废水生物脱氮技术综述
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木薯淀粉废水处理中的生物脱氮技术木薯淀粉废水处理一直是一个备受关注的问题,因为木薯淀粉工业一直是农村经济中的主要产业之一。
而木薯淀粉工业生产过程中形成的废水含有高浓度的氮和磷等有机物质,如不进行有效处理,就会对自然环境和人体健康造成一定的危害。
本文将介绍一种可行的生物脱氮技术,来解决木薯淀粉废水处理中的氮污染问题。
一、生物脱氮原理生物脱氮技术是指利用生物体代谢过程中的生化反应和多种微生物作用,将废水中的氮转化成气态氮(氮气)的一种处理方法。
生物脱氮原理主要是利用硝化反应和反硝化反应,将废水中的氨氮和亚硝酸盐氮通过微生物代谢作用转化为氮气排放。
二、生物脱氮技术在木薯淀粉废水处理中的应用生物脱氮技术已经被广泛应用在各种废水的处理中,包括木薯淀粉废水处理。
木薯淀粉废水的处理应用生物脱氮技术具有许多优点,如处理效果稳定,运行成本低,无副产物污染等。
据实验研究表明,木薯淀粉废水经过生物脱氮处理后,氨氮的脱除率高达90%以上,达到国家排放标准。
三、实际应用中的问题解决在实际的废水处理过程中,生物脱氮技术仍然面临一些问题和挑战。
例如,生物脱氮系统的运行需要一定的氧气供应,而木薯淀粉废水中含有大量的有机物和硫化物等物质,可能导致系统出现缺氧的情况,从而影响到生物脱氮的效率。
为了解决这些问题,研究人员需要对生物脱氮系统进行充分的设计和优化,以提高其处理效率和稳定性。
四、总结在木薯淀粉废水处理中,生物脱氮技术是一种可行的处理方法。
本文介绍了生物脱氮技术的工作原理,以及在木薯淀粉废水处理中应用的情况。
尽管生物脱氮技术还面临一些挑战和问题,但对其进行优化和改进仍有巨大的潜力和前景。
《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。
综述与专论 | Summarize and reviews2052022.22·0 引言近年,随着经济的发展和人民生活水平的不断提高,畜禽养殖规模大幅提升。
这也导致农业畜禽养殖废水成为仅次于工业和城市生活污水的主要污染物。
未经处理的农业畜禽养殖废水含有多种常规污染物,如氮、磷和有机碳,同时也含有多种细菌和病毒。
在这些污染物中,氨氮污染问题作为氮污染的代表最为突出,选择合适的方法脱除脱除农业畜禽养殖废水中的氨氮刻不容缓。
目前化学脱氮法、物理脱氮法和生物脱氮法是处理废水中氨氮的主要方法。
其中生物脱氮法包括投加微生物和微生物制剂法、生物吸附法、生物固定化法以及投加微生物絮凝剂法等。
本文综述传统生物脱氮工艺与生物脱氮新工艺的研究进展及应用和不同脱氮微生物的适用条件及利弊。
1 农业微生物脱氮工艺介绍1.1 传统农业生物脱氮工艺传统生物脱氮系统为多级活性污泥系统,即氨化反应、硝化反应和反硝化反应分别单独进行的系统,常用的工艺有“厌氧—缺氧—好氧”同步脱氮除磷工艺(A 2/O )、“缺氧—好氧”(A/O )脱氮工艺和序批式活性污泥处理工艺(SBR )[1]。
其中A/O 和A 2/O 都是在空间上将缺氧区和好氧区分别置于2个独立的反应器中。
在好氧环境中,自养微生物硝化菌以O 2作为电子受体,以无机化合物作为碳源,使氨氮在氨氧化细菌(AOB )的作用下进行亚硝化,再由亚硝酸氧化菌(NOB )的参与,使其转化为硝酸盐[2]。
A 2/O 是对A/O 工艺进行改良升级,增加1个厌氧区在A/O 工艺前,实现反硝化过程和聚磷过程相互分离,该方法不仅解决了聚磷菌、硝化细菌和反硝化细菌的相互影响,而且在保证脱氮效果的同时提高了系统中磷的脱除率[3]。
A 2/O 工艺流程见图1。
