新型生物脱氮工艺发展(综述)

新型生物脱氮工艺发展综述

传统的生物脱氮工艺基本原理是在二级生物处理过程中，先将有机氮转化为氨氮，再通过硝化菌和反硝化菌的作用将氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮，最终通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气完成脱氮。因为硝化与反硝化反应的进行存在相互制约的关系；在有机物大量存在的情况下，自养硝化菌对氧气和营养物的竞争力不如好养异养菌，无法占据主导地位；反硝化需要有机物作为电子供体，但是硝化过程去除了大量的有机物，导致反硝化过程中碳源缺乏，所以为平衡两单元的不同需求，发展出多种生物脱氮方法相结合的工艺。

传统的生物脱氮工艺主要依靠调整工艺流程来缓解硝化菌反应环境和反硝化菌

反应环境之间存在的矛盾。如果硝化反应阶段在前，则需要外加电子供体例如甲醇等物质，提高了运行费用;如果硝化反应阶段在后，则需要将硝化废水回流，容易产生

污泥上浮并且需要提高回流比以获得更高的去除率。这个矛盾在处理氨氮浓度较低的市政废水中尚不明显，但在处理垃圾渗滤液、畜牧废水等高浓度氨氮废水时，极大的限制了系统脱氮效率。

近年来通过理论研究和实践创新，人们发现了一些与传统生物脱氮理论相反的生物脱氮方法，如短程生物脱氮工艺、SHARON工艺、ANAMMOX工艺、

SHARON-ANAMMOX组合工艺、OLAND工艺、CANON工艺。

1短程生物脱氮工艺

一般认为氨向亚硝酸盐转化是硝化过程的速度控制步骤，但在研究过程中人们发现亚硝酸盐积累的现象。生物脱氮需经过硝化和反硝化两个阶段，如果将作为反硝化反应的电子受体时，就实现了短程生物脱氮过程，该过程节省了进一步氧化亚硝酸的曝气动力费用，节省了反硝化过程中需要的碳源。

近年来短程硝化-反硝化技术的研究与应用多集中于处理高浓度氨氮废水, 这是

因为较高的游离氨浓度会抑制亚硝酸氧化菌的生长。同时也有研究指出, 较低的溶解氧浓度(DO<0.5mg/L) 下也可实现短程硝化, 因为氨氧化菌对溶氧的亲和力强于亚

硝酸氧化菌。比较普遍的观点认为, 短程硝化反应对温度要求比较苛刻。

2亚硝化脱氮（SHARON）工艺

SHARON工艺即亚硝化脱氮工艺，是荷兰Delft技术大学1997年提出开发的新

型生物脱氮工艺。基本原理是在同一个反应器内，在有氧的条件下，自养型亚硝酸菌将转化为，然后在缺氧条件下，异养型反硝化菌以有机物为电子供体，以

为电子受体，将转化为N2。其理论基础是亚硝酸型硝化反硝化技术，生化反应

可用下式表示

该工艺的关键是如何将氨氧控制在亚硝酸阶段，并持久维持在较高浓度的亚硝酸盐积累。

该工艺使用无需污泥停留的CSTR反应器，在较短的HRT和30~40摄氏度的条

件下，通过“洗泥”的方式进行种群筛选，产生大量的亚硝酸菌。SHARON工艺适用于高浓度氨（500mg/L）废水的处理，尤其适用于具有脱氨要求的预处理或旁路处理。该工艺与传统工艺相比可节省供氧量25%，可节省反硝化碳源40%。

3厌氧氨氧化（ANAMMOX）工艺

ANAMMOX工艺是荷兰Delft大学1990年提出的一种新型脱氮工艺。在厌氧条件下，微生物以为电子供体，为电子受体，把、转化为N2的过程。其生化反应可由下式表示

厌氧氨氧化过程中起作用的微生物是ANAMMOX菌。该菌是专性厌氧化学无机自养细菌，生长十分缓慢，在实验室的条件下世代期为2~3周，厌氧氨氧化过程的生物产量很低，相应污泥产量也很低。

