者们通过优化反应条件、提高菌种活性等手段,推动了厌氧氨氧化技术的发展。
该技术具有脱氮效率高、能耗低等优点,是未来生物脱氮技术的重要发展方向。
四、新型生物除磷技术研究进展(一)PAOs(聚磷菌)强化除磷技术PAOs强化除磷技术是一种利用聚磷菌在厌氧-好氧条件下实现高效除磷的技术。
近年来,研究者们通过优化反应条件、提高聚磷菌活性等手段,提高了PAOs强化除磷技术的除磷效率。
该技术具有除磷效果好、污泥产量少等优点。
(二)化学与生物联合除磷技术化学与生物联合除磷技术是一种结合化学沉淀与生物吸附的除磷技术。
该技术通过投加化学药剂与生物反应相结合的方式,实现高效除磷。
近年来,研究者们针对不同水质条件,优化了药剂种类和投加量,提高了除磷效果。
五、新型生物脱氮除磷技术应用及发展趋势(一)应用现状新型生物脱氮除磷技术在城市污水处理中已得到广泛应用。
《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业化的推进,污水处理成为环境保护和可持续发展的关键环节。
在污水处理过程中,氮、磷等营养物质的去除尤为关键,因为这些物质会直接导致水体富营养化,影响水生态系统的平衡。
其中,污水生物脱氮除磷工艺因其高效、经济的特点,成为当前污水处理领域的研究热点。
本文将详细介绍污水生物脱氮除磷工艺的现状及其发展趋势。
二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 传统生物脱氮除磷工艺传统的生物脱氮除磷工艺主要包括活性污泥法、生物膜法等。
这些工艺通过微生物的作用,将污水中的氮、磷等营养物质转化为无害物质,从而达到净化水质的目的。
然而,这些工艺在处理过程中存在能耗高、污泥产量大等问题,限制了其应用范围。
2. 新型生物脱氮除磷工艺针对传统工艺的不足,科研人员不断探索新型的生物脱氮除磷工艺。
其中,短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、同步脱氮除磷等工艺在实验室阶段取得了显著成果。
这些新型工艺具有能耗低、污泥产量少等优点,为污水处理提供了新的思路。
3. 实际应用情况目前,各种生物脱氮除磷工艺在实际应用中取得了良好的效果。
例如,某些城市采用新型的同步脱氮除磷工艺,实现了氮、磷的高效去除,同时降低了能耗和污泥产量。
此外,一些工业园区也采用生物脱氮除磷工艺处理废水,有效减轻了对周边水环境的污染。
三、污水生物脱氮除磷工艺的发展趋势1. 工艺优化与创新未来,随着科研技术的不断发展,污水生物脱氮除磷工艺将进一步优化和创新。
科研人员将探索更加高效的微生物种类和反应机制,以提高氮、磷的去除效率。
同时,针对不同地区、不同行业的污水处理需求,开发适应性强、操作简便的工艺。
2. 能源回收与资源化利用在污水处理过程中,通过生物脱氮除磷等工艺产生的能量和资源将得到充分利用。
例如,利用微生物在反应过程中产生的能量,实现污水的能源自给或供电;同时,将处理后的污水用于农业灌溉、景观用水等,实现水资源的循环利用。
《污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速,污水处理问题日益严峻。
在污水处理中,脱氮除磷是两个重要的处理目标。
传统的物理、化学处理方法虽然能够达到一定的处理效果,但往往能耗高、成本大,且易产生二次污染。
因此,对污水生物脱氮除磷工艺的优化技术进行研究,不仅对环境保护具有重要意义,也对可持续发展具有长远影响。
本文旨在综述当前污水生物脱氮除磷工艺的优化技术及其应用现状。
二、污水生物脱氮技术1. 传统生物脱氮工艺传统生物脱氮工艺主要包括硝化与反硝化两个过程。
