采用Anammox颗料污泥工艺对酵母废水进行脱氮处理的研究
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厌氧氨氧化颗粒污泥厌氧氨氧化颗粒污泥一、概述Anammox(Anaerobicammoniumoxidation)工艺称为厌氧氨氧化工艺,是由荷兰Delft技术大学1990年提出的一种新型脱氮工艺。
该工艺的原理是:在严格厌氧条件下,以亚硝氮为电子受体,氨氮为电子供体,反应生成氮气。
厌氧氨氧化工艺是一项极具应用前景的工艺,主要表现为:厌氧氨氧化是自养的微生物过程,即不需要添加任何有机物或还原性无机物作为电子供体;厌氧氨氧化细菌倍增时间很长,污泥产率低,减少了污泥的二次处理量;厌氧氨氧化为一产碱过程,结合氨氧化过程既可以利用氨氧化过程的产物亚硝氮作为反应物,同时产生的碱度又可以中和氨氧化产生的酸度,节省了化学试剂的用量。
厌氧颗粒污泥是由产甲烷菌、产乙酸菌和水解发酵菌等形成的自凝聚体。
它是由相互聚集的、多物种的微生物构成的团体,具有生物致密、相对密度大、沉降速度快等特点,可使反应器中保持有较高的污泥浓度和容积负荷,与传统的活性污泥法相比,可简化工艺流程、降低成本等,因此它在水污染控制领域必将有更广阔的发展前景二、厌氧颗粒污泥的形成机理、性质及微生物相2.1厌氧颗粒污泥的形成机理厌氧颗粒污泥形成的机理目前还处于研究阶段,以下为几种有代表性的假说:2.1.1二次核学说二次核学说认为营养不足的衰弱颗粒污泥,在水利剪切力作用下,破裂成碎片,污泥碎片可作为新内核,重新形成颗粒污泥。
Grotenhuis及其合作者分别用高低浓度基质培养颗粒污泥,发现前者形成颗粒粒径较大,而后者的粒径较小,据此提出了二次核形成的模型。
其他研究者如杨虹、Beeftink等也提出过类似的二次核形成模型。
二次核学说较好地说明了加入少量颗粒污泥可加速颗粒化进程的现象。
2.1.2三段理论学说Y.G.Yen等认为污泥颗粒化过程可分成三个阶段:即积累阶段、颗粒化阶段和成熟阶段。
他们认为颗粒污泥的增长速率呈指数增加,而粒径表示的颗粒比生长速率等于细菌比生长速率的1/3,在积累阶段以后尤为如此。
Anammox厌氧氨氧化工艺及其应用(前篇)依斯倍是一家中荷合资企业,致力于工业废水处理一站式解决方案,依斯倍以先进的设计理念、制造工艺和产品性能竞争市场,用我们在欧洲累积的丰富废水/废气处理工程从业经验服务客户,为客户企业实现可持续发展提供最专业的解决方案。
结合依斯倍在处理污水方面的经验,本文主要给大家浅析Anammox厌氧氨氧化工艺及其应用厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation, Anammox) 反应是指在厌氧或者缺氧条件下,厌氧氨氧化微生物以NO2--N为电子受体,氧化NH4+-N为氮气的生物过程。
相比传统硝化-反硝化工艺,该过程可降低50%的曝气量、100%的有机碳源以及 90%的运行费用,且污泥产率低,以厌氧氨氧化为主体的污水处理工艺的研究和开发,给我国目前污水处理界面临的低碳氮比废水脱氮难、能耗高、污泥产量大等问题带来了曙光。
Sharon-Anammox工艺是现在应用最为广泛的厌氧氨氧化工艺,它主要分为两步,第一步SHARON段,50~60%的氨氮被氧化成亚硝态氮,第二步Anammox段,剩余的氨氮与新生成的亚硝态氮进行厌氧氨氧化反应生成氮气,并生成部分硝态氮,两段反应分别在不同的反应器中完成,过程见图1。
Sharon和Anammox工艺联用,仅需将50%的氨氮转化为亚硝态氮,后续无需外加亚硝氮,且大多数厌氧出水含有以重碳酸盐存在的碱度可以补偿亚硝化所造成的碱度消耗,实现工艺碱度自平衡。
