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IC厌氧反应器

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污水处理厌氧氨氧化的工艺研究和应用

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污水处理厌氧氨氧化的工艺研究和应用

发布日期:2020-06-17 作者: 点击:

IC厌氧反应器氨氧化反应(Anammox)是在缺氧条件下由厌氧氨氧化菌利用亚硝酸盐为电子受体,将氨氮转化为氮气的生物反应过程。与传统的硝化反硝化过程相比,厌氧氨氧化工艺无需外源有机物,供氧能耗、污泥产生量和 CO2 排放量大为减少,降低了运行费用,并具有可持续发展意义。本文对厌氧氨氧化的工艺原理、工艺形式、影响因素和应用情况进行总结与讨论。

1 工艺原理

BRODA 根据热力学计算,在 20 世纪 70 年代提出了厌氧氨氧化的存在,认为它是自然氮循环中的一个缺失的部分。MULDER 和 VAN DE GRAAF在 20 世纪 90 年代中期首先对此进行了实验证明,此后人们对该过程产生了极大的兴趣。厌氧氨氧化的反应方程式为:
该反应合成细胞生物量的唯一碳源是碳酸氢盐,表明这些细菌为化学自养细菌。亚硝酸盐氧化为硝酸盐的过程中产生的还原当量(能源)用于碳的固定。

厌氧氨氧化细菌对底物有很高的亲和力,可以将氨氮和亚硝酸盐的含量降至较低的水平。上述反应式中的 NO2-来自于亚硝化反应。传统硝化反应包括 2 个基本过程:氨氧化菌 (AOB)将NH4+氧化为 NO2-;亚硝酸盐氧化菌(NOB)将NO2-氧化为NO3-。亚硝化反应是通过调控,富集 AOB,抑制或淘洗 NOB,将硝化反应控制在第 1 步,保持NO2-的累积率并使出水 ρ(NO2--N)/ρ(NH4+-N)=1~1.3。

2 工艺形式

厌氧氨氧化的工艺形式可以分为两段式和一体式。两段式系统的亚硝化和厌氧氨氧化过程分别在2 个反应器中进行,一体式则在同 1 个反应器中进行。一体式的工艺有 DEMON(DEamMONification)、OLAND(Oxygen-limited Autotrophic Nitrificationand Denitrification)、CANON(Completely AutotrophicNitrogen removal Over Nitrite)、SNAP(Single stage Nitrogen removal using Anammox and Partial nitritation) 等。

IC厌氧反应器

两段式工艺通常有 Partial nitrification- anammox和 SHARON-ANAMMOX(Single reactor High activityAmmonia Removal Over Nitrite-Anaerobic AMMonium Oxidation)等。

一体式工艺占地小,反应器结构简单,由于短程硝化和厌氧氨氧化反应在同一反应器中进行,基质含量较低,因此出现游离氨(FA)、游离亚硝酸(FNA)毒害抑制的可能性稍低一些。但是一体化工艺生物组成更复杂,NOB 在系统中不容易淘汰或抑制,工艺对 pH、水温更为敏感,系统的控制难度更大,出现问题后要很长时间才能恢复。

两段式工艺亚硝化和厌氧氨氧化反应容易实现优化控制,亚硝化反应器中的异养微生物能够降解污水中的有机物及其他有毒有害物质,降低对厌氧氨氧化反应的不利影响,因此系统运行崩溃后容易恢复。但是亚硝化段中亚硝酸盐累积易产生 FNA 抑制,且由于要将亚硝化速率和厌氧氨氧化速率进行匹配,所以系统的设计较为复杂。

本文网址:http://www.grun-titan.com/news/467.html

关键词:IC厌氧反应器,污水处理厌氧氨氧化,厌氧氨氧化设备

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