其中,硝化过程由自养型硝化细菌完成,反硝化过程则由异养型反硝化细菌完成。
这一过程虽然简单,但在实际运行中往往受到多种因素的影响,如温度、pH值、营养物质等。
2. 优化技术针对传统生物脱氮工艺的不足,研究者们提出了多种优化技术。
其中包括:改良菌种、引入新型反应器、优化运行参数等。
改良菌种主要是通过选育高效、耐污的菌种来提高脱氮效率;新型反应器的引入则能够更好地实现硝化与反硝化的分离与结合,提高整体脱氮效果;而优化运行参数则包括调整pH值、温度等,以适应不同环境条件下的脱氮需求。
三、污水生物除磷技术1. 传统生物除磷工艺传统生物除磷工艺主要依靠聚磷菌在好氧、厌氧条件下的生长特性来实现除磷。
这一过程虽然有效,但易受到污泥产量、营养物质等因素的影响。
2. 优化技术针对传统生物除磷工艺的不足,研究者们提出了多种优化技术。
其中包括:强化生物除磷、化学辅助生物除磷等。
强化生物除磷主要是通过优化反应条件、改良菌种等方式来提高除磷效率;而化学辅助生物除磷则是通过添加化学药剂来辅助生物除磷过程,进一步提高除磷效果。
四、污水生物脱氮除磷组合工艺及优化在实际应用中,往往需要将脱氮与除磷两种工艺结合起来,以实现更好的处理效果。
为此,研究者们提出了多种组合工艺及优化策略。
这些策略包括:分点投药、同步硝化反硝化除磷、新型反应器等。
分点投药可以在不同阶段针对性地添加药剂,以提高处理效果;同步硝化反硝化除磷则是在同一反应器中实现脱氮与除磷的双重目标;而新型反应器的引入则可以更好地实现各工艺阶段的分离与结合,提高整体处理效果。
《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业的迅猛发展,大量生活污水和工业废水被排放到水环境中,造成了严重的环境问题。
为了有效减少污水对环境的危害,人们研发了多种污水处理技术。
其中,污水生物脱氮除磷工艺因具有较好的处理效果和较低的运行成本,得到了广泛的应用。
本文将就污水生物脱氮除磷工艺的现状及其发展进行详细探讨。
二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺概述污水生物脱氮除磷工艺是一种基于微生物作用,利用活性污泥法等生物处理技术,将污水中的氮、磷等营养元素去除的工艺。
该工艺主要利用微生物的代谢作用,将污水中的氮、磷转化为无害物质,从而达到净化水质的目的。
2. 国内外应用现状目前,国内外广泛应用的污水生物脱氮除磷工艺主要包括A/O法、A2/O法、氧化沟法等。
这些工艺在我国污水处理领域得到了广泛应用,特别是在城市污水处理厂和工业废水处理中。
此外,一些新型的生物脱氮除磷技术,如MBR(膜生物反应器)技术、超声波强化生物脱氮除磷技术等也在逐步推广应用。
三、工艺运行机制与原理污水生物脱氮除磷工艺主要依靠活性污泥中的微生物完成。
在反应过程中,微生物通过吸附、吸收、代谢等作用,将污水中的氮、磷等营养元素转化为无害物质。
具体来说,脱氮过程主要通过氨化、硝化和反硝化等步骤实现;除磷过程则主要通过聚磷菌的过量摄磷和释磷实现。
四、工艺发展及挑战1. 技术发展随着科技的不断进步,污水生物脱氮除磷工艺也在不断发展和完善。
新型的生物反应器、高效的微生物菌剂、智能化的控制系统等技术手段的应用,使得污水处理效率得到了显著提高。
同时,一些新型的污水处理理念和技术,如低碳、低能耗、资源化等也得到了广泛关注。
2. 面临的挑战尽管污水生物脱氮除磷工艺取得了显著的成果,但仍面临一些挑战。
如:如何进一步提高处理效率、降低运行成本;如何解决污泥处理与处置问题;如何应对复杂多变的水质等。
此外,一些新兴污染物(如微塑料、新型有机污染物等)也对传统污水处理技术提出了新的挑战。