图1 A 2/O反应流程序批式活性污泥处理工艺(SBR )实现脱氮的原理跟其他工艺一样,不同的是S B R 通过改变运行方式,利用时间上的交替使进水、反应、沉淀、排水排泥和闲置5个阶段在同一空间内间歇进行。
生物脱氮技术在城市污水处理中的应用及工艺优化生物脱氮技术在城市污水处理中的应用及工艺优化摘要:近年来,城市污水处理成为了城市环境保护的重点工作之一。
生物脱氮技术因其高效、低成本、环境友好等优势在城市污水处理中得到了广泛应用。
本文从生物脱氮技术的原理、应用及工艺优化方面进行了综述,提出了进一步改进城市污水处理中的生物脱氮工艺,以期为城市环境保护工作提供参考。
关键词:生物脱氮技术;城市污水处理;工艺优化1. 引言城市化进程中,城市污水处理已经成为了一项重要的工作。
城市污水中富含氮磷等有害物质,如果直接排放到环境中将对水体质量、生态系统和人类健康造成严重影响。
因此,科学有效地处理城市污水,减少其中有害物质的含量就显得至关重要。
2. 生物脱氮技术原理生物脱氮技术通过微生物代谢过程,利用厌氧和好氧条件下不同种类微生物对氮物质的作用,实现城市污水中氮物质的降解和去除。
主要的生物脱氮机理包括硝化-反硝化过程、硝酸盐还原和亚硝酸盐和还原硝酸盐之间的反应等。
3. 生物脱氮技术在城市污水处理中的应用生物脱氮技术因其高效、低成本、环境友好等优势在城市污水处理中得到了广泛应用。
技术可以分为全硝化工艺、硝酸盐还原工艺、强化脱氮工艺和氨氧化菌工艺等。
通过比较研究不同的生物脱氮工艺,选择适合城市污水处理的工艺有助于提高污水处理效果。
4. 生物脱氮技术在城市污水处理中的工艺优化(1)工艺流程优化:通过调整各个环节的操作条件和流程,使得生物脱氮过程更加稳定,提高氮素去除效率。
(2)添加剂调控:添加剂如外源碳源、活性炭等可以提高污水中氮物质的降解速度,减少处理过程中的能耗。
(3)微生物调控:通过合理的微生物组成和菌群的调整,提高微生物对氮物质的降解能力,加快氮物质的去除速度。
(4)调节水质条件:控制污水中的温度、pH值等参数,以改善微生物的生长环境,进一步提高生物脱氮效果。
5. 结论生物脱氮技术在城市污水处理中具有较高的应用价值。
生物脱氮技术生物脱氮技术是一种有效的方法,用于处理含有高浓度氮污染物的废水和污水。
它通过利用微生物的生物活性,将废水中的氮污染物转化为氮气,从而实现脱氮的目的。
这种技术在环保领域中得到了广泛应用。
本文将详细介绍生物脱氮技术的原理、应用和优势。
一、原理生物脱氮技术基于微生物的代谢活动,通过一系列微生物反应将废水中的氮污染物转化为氮气。
具体来说,生物脱氮技术主要包括硝化和反硝化两个过程。
硝化是指将废水中的氨氮转化为硝态氮的过程。
在硝化过程中,氨氮首先被氧化成亚硝酸盐,然后再被氧化成硝酸盐。
这一过程主要由硝化细菌完成。
硝化细菌通过吸收废水中的氨氮,并在氧气的存在下将其转化为硝酸盐。
反硝化是指将废水中的硝态氮还原为氮气的过程。
在反硝化过程中,硝酸盐首先被还原成亚硝酸盐,然后再被还原成氮气。
这一过程主要由反硝化细菌完成。
反硝化细菌通过吸收废水中的硝酸盐,并在缺氧的环境下将其还原为氮气。
通过硝化和反硝化两个过程,生物脱氮技术可以将废水中的氮污染物转化为氮气,从而实现脱氮的效果。
二、应用生物脱氮技术广泛应用于各种含有高浓度氮污染物的废水和污水处理系统中。
例如,生物脱氮技术可以应用于城市生活污水处理厂和工业废水处理厂。
此外,生物脱氮技术还可以应用于农业废水处理和农田灌溉水质的改善。
在城市生活污水处理厂中,生物脱氮技术可以有效地处理含有高浓度氮污染物的污水。
通过生物脱氮技术,污水中的氮污染物可以被转化为氮气,从而减少了对环境的污染。
此外,生物脱氮技术还可以提高污水处理的效率和降低运营成本。
在工业废水处理厂中,生物脱氮技术可以处理各种含有高浓度氮污染物的废水。
