新型生物脱氮工艺研究进展

SBR工艺的研究进展专业：环境科学与工程姓名：沈杰学号：161305020058摘要:本文主要介绍了SBR工艺用于脱氮除磷的研究,介绍了SBR工艺的特点，影响SBR同步脱氮除磷的主要因素,并着重介绍了SBR工艺的适应性，研究开发的新型SBR工艺情况以及实际运行处理情况。

关键词: SBR 脱氮除磷影响因素新型工艺0.引言:SBR法是国内外普遍关注和研究的一种生物处理技术，它在时间序列上实现了有机物的降解和固液分离等工序的分离，具有运行方式灵活、基建投资省的优点。

国家对污水中N、P排放要求日益严格，对各种污水处理工艺中的脱氮除磷提出了更高的要求。

SBR工艺是通过时间上的交替运行实现传统活性污泥法的运行全过程。

该工艺只有一个SBR 池,但同时具有调节池、曝气池和沉淀池的功能。

运行过程分为进水、曝气、沉淀、滗水、闲置五个阶段。

一个运行周期内, 各阶段的运行时间、反应器混合液体积的变化及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质及运行功能要求等灵活掌握。

1.SBR的工艺特点:与传统活性污泥法相比, SBR 工艺所具有的优点非常明显: 工艺简单, 调节池体积小或不设, 无二沉池和污泥回流, 运行方式灵活; 结构紧凑, 占地少,基建、运行费用低; 反应过程浓度梯度大, 不易发生污泥膨胀; 抗负荷冲击能力强, 处理效果好; 厌氧( 缺氧) 和好氧交替发生, 同时脱氮除磷而不需额外增加反应器。

SBR 工艺只需要一个序批式间歇反应池即可,与传统活性污泥法相比, 不需设置二沉池、污泥回流及污泥回流设备。

若水量水质相对稳定, 也可不设调节池。

系统的布置紧凑,占地面积较少。

由于SBR工艺曝气是间断的, 曝气供氧时的推动力比平时高20%~30%,氧的转移率高,所以运行费用比传统活性污泥法低。

2. SBR同步脱氮除磷的影响因素:2.1 C/N比在脱氮除磷工艺中同时存在着反硝化菌和反硝化聚磷菌,而后者在该微生物体系中占绝对的优势。

生物脱氮新技术★废水物化脱氮技术1.空气吹脱法：利用废水中所含氨氮的实际浓度和平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下用空气吹脱，使废水中的氨氮不断地由液相转移到气相中，达到从废水中去除氨氮目的。

2.折点氯化法：将氯气或次氯酸钠投入污水，将废水中的氨氮氧化成N2的化学脱氮工艺。

可作单独工艺，也可对生物脱氮工艺的出水进行深度处理。

出水可控制氨氮在0.1mg/L。

3.选择性离子交换法：离子交换中固相交换剂和废水中NH4+间进行化学置换反应。

设备简单、易于操作，效率高；离子交换剂用量大，需频繁再生。

对废水预处理要求高，运行成本高。

4.化学沉淀法：投加Mg2+和PO43+，使之与氨氮生成难溶复盐MgNH4PO4·6H2O沉淀物，从而达到脱氮目的。

可以处理各种浓度的氨氮废水，特别是高浓度氨氮废水。

5.化学中和法：浓度大于2%-3%的氨的碱性废水要先考虑回收利用，制成硫铵。

不易回收的可与酸性水或废气（CO、CO2、SO2）中和，若中和后达不到要求，补加化学药剂再中和。

6.乳化液膜分离法：含氨废水以选择透过液膜为分离介质，在液膜两侧通过被选择透过物质（NH3）浓度差和扩散传递为推动力，使透过物质（NH3）进入膜内，达到分离的目的。