同时,工艺一般把亚硝化和厌氧氨氧化菌分置在两个不同反应器内,或者在一个反应器在不同时期设置不同条件,让两类菌分别产生作用,实现了分相处理,为功能菌的生长提供了良好的环境,并且减少了进水中有害物质对厌氧氨氧化菌的抑制效应。
Sharon-Anammox联合工艺操作简单、处理负荷高,在亚硝化段需氧量低,pH值要求范围宽,是优良的新兴脱氮工艺,极具研究和应用价值。
厌氧氨氧化污泥EPS功能解析及对氮、硫的耦合转化研究厌氧氨氧化(Anammox)是一种新型的环境生物处理技术,被广泛应用于废水处理中。
该技术不仅能够高效地去除废水中的氨氮,还能够耦合转化硫化物,从而实现氮、硫的同时去除。
EPS(胞外聚合物)是一个在厌氧氨氧化过程中起关键作用的必要成分,它具有增强菌群聚集和机械强度的功能。
首先,厌氧氨氧化过程中的EPS可以促进废水中菌群的聚集。
EPS主要由多糖和菌体表面蛋白质组成,具有很强的黏附能力。
在废水处理过程中,EPS可以将氨氧化菌和异硫氧化菌牢固地黏附在颗粒污泥表面,形成菌团或颗粒结构,提高菌群的密度和稳定性。
这不仅有利于繁殖和生长,还能抑制其他细菌和微生物的生长,减少污水处理过程中的竞争。
通过增加EPS的产生和积累,可以加速和提高厌氧氨氧化反应的速率和效率。
其次,EPS对废水中的氮和硫的耦合转化具有重要作用。
厌氧氨氧化反应中,氨氧化菌通过氧化氨氮产生亚硝酸盐,从而将氨氮转化为亚硝酸盐。
而废水中含有大量的硫化物,可以作为反应底物参与厌氧反应。
硫氧化菌通过氧化硫化物,生成硫酸盐,并释放出电子。
这些电子可以被亚硝酸盐还原为氮气,实现氮和硫的耦合转化。
EPS通过提供微生物生长所需的营养物和保护细胞免受外界环境的干扰,能够促进氨氧化菌和异硫氧化菌的共生生长,并加强它们之间的耦合转化作用。
最后,EPS还对废水处理系统的机械性能有重要影响。
EPS在颗粒污泥表面形成一层稠密的黏液层,增加污泥颗粒之间的黏附力和粘聚力。
这种黏液层能够提高颗粒污泥的机械强度和稳定性,减少在污水处理过程中的污泥沉淀和泥浆浮渣的产生。
同时,EPS还可以降低污泥颗粒的比表面积,减少污泥颗粒的表面积与外界环境之间的接触,减缓微生物细胞外酶的释放和降解速度,延长EPS的稳定性和作用时间。
总之,厌氧氨氧化污泥EPS在废水处理过程中起着重要的功能。
它不仅能够促进废水中菌群的聚集,提高反应速率和效率,还能实现氮和硫的耦合转化,并增强废水处理系统的机械性能。
厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展厌氧氨氧化(ANA)污水处理工艺是一种近年来备受关注的新型生物处理技术,它能够高效稳定地去除氨氮和有机物质,同时产生少量的污泥。
ANA工艺适用于高氨氮废水的处理,如畜禽养殖废水、污水厂尾水等。
本文将对厌氧氨氧化污水处理工艺的原理、优势及其在实际应用中的研究进展进行综述。
厌氧氨氧化是一种厌氧微生物处理技术,其核心反应是厌氧氨氧化细菌(ANAOB)将氨氮氧化为亚硝酸盐。
这一反应利用了ANAOB与厌氧硝化细菌(ANAMMOX)的协同作用完成,其中ANAOB在氧化过程中产生的亚硝酸盐可被ANAMMOX菌利用产生氮气,从而将氨氮去除。
与传统的好氧氨氧化-硝化反硝化工艺相比,ANA工艺的优势主要表现在以下几个方面:1. 节约能源与减少污泥产生:厌氧氨氧化过程无需供氧,因此能够节约大量的能源。
而且ANA工艺产生的污泥量只有传统工艺的十分之一左右,有助于减少后续的污泥处理成本。
2. 适用性广泛:ANA工艺对氨氮浓度的要求较低,适用于高氨氮废水的处理。
对于一些容易降解的有机物质,ANA工艺也具有一定的降解能力。
3. 反应器体积小:由于ANA工艺无需提供氧气,因此反应器体积相对较小,有利于降低设备占地面积。
在实际应用方面,厌氧氨氧化污水处理工艺已经取得了一些重要的研究进展。