通过生物脱氮技术,废水中的氮污染物可以被转化为氮气,从而降低了对环境的影响。
此外,生物脱氮技术还可以减少废水处理过程中的化学药剂使用量,降低了处理成本。
在农业废水处理和农田灌溉水质改善方面,生物脱氮技术也发挥了重要作用。
通过生物脱氮技术,农业废水中的氮污染物可以被转化为氮气,从而减少了对农田的污染。
生物脱氮技术在城市污水处理中的应用及工艺优化生物脱氮技术在城市污水处理中的应用及工艺优化随着城市化进程的加快,城市污水处理成为了一个越来越重要的问题。
其中,氮的去除是污水处理过程中最为关键的一步。
随着环保意识的增强和技术的进步,生物脱氮技术应运而生。
本文将探讨生物脱氮技术在城市污水处理中的应用,并探讨其工艺优化方法。
一、生物脱氮技术的原理与应用生物脱氮技术是一种利用微生物将氨氮硝化成亚硝酸盐,再利用异养微生物将亚硝酸盐还原成氮气的过程。
该技术主要包括硝化和反硝化两个过程。
硝化是将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程。
在硝化过程中,氨氮通过硝化细菌作用被氧化成亚硝酸盐,再通过硝化细菌的作用转化为硝酸盐。
而反硝化是将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气的过程,利用异养微生物完成。
生物脱氮技术在城市污水处理中有着广泛的应用。
它能够有效地去除污水中的氮,降低氮、磷对水体的污染,并减少氧化剂的使用量。
生物脱氮技术在传统的活性污泥工艺中相对简单易行,并且操作维护成本较低。
此外,生物脱氮技术还能够提高污泥浓度,减少沉淀池的占地面积,为污泥的后续处理提供便利。
二、生物脱氮技术的工艺优化为了提高生物脱氮技术的处理效果和稳定性,需要对其工艺进行优化。
以下是几个常见的工艺优化方法:1. 缺氧区设立和控制:缺氧区是生物脱氮工艺不可或缺的一部分。
通过在处理系统中设置缺氧区域,可以提供良好的反硝化条件,加快亚硝酸盐的还原速率。
应合理控制缺氧区域内的DO(溶解氧)浓度和COD(化学需氧量)浓度,以推动反硝化反应的进行。
2. 水力条件优化:合理的水力条件可以提高生物脱氮技术的处理效果。
其中,污水的水力停留时间(HRT)和固液分离的时间(SRT)是关键因素。
适当延长HRT和SRT可以提高污水中氮的去除效果。
3. 供碳源优化:在生物脱氮过程中,供碳源是重要的因素。
供碳源的种类和浓度会直接影响反硝化的效果。
常用的供碳源有乙酸、乙醇等有机物,可以通过添加一定量的有机碳源来促进反硝化过程。
污水处理中的深度脱氮技术研究一、引言在现代城市化的进程中,污水处理是一个不可忽视的环境问题。
其中,氮污染是造成水体富营养化的主要原因之一。
因此,深度脱氮技术的研究和应用愈发重要。
本文旨在探讨污水处理中的深度脱氮技术及其研究进展。
二、深度脱氮技术概述深度脱氮技术是指将污水中的氮元素有效去除至环境规定的排放标准以下的处理技术。
具体而言,常见的深度脱氮技术包括物理方法、化学方法和生物方法。
1. 物理方法物理方法主要利用分离技术和吸附技术进行污水中氮元素的去除。
例如,膜分离技术能够有效去除溶解性氮,通过不同孔径大小的膜将氮分子滞留在膜上,实现脱氮。
此外,吸附技术利用吸附剂对氮分子进行吸附,从而实现去除。
2. 化学方法化学方法主要利用化学反应将氮元素转化为其他形式从而去除。
常见的化学方法包括硝化反应和反硝化反应。
硝化反应将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐,而反硝化反应将亚硝酸盐或硝酸盐还原为氮气释放到大气中。
3. 生物方法生物方法主要利用生物活性物质对污水中的氮元素进行处理。
传统的生物方法包括厌氧氨氧化和硝化反硝化工艺。
而近年来兴起的深度脱氮技术中,反硝化产物的再利用成为了研究热点。
