SBR处理高浓度氨氮废水硝化反应的研究re

SBR工艺短程硝化反硝化脱氮试验研究
王学刚;刘富军;邓靖
【期刊名称】《工业安全与环保》
【年(卷),期】2011(037)010
【摘要】采用SBR工艺处理人工配制的高氨氮生活污水,考察了pH值、温度、DO等因素对亚硝氟积累的影响.试验结果表明,在常温(25℃左右)条件下,经过20天的驯化培养后,氨氮去除率为98％,亚硝酸氮积累率达到90％,在SBR系统内实现了短程反硝化反应.当pH值在8.0～8.5时,氨氮去除率大于80％,亚硝酸氮积累率大于90％；温度在25℃左右时,氨氮的去除率和亚硝酸盐的积累率都能达到80％以上,表明常温条件下亦可实现典型的短程硝化反硝化；溶解氧质量浓度控制在0.8～1.4mg/L时,能够使氨氮的去除率达到90％,亚硝氮的积累率达到94％.【总页数】3页(P1-3)
【作者】王学刚;刘富军;邓靖
【作者单位】东华理工大学环境工程系江西抚州344000;东华理工大学环境工程系江西抚州344000;东南大学环境科学与工程系南京210096
【正文语种】中文
【相关文献】
1.分段式A2／O工艺短程硝化反硝化脱氮试验研究 [J], 闫钰;董艳红;俞双;孙杨;王琪;杜春山;
2.垃圾渗滤液短程硝化反硝化脱氮工艺的研究 [J], 胡君杰;夏俊方;方小琴;周耀水
3.炼油催化剂废水短程硝化反硝化脱氮技术研究 [J], 张彤;郭智慧;马天奇;孔繁鑫;
郭春梅;陈进富
4.短程硝化反硝化脱氮技术的研究进展 [J], 冯灵芝
5.包埋活性污泥和反硝化污泥短程硝化反硝化脱氮 [J], 王应军;金航标
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SBR工艺中短程硝化反硝化的过程控制SBR工艺中短程硝化反硝化的过程控制活性污泥的沉降性能与剩余污泥量对活性污泥法污水处理工艺的运行和运行费用有重要影响.影响活性污泥的沉降性能（SVI）和剩余污泥量的因素有很多，一般认为SVI、剩余污泥量主要与污水类型、污泥负荷、反应器类型有关[1][2]。

在为某厂解决SBR系统曝气反应初期溶氧低的问题时，笔者发现在SBR中, SVI、剩余污泥量还与反应器的进水时间和曝气方式有关，并做了相应的研究。

1 实验装置与方法1.1 实验装置两个直径为19 cm 高40 cm的透明有机玻璃容器作为实验SBR 反应器。

有效水深30 cm，因此有效容积为8.5 L。

实验的活性污泥来源于城市污水处理厂的剩余污泥, 经半个月左右的驯化后用于正式实验. 反应器内平均活性污泥浓度3000mg/L左右。

两个反应器平行工作，用以比较。

曝气系统由一组设在反应器底部的微孔曝气头、空气管道、可调式气体流量计、电磁阀和气源组成。

电磁阀用以切换气源（见图1）。

各反应器设置一小型搅拌器, 以47转/分的慢速在反应器的进水阶段及反应阶段对混合液进行搅拌。

1.2 实验方法本实验是在运行周期均为6小时、反应时间为3小时，污泥负荷为Li =0.2 (d-1)和供气总量相同的条件下，对四种运行方式进行比较：(I) 短时进水（以下缩写为IF）；(II) 30分钟缺氧进水（以下缩写为F30）；(III) 30分钟曝气进水（以下缩写为A-F30）；(IV) 30分钟缺氧进水及分级反应曝气（以下缩写为分级-A）。

供气总量为234升。

四种运行方式的内容与时间分配为，IF：2分钟缺氧进水， 3小时曝气反应(曝气强度为1.3 l/min)，沉淀3/4小时，撇水0.5小时；F30：缺氧进水30分钟，反应3小时(曝气强度同IF的)，沉淀1小时，撇水0.5小时；A-F30：曝气进水30分钟(进水、反应的曝气强度均匀一致, 为1.1l/min)，其余各阶段同F30的；分级-A：曝气反应共3小时，反应阶段前0.5小时，曝气强度为2.5l/min，其后减小为0.90l/min；其余各阶段同F30的。