生物脱氮新技术研究进展随着环境保护意识的不断提高,生物脱氮技术作为一种环保节能的新型污水处理技术,越来越受到人们的。
本文将介绍生物脱氮新技术的研究背景和意义、研究进展、优缺点和发展前景,以期为相关领域的研究提供参考。
生物脱氮是指利用微生物或植物等生物手段,通过硝化和反硝化作用将废水中的氨氮和硝酸盐等含氮化合物转化为无害的氮气,从而达到废水治理和资源化的目的。
生物脱氮技术主要包括活性污泥法、生物膜法、反硝化菌法等。
这些技术均利用微生物菌群进行硝化和反硝化作用,将废水中的氨氮转化为氮气。
近年来,随着生物技术的不断发展,生物脱氮新技术也层出不穷。
下面介绍几种生物脱氮新技术的研究进展。
短程硝化反硝化技术是指在同一个反应器内,通过控制反应条件,使硝化作用和反硝化作用相继进行。
该技术可以大幅度减少反应器体积,提高反应效率,同时还可以降低能耗。
研究结果表明,短程硝化反硝化技术对氨氮和总氮的去除率均高于传统的活性污泥法。
厌氧氨氧化技术是指利用厌氧微生物将氨氮和亚硝酸盐转化为氮气的过程。
该技术的反应条件温和,无需曝气供氧,具有较高的氮去除率和能源利用率。
研究结果表明,厌氧氨氧化技术对高浓度氨氮废水的处理效果较好,但在低浓度氨氮废水处理中可能受到抑制。
悬浮生长植物脱氮技术是指利用水生植物如荷花、水葫芦等吸收废水中的氨氮,并通过植物体内的转化作用将其转化为氮气。
该技术具有投资少、操作简单、无需外加能源等优点,在低浓度氨氮废水中具有较好的处理效果。
研究结果表明,悬浮生长植物脱氮技术可以降低废水中的氨氮浓度,同时还可以改善水体生态环境。
生物脱氮新技术在氨氮和总氮的去除率、反应效率、能源利用率等方面均优于传统活性污泥法等生物脱氮技术。
但是,这些新技术尚存在一些缺点,如短程硝化反硝化技术需要控制精确的反应条件,厌氧氨氧化技术对废水的预处理要求较高,悬浮生长植物脱氮技术仅适用于低浓度氨氮废水的处理。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择适合的生物脱氮技术。
《城市污水生物脱氮技术变革_厌氧氨氧化的研究与实践新进展》篇一城市污水生物脱氮技术变革_厌氧氨氧化的研究与实践新进展城市污水生物脱氮技术变革:厌氧氨氧化的研究与实践新进展一、引言随着城市化进程的加速,城市污水问题日益突出,其中氮污染成为水环境治理的重要难题。
城市污水生物脱氮技术作为解决这一难题的关键手段,近年来得到了广泛关注。
其中,厌氧氨氧化技术以其独特的优势,在污水处理领域展现出巨大的应用潜力。
本文将就城市污水生物脱氮技术中的厌氧氨氧化技术进行研究与实践的新进展进行探讨。
二、城市污水生物脱氮技术概述城市污水生物脱氮技术主要利用微生物的作用,通过硝化与反硝化等过程,将污水中的氮元素从水中去除。
该技术具有处理效率高、运行成本低等优点,是当前污水处理领域的主要技术手段。
三、厌氧氨氧化技术原理及特点厌氧氨氧化技术是一种在厌氧条件下,利用厌氧氨氧化菌将氨氮直接氧化为氮气的生物脱氮技术。
该技术具有以下特点:一是无需外加有机碳源,以氨氮为电子供体,降低了处理成本;二是反应过程中不产生硝酸盐或亚硝酸盐等中间产物,减少了二次污染的风险;三是适应性强,可在高氨氮浓度、低溶解氧等条件下运行。
四、厌氧氨氧化技术研究进展近年来,随着对厌氧氨氧化技术的深入研究,该技术在反应器设计、菌种培养、工艺优化等方面取得了重要突破。
研究学者们通过改进反应器结构,提高了厌氧氨氧化反应的传质效率和处理能力;同时,通过筛选和培养高效的厌氧氨氧化菌种,进一步提高了反应的速率和效率。
此外,针对不同来源和特性的污水,研究学者们还探索出了多种组合工艺,如厌氧氨氧化与膜生物反应器结合、与活性污泥法联合等,提高了污水的处理效果。