第一部分★传统废水生物脱氮过程和原理1.2.3.素矿化。

微生物：细菌、各种霉菌。

硝化作用指微生物将NH4+氧化成NO2-，再进一步氧化成NO3-的过程。

微生物：亚硝化菌：亚硝化单胞菌（Nitrosomonas），将NH4+氧化成NO2-；硝化菌：硝化杆菌（Nitrobacter），将NO2-氧化成NO3-。

(自养型微生物）反硝化作用将NO3-或NO2-还原成N2或N2O的过程。

微生物：硝化菌（异养型微生物）二、影响因素⑴ pH：通常把硝化段运行的pH控制在7.2-8.2，反硝化段pH控制在7.5-9.2 。

⑵温度：硝化反应适宜温度为30～35℃，在此范围反应速率随温度升高而加快。

低碳氮比城市污水的高效脱氮工艺与新型外加碳源研究现状低碳氮比城市污水的高效脱氮工艺与新型外加碳源研究现状随着城市的不断发展和人口的增加，城市污水处理成为了一项重要而紧迫的任务。

其中，氮污染是新兴的环境问题之一，对水体的富营养化和蓝藻的滋生造成了严重威胁。

因此，高效的脱氮技术和新型外加碳源的研究十分关键。

本文将对低碳氮比城市污水处理中的脱氮工艺及新型外加碳源的研究现状进行综述。

一、低碳氮比城市污水及其处理需求低碳氮比城市污水是指污水中的碳氮比低于理论要求的水质指标。

传统的城市污水处理工艺往往以碳和氮的化学计量比为基础，即将COD和NH4-N的比值控制在合适的范围内。

然而，随着城市化的进展，由于人口增加和废水处理厂规模的扩大，污水中的有机物和氨氮浓度都明显增加，导致碳氮比大幅下降。

低碳氮比污水的主要处理需求是高效的脱氮技术。

氮污染对水体的影响主要体现在水体富营养化和蓝藻的滋生上。

氮污染物主要有氨氮、硝态氮和有机氮。

传统的氮污染物处理工艺主要针对氨氮和硝态氮的去除，其中常用的方法有硝化、反硝化和生物脱氮等。

然而，对于低碳氮比污水，传统的处理方法往往存在效率低、投资大等问题。

二、高效脱氮工艺的研究现状1. 硝化-反硝化工艺硝化-反硝化工艺是目前常用的脱氮工艺之一。

该工艺通过硝化细菌将污水中的氨氮氧化为硝态氮，然后利用反硝化细菌将硝态氮还原为氮气释放到大气中。

然而，低碳氮比污水中的碳源缺乏，硝化反硝化的反应往往受到限制，使得脱氮效果不理想。

为了提高硝化-反硝化工艺的效率，研究者尝试添加外源碳源，如乳酸、乳糖等。

乳酸是一种常用的外源碳源，可以为细菌提供所需的有机碳为其生长和代谢提供条件。

研究发现，适量添加乳酸可以提高脱氮效率，但添加过多则会导致氮转化产物中的亚硝酸盐积累，从而影响水体的安全。

2. 生物脱氮工艺生物脱氮工艺是一种利用特定微生物去除氮污染的方法。

常用的生物脱氮工艺包括通气式脱氮、强转化-增强反硝化和固氮杂化等。

科技成果——循环流微氧EBIS生物脱氮技术适用范围适用于粘胶、印染、化工、造纸、垃圾渗滤液、养殖等高浓度有机废水、高氨氮废水的生化处理，同时也适用于市政（含极寒地区）脱氮提标。

技术原理该技术以同步硝化反硝化脱氮理论为基础，通过控制曝气池低溶解氧（0.5mg/l左右）实现硝化反硝化同步进行，有效去除有机物且提高脱氮效率；有效的高污泥浓度（5-8g/l）使系统内负荷较低而且平均，抗冲击能力较强；独特的曝气系统采用大面积曝气方式，低通气量曝气软管创造一个微混合环境，大幅度提高氧传递效率；巧妙的水力循环系统可实现几十倍甚至上百倍的混合液内循环，对进水大比倍循环稀释；高效的泥水分离系统具有效率高、占地小等特点；精确智能的溶氧控制系统（DOCS）可根据实际进水自动控制风机风量和曝气池中溶氧，实现了智能跟踪控制，大幅度降低运行能耗。

工艺流程该系统分为缺氧区、低氧曝气区、空气推流区及沉淀区四个区域，其工艺流程为：废水在缺氧区去除部分有机物及总氮后，进入低氧曝气区进水端与大比倍回流的混合液（已经过处理的废水）迅速混合均匀后，循环进入低氧曝气区进行处理，通过控制曝气池中的溶解氧，利用微生物完成对COD、氨氮、总氮、总磷等污染物的降解，之后污水进入沉淀区，经过高效沉淀装置进行泥水分离后，污泥回流至进水区与进水混合，清水由上部的集水槽收集排出。