对于ANAOB的筛选与富集方法进行了深入的研究。
通过不断优化培养基配方、调节环境条件等手段,已经成功地从自然环境中分离出了多种高效的ANAOB。
对ANA工艺中关键环节的优化也得到了大量的研究。
针对ANAOB和ANAMMOX菌种的共培养方法、反应器操作参数的调节等,研究人员不断探索优化ANA工艺效果的可能途径。
一些工程应用示范项目也开始建设,借助厌氧氨氧化工艺对实际废水进行处理和改造。
这些示范项目的建设和运行将为厌氧氨氧化污水处理工艺的推广应用提供有力支撑。
厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展摘要:20世纪90年代之前,诸多学者发现某些湖泊底质能够通过发酵过程产生氮气,经日本的Koyama学者深入研究证实,湖泊底质中氮气的产生是由氨氮直接发酵形成的。
目前,环境中存在大量因生产和生活活动排放的含氮污水,其干扰了氮素在自然界的正常循环,对人类的生存环境造成了巨大的挑战和威胁,因此,迫切需要一种经济高效的脱氮技术对其进行处理。
Anammox菌菌种来源广泛,人工污水处理厂活性污泥中普遍存在Anammox菌。
深入的研究表明,在北极的海底冰川中Anammox菌仍然能够存活,说明Anammox菌对环境的适应性很强,这为厌氧氨氧化的进一步发展与实际应用提供了新的思路。
关键词:厌氧氨氧化污水处理工艺;应用;研究进展1厌氧氨氧化污水处理工艺1.1亚硝化处理工艺亚硝化处理方法是最常用的厌氧氨氧化污水处理工艺,实际处理过程可分为两个阶段,每个阶段需要不同的容器和反应条件。
首先是亚硝化处理阶段,可以将污水中的50%氨氮元素转化为亚硝态氨,然后进行厌氧氨氧化处理,可以将污水中的剩余氨氮元素转化为氨气,并将第一阶段得到的亚硝态氨经过厌氧氨氧化反应转化为氨气。
该处理过程可以实现污水脱氮的目的,而且具有四方面优点,主要包括:(1)第一阶段反应产生的亚硝态盐属于碱性物质,可以与厌氧水产生的重碳酸盐进行反应,达到酸碱平和的目的;(2)在该处理过程中,不同阶段反应在不同容器中进行,可以最大限度的为功能菌提供适宜生长环境,从而降低进水物质的抑制作用;(3)亚硝化处理方法属于联合工艺,实际操作过程较为简便,而且对pH值要求宽泛;(4)亚硝化处理过程降低了NO、N2O等温室气体排放量,不会产生二次污染。
1.2全自养脱氨处理工艺全自养脱氨处理工艺的英文简称是CANON,主要利用溶解氧控制实现厌氧氨氧化反应,在整个污水处理过程中,自养菌可以将水体的氮、氨元素转变为氮气,达到脱氮的目的。
在进行处理时,需要在微好氧环境下进行,主要化学反应包括亚硝化反应和厌氧氨氧化反应,分别生成亚硝氮和氮气。
厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展随着城市化和工业化的迅速发展,城市污水排放量也在不断增加。
传统的污水处理工艺(如生物接触氧化法和活性污泥法等)仅适用于有机物含量较高、氧气充足的废水处理,而对于富含氨氮的低温、低DO(溶解氧)的废水,效果较差。
因此,开发一种高效、节能的氨氧化工艺成为了研究热点。
厌氧氨氧化污水处理工艺(Anammox)由于其高效、节能、无需外部碳源等优点,成为了一种备受关注的新型氨氮废水处理技术。
厌氧氨氧化(Anammox)是一种利用厌氧细菌氧化氨氮(NH4+-N)为氮气(N2)的新型废水处理技术,厌氧氨氧化的反应公式为:NH4++NO2-->N2+2H2O厌氧氨氧化污水处理工艺主要由厌氧区、反应区和后处理区组成。
废水首先进入厌氧区,经过缓慢流动,紧接着进入反应区,其中厌氧反应区主要包括流化床反应器(strassburti反应器)、膜池反应器等。