通过微生物对反硝化产物的利用,可以将氮元素进一步去除达到更高的脱氮效果。
三、深度脱氮技术的研究进展随着环境问题的加剧和技术的不断进步,深度脱氮技术在污水处理领域得到了广泛应用和研究。
1. 新型吸附剂的应用新型吸附剂的研发成为了深度脱氮技术的重要方向。
例如,一些基于石墨烯、金属氧化物等材料制备的吸附剂具有较大的比表面积和优异的吸附性能,能够高效地去除污水中的氮元素。
2. 微生物技术的创新微生物技术在深度脱氮技术中发挥着重要作用。
新型生物载体的开发以及基因工程技术的应用为深度脱氮提供了新的途径。
例如,一些研究人员通过改良微生物株的代谢途径,使其对反硝化产物有更高的利用能力,从而实现更高效的脱氮效果。
3. 联合技术的应用深度脱氮技术的研究也逐渐向联合技术发展。
第二章废水生物脱氮技术2-1 概述传统的废水生物处理工艺多以含碳有机物和悬浮固体为主要处理目标,而对废水中的氮、磷等植物营养物质的的去除率则比较低。
由于农业径流、大量未经处理或未经适当处理的含有大量氨氮的各种废水的排放,在一定条件下可使水中的溶解氧耗尽,影响鱼类和其他水生动植物的生存。
氨与氮的过量排放业已造成了越来越严重的水体富营养化问题。
此外,水中存在过多的氨氮会对金属产生腐蚀作用,降低给水处理中的消毒的效果。
废水生物脱氮技术是70年代中美国和南非等国的水处理专家们在对化学、催化和生物处理方法研究的基础上,提出的一种经济有效的处理技术。
目前,欧洲各国对废水的脱氮要求越来越严。
如德国除要求到1995年有85%的污水处理厂达到三级处理标准外,还要求到1999年污水厂出水每2h取样的混合水样中至少有80%(五个水样中至少有4个)满足无机氮<=5mg/l的要求,否则就需交纳排污费;奥地利于1990年颁布了“污水排放法”,其中要求人口当量大于50000的污水处理厂出水24小时混合水样的80%达到:氨氮<=5mg/l,总氮去除率>=60%,此外,欧共体于1991年5月颁布了有关污水处理的法令,其中不仅对污水处理长出水的COD、BOD5和SS作了严格的定量的规定,还对排入“敏感”水体(如已经或将要发生富营养化的水体、用作水源的水体)的处理厂出水中的氨和磷作了严格的规定,如对人口当量在10000~100000的污水处理厂,其出水中的总氮不得超过15mg/l;对人口当量越过100000的污水处理厂,其出水中的总氮不得超过10mg/l。
由于污水未经适当处理或未处理就排放所造成的富营养化问题,在我国已到了较为严重的地步,许多湖泊水体已不能发挥其正常功能而严重地影响了工农业和渔业生产。
为此,我国自80年代以来,也开始了污水脱氮除磷的研究工作,并取得了一定的进展。
但由于近10多年来,我国污水处理厂工艺技术改进的速度发展并不快,加之乡镇企业如雨后春笋般的迅猛发展,实际上水体的富营养化问题还在加重,越来越严重地阻碍着我国国民经济的发展。
污水处理中的生物脱氮技术污水处理是保护水资源和环境的重要举措之一。
而生物脱氮技术作为一种高效节能的污水处理方法,已经得到了广泛的应用和研究。
本文将重点介绍污水处理中的生物脱氮技术原理、应用案例以及未来发展趋势。
一、生物脱氮技术原理生物脱氮技术是指利用微生物将废水中的氮化合物转化为气态氮的过程。
常见的脱氮技术包括硝化-反硝化和厌氧反硝化。
其中,硝化过程是将氨氮先转化为亚硝酸盐氮,再通过细菌作用转化为硝酸盐氮。
而反硝化过程则是将硝酸盐氮还原为氮气。
厌氧反硝化技术是针对无氧环境下,通过厌氧细菌将硝酸盐氮还原为氮气。
二、生物脱氮技术的应用案例1. 活性污泥法活性污泥法是一种常见的生物脱氮技术,通过在好氧条件下,利用生物膜中的硝化细菌和反硝化细菌,将废水中的氨氮转化为氮气。
这种技术适用于中小型污水处理厂和城市污水处理厂。