五、厌氧氨氧化技术应用实践新进展目前,厌氧氨氧化技术已在国内外多个污水处理项目中得到应用。
实践表明,该技术在处理高氨氮浓度、低碳源的污水方面具有显著优势。
例如,某城市污水处理厂采用厌氧氨氧化技术后,出水氮含量显著降低,达到了国家排放标准;同时,该技术的运行成本相比传统生物脱氮技术降低了约XX%。
《污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业的迅速发展,污水排放量日益增加,水体富营养化问题日趋严重。
其中,氮、磷等营养物质的过量排放是导致水体污染的主要原因之一。
因此,污水处理中的脱氮除磷技术显得尤为重要。
本文旨在综述污水生物脱氮除磷工艺的优化技术,分析现有技术的优缺点,探讨未来技术的发展方向。
二、污水生物脱氮除磷技术概述污水生物脱氮除磷技术主要通过微生物的作用,将污水中的氮、磷等营养物质转化为无害的物质,以达到净化水质的目的。
该技术主要分为生物脱氮技术和生物除磷技术两部分。
生物脱氮技术主要通过硝化、反硝化等过程去除氮;生物除磷技术则通过聚磷菌的富集和排放来去除磷。
三、现有生物脱氮除磷工艺及优缺点分析1. 传统A2/O工艺:A2/O工艺是一种常用的生物脱氮除磷工艺,具有同步脱氮除磷的效果。
但其运行过程中存在碳源竞争、泥龄矛盾等问题,导致处理效果不稳定。
2. 短程硝化反硝化工艺:该工艺通过控制硝化过程,使硝化反应停留在亚硝酸盐阶段,从而减少反硝化过程的能耗和污泥产量。
但该工艺对运行条件要求较高,控制难度较大。
3. 强化生物除磷工艺:通过投加碳源或优化运行条件,提高聚磷菌的除磷效率。
该工艺除磷效果好,但增加了运行成本。
四、生物脱氮除磷工艺优化技术1. 新型反应器技术:如组合式反应器、流态化床反应器等,通过优化反应器结构,提高微生物与污水的接触效率,从而提高脱氮除磷效果。
2. 强化生物脱氮技术:通过投加特定菌种、优化运行参数等方式,提高硝化、反硝化反应速率,降低能耗。
3. 生物膜法技术:利用生物膜的高效吸附和生物降解作用,提高脱氮除磷效果。
同时,生物膜法能够降低污泥产量,减少二次污染。
4. 智能控制技术:通过引入智能控制系统,实时监测和调整污水处理过程中的各项参数,如pH值、溶解氧浓度等,以实现最优的脱氮除磷效果。
五、未来发展趋势与展望1. 高效、低耗的脱氮除磷技术将成为未来研究的重要方向。
新型生物脱氮工艺研究进展综述摘要:氮是引起水体富营养化的主要因素之一,新型生物脱氮技术成为近年来的研究热点。
综述了近些年来生物脱氮理论和技术的新发展,详细介绍了SHARON工艺、ANAMMOX工艺、SHARON-ANAMMOX组合工艺、OLAND工艺、CANON 工艺的原理和优缺点,可为生物脱氮技术应用提供参考。
关键词:生物脱氮;SHARON;ANAMMOX;SHARON-ANAMMOX;OLAND;CANON Progress in research of biological removal of nitrogenCollege of Environmental Sciences Sciences of Environmental YANG FengAbstract: Eutrophication is a main caused by the nitrogen,new nitrogen removal technology has become a research hotspot in recentyears. The new development of the theory and technology of biological removal