在反应区中,Comammox转化为Ammonox,在接下来的Ammonox转化为非厌氧氨氧化(canon氨氧化)反应阶段中,氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸脱氢酶(N)转化亚硝酸盐(NO2-)为硝酸盐(NO3-)。
最后,废水进入后处理区,进行氮和磷的沉淀、固液分离等处理过程。
厌氧氨氧化污水处理工艺有以下特点:1.高效率:厌氧氨氧化废水处理工艺能将废水中的氨氮快速转化为氮气,转化率可以达到95%以上,远远高于传统废水处理工艺。
2.节能环保:厌氧氨氧化废水处理工艺无需外部碳源,且反应过程中不需要添加氧气,能大大降低污水处理的能耗和工艺成本。
同时,由于转化氮气排放,避免了硝酸盐和亚硝酸盐对环境造成的污染。
3.适用范围广:厌氧氨氧化废水处理工艺对水质的要求相对较低,适用于多种含氮废水,如生物污水、食品、药品、造纸等工业废水处理。
4.废渣产生少:厌氧氨氧化废水处理工艺废水处理后,废渣产生较少,且含有较多的有机物质,可作为有机肥料无害化利用。
关于用活性污泥法脱除废水中氨氮实验报告一、目的:用活性污泥法脱除废水中的氨氮,使之达到废水处理后的排放标准。
二、基本原理: 活性污泥法脱氨氮是生物脱氮方法中的一种,它包括硝化和反硝化两个反应过程。
硝化是废水中氨氮在好氧条件下,首先,利用亚硝化杆菌在爆气的好氧池中将氨氮转化为NO 2-,然后在利用硝化细菌把NO 2-氧化为NO 3-。
最后,利用异养型微生物在缺氧或厌氧条件下把NO 3-转化为N 2,从而使废水得到净化[7]。
硝化的总反应式为:NH 4++2O 2→NO 3-+2H ++H 2O ;反硝化的反应式为:2NO 3-+2H ++2.5C→N 2+2.5CO 2+H 2O三、工艺流程示意图循环回流四、操作步骤A 、初期处理阶段1、将含酸、碱废水由出关排放至中和调节池。
2、开启鼓风机进行鼓风搅拌,同时视在线检测酸碱度指示数据决定加入酸碱跳PH 值合格。
3、当PH 值合格后,加入配制后的絮凝剂。
4、加入絮凝剂,继续用鼓风搅拌5-10分钟,停鼓风。
让其静止自然沉淀,观察形成絮花情况,视情况在调整絮凝剂及鼓风。
5、澄清后,开启提升泵将底物周围的沉淀抽到泥浆池进行处理。
B 、生物脱氮阶段1、接种培养驯化;将硝化池,反硝化池注满污水,然后投入定量的活性污泥。
开启罗茨风机向硝化池通入空气曝气搅拌。
曝气量不宜太大。
2、开启回流泵,使硝化吃部分污泥回流到反硝化池,形成回流循环。
回流量控制在3-4m 3/h,同时向反硝化池内滴加葡萄糖液,其浓度为2.5%。
3、视在线检测PH 、DO 值来调节空气曝气搅拌。
4、罗茨风机、回流泵24小时运行。
葡萄糖溶液24小时滴加。
5、污泥在培养驯化需8-10天时间。
分析氨氮含量调节回流量及葡萄糖滴加量,并确定培养驯化是否达到要求。
6、调节水流量至满负荷。
五、工艺操作指标1、中和池废水调整后PH 值在7-9含氨废水 鼓风机 中和调节池二级沉降池 泥浆池 压滤机 滤渣 厌氧池 好氧池 MBR 池 终沉降池 清水池。
厌氧颗粒污泥膨胀床处理酵母废水及微生物相研究
厌氧颗粒污泥膨胀床处理酵母废水及微生物相研究
摘要:研究了厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器处理高浓度酵母废水的启动规律及微生物相.研究表明:在上升流速为6 m/h,温度控制在30 ℃,进水CODcr和FeCl2分别为20 g/L和500 mg/L的`条件下,反应器COD容积负荷可达15.9 kg/(m3·d)左右,容积产气率稳定在5.2~5.5 L/(L·d)以上,COD去除率为65%~69%,容积负荷与产气率呈显著线性关系.当负荷超过15.9 kg/(m3·d)时,反应器中的挥发性脂肪酸(VFA)浓度达到了1.26 g/L,最大产甲烷活性只有0.24 g/(g·d),对产甲烷菌活性产生了明显的抑制作用.颗粒污泥微生态系统的结构和功能较稳定,球菌和短杆菌成片地聚集生长.作者:颜智勇胡勇有谢磊 YAN Zhi-yong HU Yong-you XIE Lei 作者单位:颜智勇,YAN Zhi-yong(湖南农业大学,资源环境学院,湖南,长沙,410128)