短程硝化反硝化的研究进展摘要短程硝化反硝化技术主要用于处理高氨氮质量浓度和低C/N比的污水。

成功实现短程硝化反硝化技术的关键是将硝化反应控制并维持在亚硝酸盐阶段，不进行亚硝酸盐至硝酸盐的转化。

本文探讨了短程硝化反硝化的机理并对氨氧化菌的分子生物学研究进行了分析，同时探讨了A/SBR工艺的应用。

关键词短程硝化反硝化氨氧化菌A/SBR1 引言近年来，随着工业化和城市化进程的不断提高，大量氮、磷等营养物质进入水体，水体富营养化的现象日益严重，由于常规的活性污泥工艺硝化作用不完全，反硝化作用则几乎不发生，总氮的去除率仅在10%～30%之间，出水中还含有大量的氮和磷[1]。

因此，只有对常规的活性污泥法进行改进，加强其生物脱氮功能，才能解决日益突出的受纳水体“富营养化”问题。

目前，各城市污水处理厂均应用新的运行方法和控制策略进行脱氮除磷。

随着新的微生物处理技术的介入，污水处理设施的功效得到显著提高。

短程硝化反硝化技术对于处理这种污水在经济和技术上均具有较高的可行性。

短程硝化反硝化技术已成为脱氮领域研究的热点。

其研究内容主要集中在实现氨氧化菌在反应器的优势积累、构造适于氨氧化菌长期稳定生长并抑制亚硝酸氧化菌的最佳环境因素、优化过程控制模式实现持续稳定的短程硝化等。

2 短程硝化反硝化的机理生物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程。

第一步是由氨氧化菌( ammonium oxidition bacteria，AOB) 将NH4-N氧化NO-2-N的亚硝化过程;第二步是由亚硝酸氧化菌( nitrite oxidition bacteria，NOB) 将NO-2-N氧化为NO-3-N的过程。

然后通过反硝化作用将产生的NO-3-N经由NO-2-N、NO或N2O转化为N2，NO-2-N 是硝化和反硝化两个过程的中间产物。

V oets等(1975)在处理高浓度氨氮废水的研究中，发现了硝化过程NO-2-N积累的现象，首次提出了短程硝化反硝化生物脱氮的概念[2]。

SBR工艺处理高COD、高氨氮煤化工工业废水的研究摘要在采用SBR工艺处理煤化工工业废水时，通过考察研究废水的不同投加方式，跟踪分析了COD、NH3-N、NO2--N、NO3--N、PH、DO、碱度及碳源消耗。

通过对比确定了最佳废水的投加方式达到了节约碱度、碳源消耗的目的，大大降低了运行成本。

关键词SBR；煤化工工艺废水；碱度；碳源中图分类号X703 文献标识码 A 文章编号1673-9671-（2012）111-0178-02SBR（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）是序批间歇式活性污泥法污水处理工艺的简称，是一种按照时间顺序改变活性污泥生长环境的污水处理技术，又称序批式活性污泥法，是一种比较成熟的污水处理工艺。

它的主要特征是在时间上的有序和空间上的无序，各阶段的运行工况可以根据具体的污水性质和出水功能要求等灵活变化。

SBR工艺一个运行周期中进水、反应、沉淀、出水和闲置5个基本工序都在一个设有曝气或搅拌的反应器内依次完成的。

进水时间、曝气方式、搅拌时间可以根据具体的进水水质、污泥状况灵活改变。

笔者通过试验研究了在一个运行周期内分别采用不同的进水方式下PH、COD、NH3-N、NO2--N、NO3--N、DO的变化规律，通过对比确定了最佳废水的投加方式，达到了节约碱度消耗、减少外加碳源，降低处理成本的目的。

1 试验部分1.1 废水的来源与水质某煤化工工业，以煤为原料采用鲁奇气化工艺将煤加压气化为煤气，供企业和居民使用。

在煤气洗涤过程中产生大量污水。

污水水质见表1：1.2 试验装置试验装置由一组四个尺寸相同的SBR反应器组成，反应器为长55.5米、宽14米、有效水深5.6米。

在反应器内装有微孔曝气器及潜水推流搅拌器；采用鼓风机曝气，离心泵进水，滗水器出水，进水由电磁流量计计量，整个系统由一套PLC自动程序控制装置操作运行。

每一工作阶段，如进水、缺氧搅拌、曝气、沉淀和排水等工艺参数可根据需要设定。

环境科学科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald95在城市化加快的同时，生活垃圾的数量也在成倍攀升，环保部门也针对相应的垃圾处理问题进行深入研究，其中废水处理问题的研究是重点工作。