循环流微氧EBIS生物脱氮工艺流程图关键技术低氧控制：低氧（0.5mg/l左右）运行，同步硝化反硝化脱氮；高污泥浓度：（5-8g/l）使系统内负荷较低，抗冲击能力大大增强；独特曝气系统：大面积曝气无死角；低通气量曝气软管；创造一个微混合环境；不停车更换；自清洗功能；巧妙的水力循环系统：对进水大比倍循环稀释，降低且均匀系统负荷；高效的泥水分离系统：拥有多种泥水分离结构，效率高，出水好，占地小；智能溶氧控制系统（DOCS）：精确跟踪控制溶氧，大幅降低运行能耗。

典型规模该系统单条线日处理污水规模可达到30000吨，当处理量增加时复制每条处理线即可。

厌氧氨氧化技术相关工艺研究与应用摘要：本文介绍了基于厌氧氨氧化技术的新型生物脱氮工艺，包括厌氧氨氧化工艺、 SHARON-ANAMMOX 工艺、CANON 工艺、OLAND 工艺、DEMON 工艺。

厌氧氨氧化法主要针对高浓度氨氮低COD 废水，列举了四种可处理的实际废水。

关键词：生物脱氮；厌氧氨氧化工艺；工程应用1.前言随着工农业生产的飞速发展和和生活水平的不断提高，人类活动对自然环境产生巨大影响，导致各类氮素化合物累积。

其中，水体氮素污染问题尤为严重。

新型生物脱氮技术按其生化反应原理可分为两类基本技术,一类是基于硝化一反硝化生化过程的新型生物脱氮工艺，另一类为基于厌氧氨氧化（ANAMMOX ）反应的新型生物脱氮工艺。

2.厌氧氨氧化原理厌氧氨氧化是指在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌将NH 4+和NO 2－直接转变为N 2。

厌氧氨氧化的化学计量关系如式1[1]。

NH4++1.32NO2-+0.066HCO3-+0.12H+→1.0N2+0.26NO3-+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O （式1）3.厌氧氨氧化相关工艺3.1 ANAMMOX 工艺ANAMMOX 工艺是在缺氧条件下利用厌氧氨氧化菌，将废水中的NH4+和NO2－转化为N2的方法。

要实现厌氧氨氧化工艺，废水基质需含有NH 4+与NO 2-，而典型的废水中氮素主要以NH 4+氧形态存在。

因此，厌氧氧氧化需与短程硝化工艺组合，才能实现脱氮。

3.2 SHARON-ANAMMOX 工艺SHARON 工艺先在有氧条件下利用氨氧化细菌将NH 4+氧化为NO 2，然后在缺氧条件下，以有机物为电子供体，将NO2-反硝化[2]。

因此利用SHARON 工艺将原水中50%的NH 4+转化为NO 2-，理论上保证进入厌氧氨氧化反应器中的NH 4+-N ：NO 2--N 约为1∶1.32，实现氮素的脱除。