胡勇有,谢磊,HU Yong-you,XIE Lei(华南理工大学,环境科学与工程学院,广东,广州,510640)
期刊:湖南农业大学学报(自然科学版)ISTICPKU Journal:JOURNAL OF HUNAN AGRICULTURAL UNIVERSITY 年,卷(期):2007, 33(2) 分类号:X703.1 关键词:厌氧处理颗粒污泥膨胀床酵母废水微生物相。
厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究进展作者:钱欣来源:《科技创新与应用》2019年第18期摘 ;要:厌氧氨氧化(Anammox)反应作为一种新型的自养生物脱氮过程,是指以厌氧或缺氧作为前提,亚硝态氮(NO2-N)充当电子受体,厌氧氨氧化菌(AnAOB)将氨氮(NH4+-N)氧化成N2。
文章简述了厌氧氨氧化的反应机理,列举了几种厌氧氨氧化工艺。
具有重要的理论和实际意义。
关键词:厌氧氨氧化;生物脱氮;代谢机理中图分类号:X703 ; ; ; ; 文献标志码:A ; ; ; ; 文章编号:2095-2945(2019)18-0118-02Abstract: Anaerobic ammonium oxidation(ANAMMOX)is a novel biological nitrogen removal process. It refers to the biological process of anaerobic ammonium oxidation of microorganisms with NO2-N as an electron acceptor and oxidation of NH4+-N to nitrogen (N2) by AnAOB under anaerobic or anoxic conditions. The mechanism of anaerobic ammonium oxidation reaction is reviewed. Several anaerobic ammonium oxidation processes are listed, which have important theoretical and practical significance.Keywords: anaerobic ammonium oxidation; biological nitrogen removal; metabolic mechanism1 概述现如今,傳统的生物脱氮技术存在一些局限性:如曝气耗能量大、有机碳源缺乏、操作流程繁琐、耐冲击负荷能力差等。
ANAMMOX®(厌氧氨氧化)工艺是一项创新的生物处理工艺,是脱氮领域的重要突破。
ANAMMOX®工艺是废水和废气除氨的投资回报很高的工艺。
以传统的硝化/反硝化工艺相比,运行成本和二氧化碳产量的减少均高达90%。
此外,该工艺只需要相当于传统工艺一半的空间。
ANAMMOX®转化过程是自然氮循环的一条巧妙的捷径。
结合亚硝酸反应,ANAMMOX®细菌将铵氨(NH4+)直接转化为氮气。
帕克环保与代尔夫特技术大学(荷兰)密切合作,开发了该工艺的工业应用。
2002年夏天第一个ANAMMOX®工业装置在荷兰启动。
目前有四个ANAMMOX®工业装置在运行。