ANAMMOX工艺的影响因素主要集中在系统环境对ANAMMOX菌的抑制。主要影响因素包括反应器的生物量、基质浓度、ph值、温度、水力停留时间和固体停留时间等。

该工艺相比传统的脱氮过程，耗氧下降62.5%，不需要外加碳源，节约成本，不需调节ph值降低运行费用。但是也存在不足：工艺还没有实现实用化和长期稳定运行，ANAMMOX菌生长缓慢，启动时间长，为保持反应器内足够多的生物量，需要有效的截留污泥等。

4亚硝酸型硝化-厌氧氨氧化脱氮（SHARON-ANAMMOX）技术

SHARON工艺可以通过控制温度、水力停留时间、pH 等条件，使氨氧化控制在亚硝化阶段。目前尽管SHARON工艺以好氧/厌氧的间歇运行方式处理富氨废水取得了较好的效果，但由于在反硝化期需要消耗有机碳源，并且出水浓度相对较高，因此目前很多研究改为以SHARON工艺作为硝化反应器, 而ANAM MOX工艺作为反硝化反应器进行组合工艺的研究。通常情况下SHARON工艺可以控制部分硝化，使出水中的与比例为1∶1 , 从而可以作为ANAMMOX工艺的进水，组成一个新型的生物脱氮工艺，其反应如下式所示

SHARON -ANAM MOX的组合工艺具有耗氧量少、污泥产量少、不需外加碳源等优点，是迄今为止最简捷的生物脱氮工艺，具有很好的应用前景。

5限制自养硝化反硝化（OLAND）工艺

根据亚硝酸型硝化—厌氧氨氧化脱氮技术原理,比利时Gent大学微生物生态实验室开发出OLAND工艺（限制自养硝化反硝化) ，具有耗氧量少、污泥产量少、不需外加碳源等优点。

OLAND工艺是限氧亚硝化与厌氧氨氧化相耦联的一种新颖的生物脱氮反应工艺，该工艺分两个过程进行：第一步是在限氧条件下将废水中的部分氨氮氧化为亚硝

酸盐氮：第二步是在厌氧条件下亚硝酸盐氮与剩余氨氮发生厌氧氨氧化反应(ANAM MOX)，从而去除含氮污染物。其机理是由亚硝化细菌对亚硝酸盐氮催化进行歧化反应。总反应式为：

该工艺的核心技术是在限养亚硝化阶段通过严格控制溶解氧水平，将近50%的转化为，实现硝化阶段稳定的出水比例[=1:1]，从而为厌氧氨氧化阶段提供理想的进水，提高整个工艺的脱氮效率。

相比传统工艺，OLAND工艺可以节省62.5%的耗氧量，不需要加入外加有机碳源，产生的污泥量也很少，可有效减低运行成本。与SHARON-ANAMMOX组合工艺相比，可节省37.5%的能耗，在较低温度（22~30摄氏度）仍可获得较好的脱氮效果，在两阶段悬浮式生物膜脱氮系统中，内浸式生物膜的加入克服了

SHARON-ANAMMOX组合工艺中生物量流失的缺点，避免了硝化阶段的微生物对厌氧氨氧化阶段微生物的影响，使反应过程更加容易控制，增加了脱氮反应过程的稳定性。

OLAND工艺在混合菌群连续运行的条件下尚难以对氧和污泥的pH值进行良好的控制，若工艺运行过程中可以通过化学计量方法合理地控制氧的供给则可有效地控制在亚硝化阶段。同时，该工艺仅在生物膜系统中获得了良好的效果，在悬浮系统中低氧下活性污泥的沉降性、污泥膨胀以及同步硝化反硝化等问题仍有待于进一步研究与完善。在实际应用中，由于厌氧氨氧化阶段的生物量生长非常缓慢，同SHARON-ANAMMOX组合工艺一样仍然存在着启动时间长的问题( 100 d)。

6单级全程自养脱氮（CANON）工艺

1999年THIRD K A等首先提出，CANON是一种基于亚硝酸氮的单级全程自养脱氮工艺，其理论基础是在一体化反应器体系内同时实现半短程硝化与厌氧氨氧化反应。在生物膜表面或颗粒污泥表面，由于处于低溶解氧环境，部分氨氮在氨氧化菌的作用下被氧化成亚硝酸氮；在生物膜内部或颗粒污泥内部，由于处于厌氧环境，产生的亚硝酸氮和剩余氨氮在厌氧氨氧化菌的作用下反应生成氮气，并产生很少量的硝酸氮，从而实现氨氮从废水中的去除。