of nitrogen in recent years were reviewed in this paper. Theformation mechanism and influencing factors of the SHARON,ANAMMOX,SHARON-ANAMMOX,OLAND annd CANON are presented detailedly,new ideas and opinions for the biological nitrogen removal technology are provided,which can provide reference for the application of technology of biological removal of nitrogen.Key words: biological removal of nitrogen;SHARON; ANAMMOX; SHARON -ANAMMOX;OLAND;CANON氮是造成水体富营养化的一种主要污染物质,尤其是当水体有机性污染物降低到一定标准之后。
厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展近年来,厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究备受关注,其在污水处理和环境保护领域具有巨大潜力。
本文将对厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究的进展进行综述,从工艺原理、影响因素、优化方法等方面进行深入探讨,旨在为相关领域的研究人员提供参考。
一、厌氧氨氧化生物脱氮工艺原理厌氧氨氧化生物脱氮是一种新型的深度废水处理技术,其原理是利用厌氧细菌将废水中的氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐,然后利用厌氧细菌将硝酸盐还原成氮气,从而实现氨氮的脱除。
该工艺与传统的好氧脱氮工艺相比,具有较高的氮气产率、低的能耗和较强的抗负荷冲击能力,因此备受研究者的重视。
1. 废水中氨氮浓度废水中氨氮浓度是影响厌氧氨氧化生物脱氮效果的重要因素之一。
研究表明,当废水中氨氮浓度过高时,容易引起厌氧氨氧化细菌的抑制,进而影响脱氮效果。
合理控制废水中氨氮浓度,是提高厌氧氨氧化生物脱氮效率的关键。
2. 温度和pH值厌氧氨氧化生物脱氮过程对温度和pH值的要求较为苛刻,一般在35-40摄氏度和pH值为7左右时,其活性最佳。
对于工业废水处理而言,需要合理控制废水的温度和pH值,以保证脱氮工艺的高效运行。
3. 有机物浓度废水中的有机物浓度对厌氧氨氧化生物脱氮效果也有较大影响。
有机物过多会导致细菌活性的降低,从而影响脱氮效果。
需要合理控制废水中的有机物浓度,保证脱氮生物的正常活性。
1. 生物载体的选择生物载体是厌氧氨氧化生物脱氮工艺中的关键因素之一,选择合适的生物载体对于提高工艺效率至关重要。
研究表明,聚合物材料、多孔材料和膜担载体等都可以作为厌氧氨氧化生物脱氮的载体,通过优化载体的性质和结构,可以有效提高脱氮效率。
2. 氧化还原电位的调控在厌氧氨氧化生物脱氮工艺中,调控反应体系的氧化还原电位可以有效提高脱氮效率。
研究表明,通过改变废水中的氨氮浓度、控制反应体系中的气相氧气浓度等手段,可以有效调控氧化还原电位,提高脱氮效率。
3. 利用外源碳源在实际废水处理中,往往存在氮磷比例失衡的问题,这时可以利用外源碳源进行补充,来提高废水中的碳氮比例,从而促进厌氧氨氧化生物脱氮的进行。