近年关于废水的处理中将脱氮处理作为主要内容，并日益转向更深入的高氨氮浓度废水处理方法的研究工作，在这项研究中，硝化/反硝化的处理技术相比其他方法以其特有的优点受到了业界的广泛关注和研究，其主要优点表现在可以提高处理效率，降低处理成本，减少使用的处理设备等，因此具有较高的实际应用价值。

1 高氨氮废水处理现状概述现有脱氮处理污水的方法主要根据污水的浓度、特性以及经济性考虑分为传统的置换方法、生物法和新型的生物法进行脱氮。

新型生物法是近两年在逐步发展的废水处理方法，随着社会可持续发展需求的扩大和新工艺的发展，需要对污水处理方法简单化、节能化和高经济化，那么必然投入更多的先进技术和人才在该领域的研究中，比如硝化/反硝化（S i m u l t a n e o u s Nit r i f i c at io n a n d D e n it r i f ic at ion，简称SN D）就是在创新技术中发展起来的针对高氨氮废水处理方法。

这种处理方法也是针对污水进行脱氮，但是其反应原理主要是在选定的多种微生物作为脱氮的主体，经过多步骤的硝化和反硝化反应，将污水中的氨氮转变成硝酸盐和亚硝酸盐，同时释放出无害的二氧化碳、氮气以及水，通过这样的过程，可以较好地利用微生物，采用的化学物质少，且整个过程中反应稳定，可以有效地处理高氨氮废水。

SN D 在处理高氨氮污水时表现出较高的经济性能，正是由于新型生物法的研究者投入了大量的精力获得的成功结果，而原有的传统的物理化学置换方法由于处理效率低，仅适用于污水处理的预处理阶段。

随着SN D技术的进一步发展，必然有更高效的处理技术和方法可供选择和实际应用。

SBR法处理高浓度生活污水研究作者: 强虹，梁东丽，肖佳，张兴昌[摘要] 对SBR法处理高浓度生活污水的可行性进行了研究。

结果表明，该工艺在悬浮性固体(MLSS)含量为3 g／L，COD容积负荷为1.0 kg／(kg·d)，好氧4 h，溶解氧(DO)3～5 mg ／L；厌氧2 h，DO< 0.2 mg／L；好氧1h，DO 3 mg／L；缺氧1 h，DO<0.5 mg／L以及试验温度22~28℃，周期为9 h的运行条件下，对COD、NH 4 N、TP去除率分别为97.5% ，94.9% ，97.1% ；该工艺有利于反硝化除磷过程的同步实现，其适宜的污泥龄为20 d。

[关键词] 序批式活性污泥法；高浓度生活污水；污水处理；脱氮；除磷高浓度生活污水中含有大量的碳、氮、磷等营养性有机污染物。

直接排放或处理不当将会造成严重污染，同时又造成巨大浪费。

如何高效处理高浓度生活污水，使其污染降低，甚至使其回用于生活与生产之中是一个关键性的研究课题。

序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor，SBR)以其工艺简单，高效耐冲击，特别是其良好的脱氮除磷效果越来越引起人们的重视[1-6]。

传统的SBR脱氮除磷工艺是利用厌氧／好氧交替运行模式实现的，但是通常情况下污水中有机质(Chemical oxygen demand，COD)常常成为该生物反应过程的限制性因素[7]。

这是由于在厌氧价段反硝化菌消耗大量有机质，从而抑制聚磷菌对磷的释放，进而减弱了好氧阶段聚磷菌的过量摄磷，导致除磷效果较差。

近年来有研究表明[8-10]，反硝化聚磷菌(Denitrifying Phosphate Ac—cumulating 0rganisms，DNPA0S)能在缺氧环境下，以NO。