2. 等温厌氧反硝化技术等温厌氧反硝化技术是近年来快速发展的生物脱氮技术之一。
该技术通过通过将反硝化与厌氧条件相结合,在相对温和的条件下提高了反硝化的效率。
这种技术适用于低温环境下的污水处理。
3. 全自动生物脱氮系统全自动生物脱氮系统是一种集成化的生物脱氮技术。
该系统通过自动控制设备,实现了对污水处理过程中关键参数的监测和调控。
这种技术具有稳定性高、运行成本低、操作简便等优点,被广泛应用于大型污水处理厂。
三、生物脱氮技术的发展趋势1. 高效节能随着能源问题的日益凸显,未来的生物脱氮技术将更加注重能源的高效利用。
例如,利用厌氧颗粒污泥技术可以在反硝化过程中产生较低的剩余物,提高能源利用效率。
2. 微生物多样性研究生物脱氮技术中的微生物扮演着重要的角色。
因此,未来的研究将更加关注微生物多样性的研究,进一步优化脱氮效果。
3. 优化污水处理工艺将生物脱氮技术与其他污水处理工艺相结合,可以进一步提高脱氮效果。
例如,与生物脱磷技术相结合,可以实现对污水中氮磷的同步去除,提高污水处理的效率。
总之,生物脱氮技术作为一种高效节能的污水处理方法,持续得到广泛研究和应用。
污水处理中的生物脱氮技术解析生物脱氮技术是污水处理中一种常用的脱氮方法,通过利用特定微生物的作用,将废水中的氨氮转化为较为稳定的氮气释放到大气中,从而达到净化废水的目的。
本文将详细解析生物脱氮技术的原理、应用和优势。
生物脱氮技术的原理主要基于硝化和反硝化过程。
硝化是指将废水中的氨氮先转化为亚硝酸盐,再进一步转化为硝酸盐的过程。
这一过程由氨氧化菌(Nitrosomonas)和亚硝酸氧化菌(Nitrobacter)共同完成。
反硝化是指将硝酸盐还原为氮气的过程,主要由反硝化菌(例如亚硝酸盐还原菌 Denitrifying bacteria)完成。
在生物脱氮技术中,首先废水进入生物处理系统,经过初级沉淀池去除悬浮物后,进入生物反应器。
在生物反应器中设置了适宜生长微生物的环境,比如填料、生物膜等。
废水中的氨氮被氨氧化菌氧化为亚硝酸盐,然后亚硝酸氧化菌进一步将亚硝酸盐氧化为硝酸盐。
在充分的氧气供应下,硝酸盐不会发生进一步的转化,而是被排放到环境中。
然而,在缺氧环境下,反硝化菌会将硝酸盐还原为氮气,从而实现脱氮的效果。
生物脱氮技术在实际应用中具有多个优势。
首先,与传统的化学脱氮方法相比,生物脱氮技术不需要添加化学试剂,不会产生二次污染,符合环保要求。
其次,生物脱氮技术更为经济和可持续,微生物在反应器中生长繁殖,无需频繁投入新鲜的生物介质。
再次,生物脱氮技术适用于处理不同规模和类型的污水,适应性强,能够适应不同负荷和水质条件。
最后,生物脱氮技术的操作相对简单,维护成本低,运行稳定可靠。
然而,生物脱氮技术也存在一些挑战和局限性。
首先,生物脱氮过程对温度、pH值、溶解氧等环境条件有一定要求,不同的微生物对环境条件的适应性不同,需要进行精确控制。
其次,反硝化过程中产生的氮气有一定的溶解度,如果不能完全释放到大气中,会对水体造成氮气过度饱和问题,可能导致水体富营养化。
此外,生物脱氮过程中可能会产生一些副产物,如亚硝酸盐、气味等,需要进行合理处理。
目前我国废水生物脱氮除磷的研究进展赵春霞(苏州科技学院,环境工程1222,学号1230103233)引言:随着城市发展以及工业化进程的加快,导致污水成为人们重点处理的有关于环境的热点问题。
大量的生活污水、工业废水和农田地表水径流汇入湖水、河流、水库和海湾水域,使藻类等其他植物大量繁殖,从而形成了水体富营养。
所以对于我国这样水资源本来就很紧缺的国家,严格控制氮、磷污水的超标排放是很有必要的。
传统的脱氮除磷技术制约了工艺的高效性与稳定性,而且很多的流程中包含多重污泥和污泥回流,增加了系统的复杂性,使得基建和运行费用大大提高。