《污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速,污水处理问题日益严峻。
在污水处理过程中,脱氮除磷是重要的处理环节。
传统的物理、化学方法虽然能够达到一定的处理效果,但往往存在能耗高、成本大、易产生二次污染等问题。
因此,对污水生物脱氮除磷工艺的优化技术研究显得尤为重要。
本文将就污水生物脱氮除磷工艺的优化技术进行综述,以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、污水生物脱氮除磷工艺概述污水生物脱氮除磷工艺是一种利用微生物的作用,通过生化反应去除污水中的氮、磷等营养物质的工艺。
该工艺具有处理效率高、能耗低、成本低、无二次污染等优点,是当前污水处理领域的研究热点。
三、脱氮工艺优化技术1. 厌氧/缺氧/好氧(A2/O)工艺优化:通过调整进水比例、反应时间、污泥回流比等参数,提高脱氮效率。
同时,利用内源反硝化、短程硝化反硝化等新技术,降低能耗和污泥产量。
2. 生物膜法脱氮技术:通过在生物反应器中填充生物填料,形成生物膜,提高微生物的附着率和生物量,从而提高脱氮效率。
3. 新型脱氮材料与技术:利用纳米材料、生物炭等新型材料,提高微生物的活性和脱氮效率。
四、除磷工艺优化技术1. 生物除磷技术:通过调控系统中的碳源、pH值、污泥龄等参数,提高聚磷菌的活性,从而实现高效除磷。
2. 化学除磷与生物除磷结合技术:在生物除磷的基础上,利用化学药剂辅助除磷,提高除磷效果。
3. 高效沉淀除磷技术:通过投加高效沉淀剂,使磷酸盐沉淀并从污水中分离出来。
五、综合优化技术1. 智能化控制技术:利用智能控制系统,实时监测和调整污水处理过程中的各项参数,实现自动优化控制。
2. 组合工艺:将不同的脱氮除磷工艺进行组合,形成组合工艺,提高处理效果和效率。
3. 污泥处理与资源化利用:对处理过程中产生的污泥进行资源化利用,如制备生物肥料、能源回收等,实现污水的资源化利用。
六、未来展望未来,随着科技的不断进步和环保要求的提高,污水生物脱氮除磷工艺将更加注重节能、降耗、减排。
新型生物脱氮工艺发展综述
传统的生物脱氮工艺基本原理是在二级生物处理过程中,先将有机氮转化为氨氮,再通过硝化菌和反硝化菌的作用将氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮,最终通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气完成脱氮。
因为硝化与反硝化反应的进行存在相互制约的关系;在有机物大量存在的情况下,自养硝化菌对氧气和营养物的竞争力不如好养异养菌,无法占据主导地位;反硝化需要有机物作为电子供体,但是硝化过程去除了大量的有机物,导致反硝化过程中碳源缺乏,所以为平衡两单元的不同需求,发展出多种生物脱氮方法相结合的工艺。
传统的生物脱氮工艺主要依靠调整工艺流程来缓解硝化菌反应环境和反硝化菌
反应环境之间存在的矛盾。
如果硝化反应阶段在前,则需要外加电子供体例如甲醇等物质,提高了运行费用;如果硝化反应阶段在后,则需要将硝化废水回流,容易产生
污泥上浮并且需要提高回流比以获得更高的去除率。
这个矛盾在处理氨氮浓度较低的市政废水中尚不明显,但在处理垃圾渗滤液、畜牧废水等高浓度氨氮废水时,极大的限制了系统脱氮效率。
近年来通过理论研究和实践创新,人们发现了一些与传统生物脱氮理论相反的生物脱氮方法,如短程生物脱氮工艺、SHARON工艺、ANAMMOX工艺、
SHARON-ANAMMOX组合工艺、OLAND工艺、CANON工艺。
1短程生物脱氮工艺
一般认为氨向亚硝酸盐转化是硝化过程的速度控制步骤,但在研究过程中人们发现亚硝酸盐积累的现象。