一N作为电子受体来实现同步反硝化和过量吸磷作用。

这不仅节省了传统工艺中反硝化所需的碳源，避免了反硝化菌和聚磷菌之间的竞争，而且也节省了好氧吸磷过程中的耗氧量。

一种处理高氨氮有机废水改良 SBR反应器的性能研究张克强;季民;雷英春;孙文君;沈跃;李野【期刊名称】《农业环境科学学报》【年(卷),期】2004(023)005【摘要】采用改良 SBR处理人工模拟高氨氮有机废水,在不同硝化液内循环比条件下,比较 NH3-N和 CODCr的去除效果,同时研究了改良 SBR反应器的污泥特性.结果表明 ,在曝气时间为 3 h、水力停留时间为 8 h、进水 CODCr为1 000 mg· L-1、回流比为 200%条件下, CODCr去除率达到 89.7% ,NH3-N去除率达到 73.6%.通过试验研究出 MSBR活性污泥产率系数 Y与活性污泥微生物的自身氧化率 Kd分别为 0.895 2和 0.052 7.【总页数】5页(P1009-1013)【作者】张克强;季民;雷英春;孙文君;沈跃;李野【作者单位】天津大学环境科学与工程学院天津 300072;农业部农业环境与食品安全重点实验室天津 300191;天津大学环境科学与工程学院天津 300072;天津大学环境科学与工程学院天津 300072;津南国家农业科技园区天津 300350;农业部农业环境与食品安全重点实验室天津 300191;四川农业大学资源与环境学院四川雅安 625014【正文语种】中文【中图分类】X703.1【相关文献】1.SBR工艺处理高COD、高氨氮煤化工工业废水的研究 [J], 田楠;张君波;范爱蓬;崔凤霞2.SBR中采用SND工艺处理高氨氮废水的研究 [J], 汤权新3.EGSB反应器与UASB反应器处理有机废水的性能比较研究 [J], 严永红;任洪强;祁佩时4.膜生物反应器处理高氨氮有机废水的研究 [J], 曾萍;吴志超;张鹏;顾国维5.SBR、PAC-SBR反应器处理制药废水对比研究 [J], 李湘凌;周元祥;周娟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

浸没式膜-SBR反应器去除焦化废水中氨氮的研究[ 06-03-08 14:40:00 ] 作者：耿琰1 周琪1 李春编辑：studa9ngns摘要：膜生物反应器加（Membrane Bioreactor），是通过膜分离强化生物处理效果的组合工艺。

由于膜的截留作用，微生物不随出水流失，同时大分子难降解物质和微生物代谢产物也保留在反应器内，其中有些物质可能对微生物生理活动产生一些影响，使得膜生物反应器在NH3－N的去除中，具有不同于普通活性污泥法的性质。

本试验通过一年多的运行，研究了在较长泥龄条件下，膜－N去除的影响因生物反应器对焦化废水中NH3－N的去除特点，并探讨了NH3素。

关键词：浸没式膜-SBR反应器焦化废水去除氨氮-N Removal of Coke Wastewater by Submerged MembraneA Study on NH3Sequencng - Bawh BioreactorAbstract: A submerged membrane Sequencing Batch Bioreactor was used to treat coke wastewater. The results show that: the system was deeply affected by temperature, pH value of the effluent, DO of the mixed liqUid, sudden raise of influent NH3-N concentration. As the result of membrane separation, the ammonia oxidizing bacteria was all kept in the reactor and the nitrifying ability of the system was enhanced. Membrane seParation results in the accurnulation of the bacterial metabolic products, which inhibit the activities of nitrite oxidizing bacteria and make the nitrite to accumulate.Key words: Membrane Bioreactor; SeqUencing Batch Reactor; coke wastewater; wastewher treatment前言膜生物反应器加（Membrane Bioreactor），是通过膜分离强化生物处理效果的组合工艺。

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。

SBR法短程硝化及过程控制研究SBR法的自动控制问题一直是人们研究和关注的热点［1～3］，因为只有将SBR法的自控提高到更高的层次，使系统的运行更为稳定可靠，才能充分发挥SBR的优势，而寻找一些既可以简单地在线检测，又可以指示反应进程的控制参数是解决SBR自动控制问题的关键。

研究表明，活性污泥法中DO、ORP和pH值的变化规律能从不同角度、不同程度反映有机物降解及脱氮除磷生化反应的进程，因此以它们作为控制参数是可行的［4～6］。

SBR脱氮系统的大部分反应过程处于好氧状态，而曝气量的大小和曝气时间的长短对于保证出水水质和节省能耗至关重要，为此研究了在不同供氧方式下(曝气量恒定和DO量恒定)DO、ORP和pH值在好氧过程的变化规律及以其作为反应时间控制参数的可行性，以便为解决SBR法的自动控制问题提供依据。

1 试验材料和方法以石油化工废水(主要含有乙酸、偏苯三酸及苯酐等多种有机化合物，呈酸性)为原水，处理前投加NaOH 调节pH值为7～8。

SBR反应器首先处于好氧状态，主要进行硝化反应，同时也去除少部分有机物，并控制硝化反应至亚硝酸型硝化结束，然后进行缺氧反硝化，通入原水提供碳源。

反应装置如图1所示。

反应器高为70cm，直径为30cm，有效容积为38L。

采用鼓风曝气，以转子流量计调节曝气量、控制DO 浓度；以温控仪和加热器控制水温为30℃左右；在线检测DO、ORP和pH值，并根据这些参数的变化情况在一定的时间间隔内取样测定COD、NH3-N、NO2--N、NO3--N和MLSS等指标值。