3.3 CANON 工艺CANON （完全自养脱氮）工艺是短程硝化和厌氧氨氧化技术的组合工艺。

污水处理深度脱氮技术研究随着城市化进程的加快和人口的增加，污水处理成为城市建设过程中的重要环节之一。

而在污水处理中，氮是一种特别关键的污染物，因为氮的释放会导致水体富营养化，污染环境。

因此，研究深度脱氮技术，对于实现污水处理的高效、经济和环保成为至关重要的问题。

一、深度脱氮技术方案1.1 高效生物法高效生物法是目前比较主流的深度脱氮技术，其主要特点是利用菌群减少氧化亚氮，将其中的亚硝酸还原成大气氮。

这个技术的优势在于，不需要投入较高的资金和资源；还能在不影响水质的情况下，将氮排放达到国家标准以下。

1.2 组合生物法组合生物法主要指的是：利用多种生物法综合作用，联合深度脱氮技术。

现如今已经有了许多组合生物法，比如浸泡菌草流域、SBBR（浸潜式生物反应器）、MBBR（流动床生物膜反应器）等等。

这些技术在应对氮垃圾处理上表现出显著的优势，能让氮排放达到更高的水平。

1.3 温度诱导技术温度诱导技术是利用温度来控制生态系统，以此促进菌群的活性。

通过应用这种技术，污水中的氮可以更快、更彻底地从废水中除去。

同时，这种技术的操作成本相对较低，因此是一种较为经济和环保的深度脱氮技术。

二、技术的应用深度脱氮技术的应用，主要是在污水处理厂和企业的废水处理过程中。

比如城市排污口、工业废水处理、等。

通过运用深度脱氮技术，在这些污染源上进行治理，能够让废水排放达到国家标准，更好地保护自然环境。

三、技术的研究挑战与前景虽然深度脱氮技术在实现环保的方面具有巨大的优势，但也面临着一些技术研究的挑战。

对于氮的处理，至今没有一个确定且成熟的标准。

比如，如何实现一种比较优质的污水处理；如何减少接触时间和剂量的使用等等问题。

也正是因为这些问题，让目前的深度脱氮技术，在实践中还面临一些挑战。

然而，面对这些挑战，我们有足够的理由相信，深度脱氮技术的前景还是很广阔的。

因为它有希望成为联合可持续发展的理念，用以解决环境保护需求的技术。

四、结论总之，深度脱氮技术已经成为实现环保，治理氮污染的一种主流技术。

科技成果——厌氧氨氧化高效生物脱氮技术适用范围适用于高氨氮废水的生物脱氮，如污泥消化液、畜禽养殖废水、垃圾填埋场渗滤液、化肥生产废水、制药废水及酿酒行业等生产废水，尤其适用于高氨氮低C/N比废水处理。

成果简介厌氧氨氧化是指在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌直接以为NH4+电子供体，以NO3-或NO2-为电子受体，将NH4+、NO3-或NO2-转变成N2的生物氧化过程。

较传统脱氮技术相比，不需投加碳源，可节省曝气电耗60%、减少占地30%、节省建设费30%、节省运行费40%、降低温室气体排放量90%以上，是高氨氮废水处理的革命性替代技术。

该高氨氮废水处理工艺的核心工艺为厌氧氨氧化技术，同时耦合短程硝化、同步硝化反硝化、厌氧产甲烷等技术。

工艺流程该技术的核心工艺为厌氧氨氧化工艺，根据进水有机物的浓度及排放标准要求可优化厌氧氨氧化单元之前的预处理单元与之后的深度处理单元。

预处理单元主要去除进水中的COD、SS等污染物或回收进水中蕴含的能源及物质，进水中高浓度可生物降解有机物可采用厌氧生物处理工艺去除，进水中的SS可采用沉淀工艺去除。

经过厌氧氨氧化处理后，部分指标不能达到排放标准，需要通过深度处理单元进行去除，可采用曝气生物滤池、高级氧化、纳滤、反渗透等工艺。

关键技术短程硝化稳定控制技术菌种生产性富集和培养技术功能微生物群落变化定向调控技术厌氧氨氧化工艺快速启动技术多种生化反应速率精确调控技术溶解氧与pH精确监测和控制技术技术效果该技术充分发挥厌氧氨氧化工艺高效脱氮的特点，在生物处理系统中培养、富集短程硝化菌与厌氧氨氧化菌，在不投加外碳源的基础上，TN去除率＞85%，降低曝气能耗。

技术水平北京城市排水集团有限责任公司从2006年开始从事厌氧氨氧化技术研发，是我国最早从事厌氧氨氧化技术研发的企业，历经十余年的研发与应用研究，厌氧氨氧化关键技术研究和技术应用均取得了多项重大突破，包括：成功实现了生产性规模的厌氧氨氧化菌富集和纯化，开发了“颗粒污泥”与“生物膜”厌氧氨氧化菌培育技术，厌氧氨氧化菌纯度达到90%以上；厌氧氨氧化工艺系统总氮去除率稳定达到85%以上，氨氮去除率95%以上，总氮去除负荷最高达10kg/m3•d；厌氧氨氧化工艺的启动时间缩短至3个月（原厌氧氨氧化工艺启动需2-3年）。