ANAMMOX®的优势●很高的总氮去除率●二氧化碳产生量比传统硝化/反硝化工艺减少90%●减少50%的空间需求●动力消耗比传统硝化/反硝化工艺减少60%●不消耗甲醇●剩余污泥产量极少第34卷第4 期2009 年4 月环境科学与管理ENV IRONM ENTAL SC IENCE AND M ANAG EM ENT V ol 34 N o 4 1 1 Apr 2009 . 文章编号: 1674- 6139( 2009) 04- 0098- 04 新型脱氮工艺- 厌氧氨氧化(ANAMMOX) 盖书慧, 张宁, 张雁秋(中国矿业大学环境与测绘学院, 江苏徐州221008) 摘要: 厌氧氨氧化( ANAMMOX)是近年来发现的新型生物脱氮工艺。
由于厌氧氨氧化生物脱氨技术在经济方面的独特优势, 成为近年国内外研究的热点, 是未来污水生物脱氮技术发展的主流。
国内对该技术的研究与国外还存在较大的差距, 尤其在厌氧氨氧化机理方面。
综述了厌氧氨氧化反应的由来、机理和影响因素, 介绍了厌氧氨氧化菌的特征, 列举了厌氧氨氧化工艺的应用及出现的一些问题, 从而为该技术的深入研究及其在实际中的应用奠定了基础, 同时为该技术的进一步发展提出了具体的建议。
硝化细菌对氨氮去除作用的相关研究摘要介绍了氨氮与水体富营养化的关系及以硝化作用为首的生物脱氨氮效应。
阐述了硝化细菌通过对氨氮的降解和转化能有效缓解和控制富营养化进程,遏制藻类污染,净化水质。
强调了硝化作用对缓解水体富营养化状况的贡献。
综述了有关硝化细菌的国内外研究状况,拟通过对硝化细菌及硝化作用的介绍,为生物法去除氨氮的进一步研究提供理论基础。
Abstract This paper introduced the relationship between ammonia nitrogen and eutrophication of water and the removal of ammonia nitrogen by bioremediation beginning with nitrification .We explained the efficacy of nitrifying bacteria by degradating and converting ammonia nitrogen to remit eutrophication,to suppress the overgrowth of alga and purify water. From above all,we emphasized the negative role of ammonia nitrogen to boost eutrophication and the positive biodegradation of it by nitrifying bacteria. The article summed up the progress related nitrifying bacteria at home and abroad aiming to supply some basic theories for the further study of dislodging of ammonia nitrogen by biological method in eutrophic sewage.Key words nitrifying bacteria;nitrification;eutrophic water;ammonia nitrogen富营养化是目前淡水湖泊普遍治理的难题,是水体接纳过量氮、磷等营养物质,使藻类及其他水生生物异常繁殖,水体透明度和溶解氧下降,造成水质恶化的现象[1],污染指标以无机氮为主。