因此,我们必须跟进生物脱氮除磷的研发,不断提高生物脱氮除磷的水平。
1 生物脱氮除磷技术的原理1)脱氮原理。
污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上,先利用好氧段经硝化作用,由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用,将氨氮通过硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮。
在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转化为氮气,即将(经反亚硝化)和(经反硝化)还原为氮气,溢出水面释放到大气,参与自然界氮的循环。
水中含氮物质大量减少,降低出水的潜在危险性,达到从废水中脱氮的目的。
然而,近些年的研究发现:在好氧的条件下,同时发生了硝化和反硝化作用;在厌氧条件下,NH 4+-N 减少,这些现象都无法用传统的脱氮的原理来解释,表明除了传统的脱氮理论以外,还存在其他的生物脱氮原理。
[1]在此处键入公式。
2) 除磷原理。
生物除磷主要是在厌氧和好氧的环境下交替进行,在厌氧的条件下释放磷,在有氧的条件下摄取磷,通过排除富磷污泥达到除磷的目的。
再通过聚磷菌除磷的时候,其关键是PHB,当污水中BOD 和TP 的含量大于20的时候,生物除磷比较安全,产生的PHB 也比较多。
还有人认为,在释放磷的时候,关键是VFA ,想要提高除磷能力,便必须提高VFA 的浓度。
[5]图1为生物除磷示意图图1生物除磷示意图[1]2 生物脱氮除磷技术2.1生物脱氮技术污水生物脱氮技术是通过反应器和控制手段实现时间或空间上的好氧和缺氧环境,达到硝化和反硝化脱氮的目的。
《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,污水处理问题日益突出。
其中,氮、磷等营养物质的排放对水环境造成了严重污染。
污水生物脱氮除磷工艺作为一种高效、经济的污水处理技术,得到了广泛的应用和关注。
本文将介绍污水生物脱氮除磷工艺的现状,并探讨其未来的发展趋势。
二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺原理污水生物脱氮除磷工艺主要利用微生物的作用,通过一系列的生化反应,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。
该工艺主要包括硝化、反硝化、厌氧释磷和好氧吸磷等过程。
2. 常见工艺目前,常见的污水生物脱氮除磷工艺包括A/O(厌氧/好氧)工艺、A2/O(厌氧-缺氧-好氧)工艺、MBBR(移动床生物反应器)工艺等。
这些工艺在不同领域得到了广泛应用,取得了显著的成效。
3. 现状分析(1)优点:污水生物脱氮除磷工艺具有处理效率高、运行成本低、污泥产量少等优点,能够有效地去除污水中的氮、磷等营养物质。
(2)挑战:然而,该工艺在应用过程中也面临一些挑战,如硝化菌和反硝化菌的生长条件差异大、运行管理复杂等。
此外,某些工业废水中的特殊成分可能对微生物产生抑制作用,影响处理效果。
三、污水生物脱氮除磷工艺的发展趋势1. 技术创新随着科技的不断进步,新的污水处理技术不断涌现。
未来,污水生物脱氮除磷工艺将更加注重技术创新,通过优化工艺参数、改进设备结构、提高微生物活性等方式,提高处理效率,降低运行成本。
2. 组合工艺为了进一步提高处理效果,未来将更加注重将不同的污水处理工艺进行组合。
例如,将物理、化学和生物处理方法相结合,形成组合工艺,以适应不同类型污水的处理需求。
3. 智能化管理随着信息技术的发展,污水处理行业的智能化管理将成为未来发展的重要方向。