该工艺去除氨氮的影响因素有温度、DO、ph值、水中游离氨（FA）、有机物、重金属离子、重金属沉淀物等。CANON工艺虽然革新了传统生物脱氮的思路，但要大规模工程化还存在一些局限性。例如启动周期长，厌氧氨氧化反应阶段的功能菌AnAOB增殖缓慢，世代时间为7~14 d，是反硝化菌的几十倍，因此富集培养困难，世界上第一个生产性装置启动时间长达3.5年；其次温度要求高，现已报道的CANON 工艺基本都是30 ℃以上，并不是所有废水都能达到该标准，若加热势必会带来能耗增加，运行易失稳，由于亚硝酸盐积累而进行排泥，结果降低了反应器的生物质浓度造成系统失稳；还会排放温室气体。

CANON 工艺是迄今为止更为新型的生物脱氮方法，与传统的生物脱氮工艺相较有明显的优势，因而有广阔的应用前景，目前CANON已逐步向实际工程推进，但作

为一项新型脱氮工艺，其还存在一些问题尚需改进与解决。

7结语

新型除氮工艺在技术和理念上冲破了传统硝化反硝化工艺的框架，也具有许多优势，但也存在一些不足，这也都需要进一步研究

新型生物脱氮工艺

新型生物脱氮工艺 摘要介绍六种新型生物脱氮工艺的基本原理和研究现状。随后介绍新型生物脱氮工艺 的原理和特征及工艺的发展前景。 关键词SHARON工艺；ANAMMOX工艺；SHARON-ANAMMOX组合工艺；OLAND 工艺；CANON工艺； 随着现代工业的不断发展、化肥的普遍应用及大量生活污水的排放，废水中的氮污染日益严重。各种水体富营养污染事件频繁爆发，破坏了水体原有的生态平衡，严重污染了周围环境。我国作为水资源十分短缺的国家，严格控制脱氮污水的超标排放是十分必要的。对于氮素污染的治理，国内外常见的工程技术有空气吹脱法、选择性离子交换法、折点氯化法、磷酸铵镁沉淀法、生物脱氮法等。其中，生物脱氮法使用范围广，投资及运转成本低，操作简单，无二次污染，处理后的废水易达标排放，已成为脱氮常用处理方法。 1 传统生物脱氮工艺 传统生物脱氮一般包括硝化和反硝化两个阶段，分别由硝化菌和反硝化菌完成。硝化反应是由一类化能自养好样的硝化细菌完成，主要包括两个步骤：第1步称为亚硝化过程，由亚硝酸菌将氨态氮转化为亚硝酸盐；第2步称为硝化过程，由硝酸菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。 反硝化作用是在厌氧或缺氧条件下反硝化菌把硝酸盐转化为氮气排除。该转化过程有许多中间产物，如HNO2、NO2和N2O。反硝化菌多数是兼性厌氧菌，在无分子态氮存在 的环境下，利用硝酸盐作为电子受体，有机物作为碳源和电子供体提供能量并被转化为CO2、H2O。 传统生物脱氮工艺在废水脱氮方面起到了一定的作用，但任存在以下问题[1]： （1）在低温冬季硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高的生物浓度。造成系统总水力停留时间（HRT）长，有机负荷较低，增加了基建投资和运行费用。 （2）硝化过程是在有氧条件下完成的，需要大量的能耗； （3）反硝化过程需要一定的有机物，废水中的COD经过曝气有一大部分被去除，因此反硝化时往往要另外加入碳源； （4）系统为维持较高生物浓度及获得良好的脱氮效果，必须同时进行污泥回流和硝化液回流，增加了动力消耗及运行费用； （5）抗冲击能力弱，高浓度氨氮和亚硝酸盐进水会抑制硝化菌的生长；