生物脱氮需经过硝化和反硝化两个阶段,如果将NO2−作为反硝化反应的电子受体时,就实现了短程生物脱氮过程,该过程节省了进一步氧化亚硝酸的曝气动力费用,节省了反硝化过程中需要的碳源。
近年来短程硝化-反硝化技术的研究与应用多集中于处理高浓度氨氮废水, 这是
因为较高的游离氨浓度会抑制亚硝酸氧化菌的生长。
同时也有研究指出, 较低的溶解氧浓度(DO<0.5mg/L) 下也可实现短程硝化, 因为氨氧化菌对溶氧的亲和力强于亚
硝酸氧化菌。
比较普遍的观点认为, 短程硝化反应对温度要求比较苛刻。
2亚硝化脱氮(SHARON)工艺
SHARON工艺即亚硝化脱氮工艺,是荷兰Delft技术大学1997年提出开发的新
型生物脱氮工艺。
基本原理是在同一个反应器内,在有氧的条件下,自养型亚硝酸菌将NH4+转化为NO2−,然后在缺氧条件下,异养型反硝化菌以有机物为电子供体,以NO2−为电子受体,将NO2−转化为N2。
其理论基础是亚硝酸型硝化反硝化技术,生化反应
可用下式表示
NH4++0.75O2+HCO3−→0.5NH4++0.5NO2−+CO2+1.5H2O 该工艺的关键是如何将氨氧控制在亚硝酸阶段,并持久维持在较高浓度的亚硝酸盐积累。
该工艺使用无需污泥停留的CSTR反应器,在较短的HRT和30~40摄氏度的条
件下,通过“洗泥”的方式进行种群筛选,产生大量的亚硝酸菌。
SHARON工艺适用于高浓度氨(500mg/L)废水的处理,尤其适用于具有脱氨要求的预处理或旁路处理。
该工艺与传统工艺相比可节省供氧量25%,可节省反硝化碳源40%。
3厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺
ANAMMOX工艺是荷兰Delft大学1990年提出的一种新型脱氮工艺。
在厌氧条件下,微生物以NH4+为电子供体,NO2−为电子受体,把NH4+、NO2−转化为N2的过程。
其生化反应可由下式表示
NH4++NO2−→N2+2H2O
厌氧氨氧化过程中起作用的微生物是ANAMMOX菌。
该菌是专性厌氧化学无机自养细菌,生长十分缓慢,在实验室的条件下世代期为2~3周,厌氧氨氧化过程的生物产量很低,相应污泥产量也很低。
ANAMMOX工艺的影响因素主要集中在系统环境对ANAMMOX菌的抑制。
主要影响因素包括反应器的生物量、基质浓度、ph值、温度、水力停留时间和固体停留时间等。
该工艺相比传统的脱氮过程,耗氧下降62.5%,不需要外加碳源,节约成本,不需调节ph值降低运行费用。
但是也存在不足:工艺还没有实现实用化和长期稳定运行,ANAMMOX菌生长缓慢,启动时间长,为保持反应器内足够多的生物量,需要有效的截留污泥等。
4亚硝酸型硝化-厌氧氨氧化脱氮(SHARON-ANAMMOX)技术
SHARON工艺可以通过控制温度、水力停留时间、pH 等条件,使氨氧化控制在亚硝化阶段。
目前尽管SHARON工艺以好氧/厌氧的间歇运行方式处理富氨废水取得了较好的效果,但由于在反硝化期需要消耗有机碳源,并且出水浓度相对较高,因此目前很多研究改为以SHARON工艺作为硝化反应器, 而ANAM MOX工艺作为反硝化反应器进行组合工艺的研究。
通常情况下SHARON工艺可以控制部分硝化,使出水中的NH4+与NO2−比例为1∶1 , 从而可以作为ANAMMOX工艺的进水,组成一个新型的生物脱氮工艺,其反应如下式所示
0.5NH4++0.75O2→H++0.5NO2−+0.5H2O
0.5NH4++0.5NO2−→0.5N2+H2O
0.5NH4++0.75O2→0.5N2+H+1.5H2O
SHARON -ANAM MOX的组合工艺具有耗氧量少、污泥产量少、不需外加碳源等优点,是迄今为止最简捷的生物脱氮工艺,具有很好的应用前景。
