同步硝化反硝化生物脱氮技术

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1、同步硝化反硝化生物脱氮技术张宇东北电力大学化学工程学院应用化学073班，吉林132012摘要：为了改善废水脱氮技术，本文通过综合国内外对同步硝化反硝化的研究成果，介绍同步硝化反硝化技术的原理、特点。通过阐述传统生物脱氮的基本原理，使同步硝化反硝化技术与传统生物脱氮技术进行对比，从而体现同步硝化反硝化技术具有节省碳源、减少曝气量、可实现单级生物脱氮等优点。同时，根据同步硝化反硝化技术现存在的问题，分析其具有很大的发展前景。关键字：生物脱氮同步硝化反硝化亚硝酸盐SimultaneousnitrificationanddenitrificationZhan

2、gyuNortheastdianliuniversityChemicalEngineeringAppliedChemistry073Jilin132012EnglishAbstract：Inordertoimprovenitrogenremovaltechnology,thispaperathomeandabroadthroughintegratedsimultaneousnitrificationanddenitrificationoftheresearchresults,introducesimultaneousnitrificationandd

3、enitrificationtechnology,theprinciples,characteristics.Bydescribingthebasicprinciplesoftraditionalbiologicalnitrogenremoval,sothatsimultaneousnitrificationanddenitrificationbiologicalnitrogenremovaltechnologyandtraditionaltechniqueswerecomparedsoastorealizesimultaneousnitrifica

4、tionanddenitrificationtechnologyhastosavecarbon,reducingtheamountofaeration,canrealizetheadvantagesofsingle-stagebiologicalnitrogenremoval.Meanwhile,accordingtosimultaneousnitrificationanddenitrificationtechnology,theexistingproblemsintheanalysistoitsgreatprospectsfordevelopmen

5、t.随着环境污染的加剧，氮污染已成为仅次于有机物的第二大水体污染物。近年来，人们不断研究怎样去除废水中的氮，而生物脱氮技术因具有工艺简单、成本低廉、较易推广等特点,越来越被人们所重视。人们不局限与传统生物脱氮技术，并以其为理论基础，不断开发出新型脱氮技术，同步硝化反硝化就是其中之一。传统的生物脱氮理论认为，氮的去除通过硝化和反硝化两个阶段完成，由于硝化菌和反硝化菌对环境条件的要求不同，这两个过程不能同时发生，而只能序列式进行，即硝化反应发生在好氧条件下，由自养菌以氧作为电子受体，把NH3和NH4+氧化成NO2-和NO3-；反硝化反应发生在缺氧或厌氧条

6、件下，通过异养菌以NO2-和NO3-作为电子受体，将其还原成气态物质排出。由此而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。与传统的生物脱氮技术不同，同步硝化反硝化生物脱氮是利用硝化菌和反硝化菌在同一反应器中同时实现硝化和反硝化得以脱氮。虽然同步硝化反硝化的机理至今不是很明确，但根据国内外对同步硝化反硝化的研究，初步形成三种解释：（1）宏观解释。由于生物反应器的混合形态不均，如充氧装置的不同，可在生物反应器内形成缺氧/厌氧段，此为生物反应器的大环境，即宏观环境；（2）微环境解释。由于氧扩散的限制，在微生物絮体内产生DO梯度

7、，使实现SND的缺氧/厌氧环境可在菌胶团内部形成。目前该说法已被广泛认同。（3）生物学解释。近几年好氧反硝化菌和异样硝化菌的发现，使得SND更具有实质意义，它能使异养硝化和好氧反硝化同时进行，从而实现低碳源条件下的高效脱氮。与传统的生物脱氮相比，同步硝化反硝化脱氮具有明显的优越性：（1）节省反应器体积和构筑物占地面积，减少投资；（2）可在一定程度上避免NO2-氧化成NO3-再还原成NO2-这两步多余的反应，从而可缩短反应时间，还可节省DO和有机碳；（3）反硝化反应产生的碱度可以弥补硝化反应碱度的消耗，简化pH调节，减少运行费用。这些优点使同步硝化反硝

8、化脱氮技术从传统的脱氮技术中脱颖而出，成为新型的脱氮技术。目前，SND的脱氮技术还存在一些迫切需要解决的问题