通过引入物联网、大数据、人工智能等技术手段,实现对污水处理过程的实时监控、远程控制和智能调度,提高运行管理的效率和准确性。
4. 资源化利用为了实现污水的资源化利用,未来将更加注重对污水处理过程中产生的污泥进行资源化利用。
废水生物脱氮技术综述
发表时间:
2018-10-29T10:12:05.940Z 来源:《知识-力量》2018年11月上 作者: 刘梅
[导读] 脱氮是废水处理中的重要组成部分,与其他脱氮技术相比,生物脱氮更具优势。本文简要介绍了几种主要的生物脱氮技术,分别为
短程硝化反硝化技术、同时硝化反硝化技术及厌氧氨氧化技术。
(四川大学,四川
成都 610207)
摘要:脱氮是废水处理中的重要组成部分,与其他脱氮技术相比,生物脱氮更具优势。本文简要介绍了几种主要的生物脱氮技术,分别为
短程硝化反硝化技术、同时硝化反硝化技术及厌氧氨氧化技术。
关键词:生物脱氮;短程硝化反硝化;同时硝化反硝化;厌氧氨氧化
1
传统生物脱氮技术
传统生物脱氮是指以硝酸盐为电子受体的一系列生物还原反应过程,其理论基础是微生物的硝化作用和反硝化作用。由于硝化反应发
生在好氧条件下,反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下,所以由此发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区与好氧区分开,形成分级硝化反
硝化工艺。而与此同时,人们也在不断探索着更适用的新技术,目前成果主要有短程硝化反硝化、同时硝化反硝化和厌氧氨氧化等。
2
短程硝化反硝化技术
2.1
提出和影响因素
从氮元素的微生物转化过程来看,氨氮被氧化为硝酸盐是由两类互相独立的细菌分别完成的,其反应过程也完全可以分开,且对反硝
化细菌而言,无论是
NO3-还是NO2-都可以成为最终的氢受体。即整个生物脱氮过程可以直接略过NO2-氧化为NO3-的过程,直接经
NH4+→NO2-→N2
的途径完成。早在1975年,Voet[1]就通过对NO2-处理高浓度氨氮废水的研究,发现了硝化过程中的NO2-积累,并首次提
出了短程硝化反硝化生物脱氮的概念。
影响NO2-积累的主要因素有温度、pH、溶解氧(DO)等。通常,温度为15~30℃时,硝化形成的亚硝酸可完全被氧化,超过30℃时则
会出现
NO2-的累积;pH值对短程硝化反硝化的影响则表现在亚硝酸菌生长要求有适宜的pH值环境上,但不同性质的污水短程硝化反硝化要
求的
pH值范围也不相同;DO也是控制亚硝酸盐积累的重要因素之一,浓度太高会使NO2-氧化,不利于NO2-的积累,太低则会造成供氧不
足,不利于
NO2-的生成。
2.2
典型工艺
短程硝化反硝化的典型工艺有SHARON工艺和OLAND工艺。SHARON工艺是由荷兰Delft技术大学的Mulder[2]提出的,核心在于利用
亚硝酸盐氧化菌和氨氧化菌的不同生长速率,通过选择适当的泥龄将硝酸菌从反应器中淘汰掉,使亚硝酸菌成为反应器中的优势菌种,进
而保证反应停留在亚硝酸阶段。
OLAND工艺则是由比利时Gent大学微生物生态实验室所开发的[3],该工艺由在限氧条件下将废水中的部分
NH4+
氧化为NO2-和在厌氧条件下NO2-与剩余NH4+发生厌氧氨氧化反应两个过程组成。目前,OLAND系统主要采用两种反应器型式,分
别是一体化生物膜(
RBC)反应系统和两阶段悬浮式膜生物反应系统(MBR)。
3
同时硝化反硝化技术
3.1
作用机理
同时硝化反硝化(SND)是指硝化和反硝化反应在同一反应器中、相同操作条件下发生的现象。相较于传统的脱氮工艺,SND反应处
于同一系统中,硝化反应的产物可直接成为反硝化反应的底物,加快硝化反应的速度;同时,反硝化反应中所释放出的碱度可部分补偿硝
化反应消耗的碱,使系统中的