5限制自养硝化反硝化(OLAND)工艺
根据亚硝酸型硝化—厌氧氨氧化脱氮技术原理,比利时Gent大学微生物生态实验室开发出OLAND工艺(限制自养硝化反硝化) ,具有耗氧量少、污泥产量少、不需外加碳源等优点。
OLAND工艺是限氧亚硝化与厌氧氨氧化相耦联的一种新颖的生物脱氮反应工艺,该工艺分两个过程进行:第一步是在限氧条件下将废水中的部分氨氮氧化为亚硝
酸盐氮:第二步是在厌氧条件下亚硝酸盐氮与剩余氨氮发生厌氧氨氧化反应(ANAM MOX),从而去除含氮污染物。
其机理是由亚硝化细菌对亚硝酸盐氮催化进行歧化反应。
总反应式为:
0.5NH4++0.75O2→0.5N2+1.5H2O+H+ −314.9KJ/MOL
该工艺的核心技术是在限养亚硝化阶段通过严格控制溶解氧水平,将近50%的NH4+转化为NO2−,实现硝化阶段稳定的出水比例[NH4+: NO2−=1:1],从而为厌氧氨氧化阶段提供理想的进水,提高整个工艺的脱氮效率。
相比传统工艺,OLAND工艺可以节省62.5%的耗氧量,不需要加入外加有机碳源,产生的污泥量也很少,可有效减低运行成本。
与SHARON-ANAMMOX组合工艺相比,可节省37.5%的能耗,在较低温度(22~30摄氏度)仍可获得较好的脱氮效果,在两阶段悬浮式生物膜脱氮系统中,内浸式生物膜的加入克服了
SHARON-ANAMMOX组合工艺中生物量流失的缺点,避免了硝化阶段的微生物对厌氧氨氧化阶段微生物的影响,使反应过程更加容易控制,增加了脱氮反应过程的稳定性。
OLAND工艺在混合菌群连续运行的条件下尚难以对氧和污泥的pH值进行良好的控制,若工艺运行过程中可以通过化学计量方法合理地控制氧的供给则可有效地控制在亚硝化阶段。
同时,该工艺仅在生物膜系统中获得了良好的效果,在悬浮系统中低氧下活性污泥的沉降性、污泥膨胀以及同步硝化反硝化等问题仍有待于进一步研究与完善。
在实际应用中,由于厌氧氨氧化阶段的生物量生长非常缓慢,同SHARON-ANAMMOX组合工艺一样仍然存在着启动时间长的问题( 100 d)。
6单级全程自养脱氮(CANON)工艺
1999年THIRD K A等首先提出,CANON是一种基于亚硝酸氮的单级全程自养脱氮工艺,其理论基础是在一体化反应器体系内同时实现半短程硝化与厌氧氨氧化反应。
在生物膜表面或颗粒污泥表面,由于处于低溶解氧环境,部分氨氮在氨氧化菌的作用下被氧化成亚硝酸氮;在生物膜内部或颗粒污泥内部,由于处于厌氧环境,产生的亚硝酸氮和剩余氨氮在厌氧氨氧化菌的作用下反应生成氮气,并产生很少量的硝酸氮,从而实现氨氮从废水中的去除。
该工艺去除氨氮的影响因素有温度、DO、ph值、水中游离氨(FA)、有机物、重金属离子、重金属沉淀物等。
CANON工艺虽然革新了传统生物脱氮的思路,但要大规模工程化还存在一些局限性。
例如启动周期长,厌氧氨氧化反应阶段的功能菌AnAOB增殖缓慢,世代时间为7~14 d,是反硝化菌的几十倍,因此富集培养困难,世界上第一个生产性装置启动时间长达3.5年;其次温度要求高,现已报道的CANON 工艺基本都是30 ℃以上,并不是所有废水都能达到该标准,若加热势必会带来能耗增加,运行易失稳,由于亚硝酸盐积累而进行排泥,结果降低了反应器的生物质浓度造成系统失稳;还会排放温室气体N2O。
CANON 工艺是迄今为止更为新型的生物脱氮方法,与传统的生物脱氮工艺相较有明显的优势,因而有广阔的应用前景,目前CANON已逐步向实际工程推进,但作
为一项新型脱氮工艺,其还存在一些问题尚需改进与解决。
7结语
新型除氮工艺在技术和理念上冲破了传统硝化反硝化工艺的框架,也具有许多优势,但也存在一些不足,这也都需要进一步研究。