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IC厭氧反應器

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污水處理厭氧氨氧化的工藝研究和應用

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污水處理厭氧氨氧化的工藝研究和應用

發布日期:2020-06-17 作者: 點擊:

IC厭氧反應器氨氧化反應(Anammox)是在缺氧條件下由厭氧氨氧化菌利用亞硝酸鹽為電子受體,將氨氮轉化為氮氣的生物反應過程。與傳統的硝化反硝化過程相比,厭氧氨氧化工藝無需外源有機物,供氧能耗、污泥產生量和 CO2 排放量大為減少,降低了運行費用,并具有可持續發展意義。本文對厭氧氨氧化的工藝原理、工藝形式、影響因素和應用情況進行總結與討論。

1 工藝原理

BRODA 根據熱力學計算,在 20 世紀 70 年代提出了厭氧氨氧化的存在,認為它是自然氮循環中的一個缺失的部分。MULDER 和 VAN DE GRAAF在 20 世紀 90 年代中期首先對此進行了實驗證明,此后人們對該過程產生了極大的興趣。厭氧氨氧化的反應方程式為:
該反應合成細胞生物量的唯一碳源是碳酸氫鹽,表明這些細菌為化學自養細菌。亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽的過程中產生的還原當量(能源)用于碳的固定。

厭氧氨氧化細菌對底物有很高的親和力,可以將氨氮和亞硝酸鹽的含量降至較低的水平。上述反應式中的 NO2-來自于亞硝化反應。傳統硝化反應包括 2 個基本過程:氨氧化菌 (AOB)將NH4+氧化為 NO2-;亞硝酸鹽氧化菌(NOB)將NO2-氧化為NO3-。亞硝化反應是通過調控,富集 AOB,抑制或淘洗 NOB,將硝化反應控制在第 1 步,保持NO2-的累積率并使出水 ρ(NO2--N)/ρ(NH4+-N)=1~1.3。

2 工藝形式

厭氧氨氧化的工藝形式可以分為兩段式和一體式。兩段式系統的亞硝化和厭氧氨氧化過程分別在2 個反應器中進行,一體式則在同 1 個反應器中進行。一體式的工藝有 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厭氧反應器

兩段式工藝通常有 Partial nitrification- anammox和 SHARON-ANAMMOX(Single reactor High activityAmmonia Removal Over Nitrite-Anaerobic AMMonium Oxidation)等。

一體式工藝占地小,反應器結構簡單,由于短程硝化和厭氧氨氧化反應在同一反應器中進行,基質含量較低,因此出現游離氨(FA)、游離亞硝酸(FNA)毒害抑制的可能性稍低一些。但是一體化工藝生物組成更復雜,NOB 在系統中不容易淘汰或抑制,工藝對 pH、水溫更為敏感,系統的控制難度更大,出現問題后要很長時間才能恢復。

兩段式工藝亞硝化和厭氧氨氧化反應容易實現優化控制,亞硝化反應器中的異養微生物能夠降解污水中的有機物及其他有毒有害物質,降低對厭氧氨氧化反應的不利影響,因此系統運行崩潰后容易恢復。但是亞硝化段中亞硝酸鹽累積易產生 FNA 抑制,且由于要將亞硝化速率和厭氧氨氧化速率進行匹配,所以系統的設計較為復雜。

本文網址:http://www.w135c.com/news/467.html

關鍵詞:IC厭氧反應器,污水處理厭氧氨氧化,厭氧氨氧化設備

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