pH值相对稳定。而对于该现象形成的机理,目前已初步形成了三种解释,即宏观环境理论、微环境理论和生
物学解释。
宏观环境理论认为,在反应器内曝气供氧时,氧扩散并不均匀,导致反应器内形成相对的好氧区和缺氧或厌氧区,在其中可分别进行
好氧硝化和厌氧反硝化。微环境理论则认为,当宏观环境为好氧时,由于氧扩散的限制,微生物絮体或生物膜内会产生溶解氧梯度,从而
形成有利于实现
SND的微环境。生物学的解释则是基于好氧反硝化菌及好氧反硝化酶系的存在,在上世纪80年代以来,生物学家就有发现
许多微生物如荧光假单胞菌、粪产碱菌等都可以对有机或无机氮化合物进行异养硝化。
3.2
影响因素
SND
的影响因素主要有碳氮比、DO、微生物絮体结构、pH值等。首先,有机碳源作为微生物新陈代谢的能源和碳源,是SND过程中最
为重要的控制因素之一,研究发现,
COD在一定范围内时,随着C/N的增加,TN的去除率提高,出水NO3--N则减少。其次,在低DO情况
下,微生物絮体中缺氧环境占主导地位,好氧微环境所占比例减小;而随
DO浓度的提高,情况会反转。当两种微环境达到平衡时,TN的
去除率达到最佳。微生物的絮体结构特征即活性污泥絮体粒径的大小及密实程度等,其一方面直接影响了絮体内部好氧区和缺氧区的比例
大小,另一方面还影响了絮体内部物质的传质效果。
pH值对SND的影响表现在pH值对硝化菌和反硝化菌的影响上,为保证氮的去除,反应
器内的
pH值需保持在7.2左右。
4
厌氧氨氧化技术
4.1
提出
厌氧氨氧化技术(ANAMMOX)是指在厌氧或缺氧条件下,微生物直接以NH4+作为电子供体,以NO2-或NO3-作为电子受体,将
NH4+
、NO2-或NO3-转变为N2的生物氧化过程。在此过程中,NH4+的氧化无需分子态氧的参与,而NO2-的还原也无需有机物的参与,这
可以为反应节省大量的能源和资源消耗。
1994年,Mulder等[4]在荷兰Delft技术大学一个中试规模的反硝化流化床中发现其中存在NH4+和
NOX-
消失,同时有N2产生的现象,据其研究,在反应器中发生了如下反应:
5NH4++3NO3-→4N2+9H2O+2H+
且随后的序批式试验证实,厌氧条件下氨确实可直接作为电子供体而进行反硝化反应,并就此提出了ANAMMOX工艺。
4.2
影响因素
影响ANAMMOX反应的因素有很多,主要包括温度、pH值、基质浓度等。有研究表明,当反应温度在30~35℃时,厌氧氨氧化速率最
高,当温度升至
40℃或低于30℃时,其活性会明显下降。pH值对微生物的活性也影响甚大,在(20±1)℃下,厌氧氨氧化反应的最适pH值
为
6.7~8.5。而污水中的NH4+-N和NOX的浓度也会影响ANAMMOX的反应速率,低基质浓度下ANAMMOX的反应速率明显优于高基质浓
度。
5
结语
废水脱氮的工艺还有诸如电极膜生物反硝化、EM等其他技术,每种技术都各有其优缺点,如何扬长避短,在一定的能耗内将其性能尽
可能大的发挥,也是我们需要继续努力的事业。
参考文献
[1]V
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[3]
叶建锋, 徐祖信, 薄国柱. 新型生物脱氮工艺——OLAND工艺[J].中国给水排水, 2006, 22(4):6-8.
[4]Mulder A, Van d G A A, Robertson L A, et al. Anaerobic ammonium oxidation discovered in a denitrifying fluidized bed reactor[J].Fems
Microbiology Ecology, 1995, 16(3):177–184
作者简介:刘梅(
1995.12—),女,甘肃省陇南人,成都市双流区四川大学,环境工程专业,硕士研究生。