2 结果与分析2.1 控制反应周期内曝气量恒定SBR硝化反应初始NH3-N浓度为32mg/L，COD为130mg/L，使SBR在每个反应周期内曝气量恒定(曝气量用Q表示)，在Q=0.4 m3/h条件下稳定运行多个周期后，又在Q=0.6m3/h条件下运行。

SBR在两档不同曝气量下的稳定运行情况如图2、3、4所示(控制MLSS为3000mg/L左右)。

短程硝化处理高浓度氨氮废水的研究陈福坤;邓海涛;沈莎【摘要】采用SBR工艺,对UASB出水(氨氮浓度为300~550 mg·L-1)进行短程硝化处理,结果表明,控制反应器DO=0.2~0.5 mg·L-1、T=28~31℃、pH=7.0~8.5,经过29周期的运行,污泥浓度达到2385 mg·L-1,氨氧化速率达到20.0 mg(L·h)-1,亚硝态氮生成速率达到19.0 mg(L·h)-1,系统成功启动并且稳定运行;当到达短程硝化终点时,pH上升拐点与DO突然增加在时间上呈现重叠性,可以作为短程硝化终点判定的指标;短程硝化污泥闲置30天,AOB不会大量死亡,环境适宜时,AOB可迅速恢复活性.该研究为短程硝化的工程应用提供了科学依据.【期刊名称】《河池学院学报》【年(卷),期】2018(038)002【总页数】5页(P9-13)【关键词】SBR;短程硝化;氨氧化细菌;亚硝态氮氧化菌;亚硝态氮生成速率【作者】陈福坤;邓海涛;沈莎【作者单位】广西春晖环保工程有限责任公司;广西生态工程职业技术学院,广西柳州 545003;广西生态工程职业技术学院,广西柳州 545003;广西生态工程职业技术学院,广西柳州 545003【正文语种】中文【中图分类】X703.120世纪90年代，荷兰研究者发现了一种全新的氮素转化方式，即厌氧氨氧化[1]，在厌氧氨氧化工艺中，短程硝化是至关重要的环节，因此如何实现短程硝化的快速启动和稳定运行已成为污水脱氮的研究热点。

目前，通过控制温度(25～35 ℃)、低溶解氧(0.20～0.75 mg·L-1)和pH(7.0～8.5)条件实现稳定的短程硝化已经得到了中外学者的一致认可。

短程硝化研究既有针对低浓度氨氮生活污水的处理[2]，也有针对像垃圾渗滤液、污泥消化液、养猪厂废水等高浓度氨氮工业废水的处理[3-7]，但针对纺织类废水的研究很少。

摘要：针对SBR脱氮工艺中起硝化作用的亚硝化菌和硝化菌对氨氮的不同耐受浓度，在实验室中利用微生物培养的方法对此进行了实验研究，找出了这两种菌对氨氮的最适宜以及最高耐受浓度，为脱氮微生物的驯化培养以及以脱氮为目的SBR工艺的运行提供了参考。

关键词：生物脱氮亚硝化菌硝化菌氨氮耐受性The Experiment Research of Endurance of Nitrifying Organisms to Ammonia Nitrogen PanAbstract:The endurance concentration of nitrifying organisms in SBR to ammonia nitrogen is different so experiment were done to find out the optimum and maximal endurance concentration of nitrosomonas and nitrobacteria to ammonia nitrogen. The result provide reference to the engineering practice of the removal of ammonia nitrogen in SBR process.氨氮在水体中浓度过高会使水体具有高耗氧性以及富营养化。

目前，生物脱氮工艺中经常会涉及到高浓度氨氮废水的处理，比如说垃圾渗滤液中的氨氮浓度可以达到几万个mg/L甚至更高，在生物处理之前必须对其进行其他的预处理，比如说物理化学处理、浓度稀释等[1]。

如果能通过预处理使得进入生化反应器的氨氮浓度控制在合适的水平，一方面能避免因负荷过高使脱氮微生物失去活性和死亡，另一方面也可以提高反应器的处理效率。

另外，近年来出现了废水生物脱氮的新机理，比如说短程硝化反硝化，就是将硝化过程控制在亚硝酸盐的阶段，再以亚硝酸盐为电子受体进行反硝化。