污水生物脱氮技术研究现状

污水生物脱氮技术研究现状 摘要：概述了传统生物脱氮技术原理及传统的生物脱氮技术，分析了传统生物脱氮工艺的不足，并介绍了同时硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化等几种生物脱氮新技术的机理、特点和研究现状。最后对生物脱氮技术的今后的发展趋势进行了展望及建议，指出高效、低能耗的可持续脱氮工艺是污水处理的发展方向。 关键词：生物处理；生物脱氮；短程硝化反硝化；同步硝化反硝化；厌氧氨氧化Research Status of Biological Removal of Nitrogen from Wastewater Abstract：Summarizes the conventional biodenitrification technology principle and conventional biological removal of nitrogen technology, analyzes the deficiencies of conventional biological removal of nitrogen, and introduces nitration denitrification, shortcut nitrification and denitrification anaerobic ammonium oxidation ,and the features, the mechanism and the current research status of the several biological new technologies,. Finally have a outlook and Suggestions of the new technologies , points out that high efficiency, low energy consumption is the development direction of removal of nitrogen in sewage treatment. Keywords：biological disposal；nitrogen removal；shortcut nitrification；Simultaneous nitrification and denitrifieation；anaerobic ammonium

短程硝化反硝化生物脱氮技术概述

短程硝化反硝化生物脱氮技术概述 [摘要] 首先阐述了传统硝化反硝化脱氮过程；其次重点介绍了短程硝化反硝化生物脱氮机理，过程实现的控制因素；最后提出了短程硝化反硝化脱氮的研究前景。 [关键词] 短程硝化反硝化；生物脱氮 随着水体受到氮素污染越来越严重，废水脱氮日益受到人们的重视。其中生物脱氮技术将有机氮和氨氮通过硝化反硝化过程去除具有无可比拟的发展前景。其中传统的生物脱氮技术认为要完全去除水中的氨态氮就必须要经过完整的硝化与反硝化过程，即以硝酸盐作为硝化的终点和反硝化的起点，这主要是基于要防止对环境危害较大的亚硝酸盐的积累以及对好氧硝化菌和兼性厌氧反硝化菌不能在同一个反应器里同时大量存在的认识导致的。而现在的大量研究表明，好氧硝化菌和兼性厌氧反硝化菌是可以在同一个反应器里共同起作用的。因为在整体和每一单元填料表面所附着的生物膜上都存在基质和溶解氧的浓度梯度分布，这就为各种生态类型的微生物在生物膜内不同部位占据优势生态位提供了条件。由于短程硝化反硝化脱氮比传统的脱氮技术具有很多的优点，因此引起了国内外研究者的广泛关注，对影响短程硝化反硝化的因素以及实现和维持短程硝化反硝化的工艺控制进行了大量的研究。 1.传统硝化反硝化脱氮机理 1.1 硝化反应 硝化反应是由一类自养耗氧微生物完成的，包括两个步骤：第一步为亚硝化过程，是由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐；第二步为硝化过程，由硝酸菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐，亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌，都利用无机碳化合物如CO32-、HCO3-和CO2作为碳源，从NH3、NH4+或NO2-的氧化反应中获取能量。 亚硝酸菌和硝酸菌的特性大致相似，但前者的世代期较短，生长率较快，因此较能适应冲击负荷和不利的环境条件，当硝酸菌受到抑制时，有可能出现NO2-积累的情况。 1.2反硝化反应 反硝化反应是由一群异养性微生物完成的生物化学过程，它的主要过程是在缺氧的条件下，将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮。反硝化细菌多数是兼性细菌，有分子态氧存在时，反硝化氧化分解有机物，利用分子氧作为最终电子受体。在无分子态氧条件下，反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N5+和N3-作为电子受体，O2-作为受氢体生成H2O和OH-碱度，有机物则作为碳源和电子供体提供能量，并得到氧化稳定。 反硝化过程中亚硝酸盐和硝酸盐的转化时通过反硝化细菌的同化作用和异化作用来完成的。异化作用就是将NO2-和NO3-还原为NO、N2O、N2等气体物质，主要是N2。而同化作用是反硝化菌将NO2-和NO3-还原成为NH3-N,供新细胞合成使用，使氮成为细胞质的成分，此过程可成为同化反硝化。 反硝化反应一般以有机物为碳源和电子供体。当环境中缺乏有机物时，微生物还可以消耗自身的原生质，进行所谓的内源反硝化。反应式如下：C5H7O2N+4NO3-→5CO2+NH3+2N2+4OH- 可见内源反硝化的结果是细胞原生质的减少，并会有NH3的生成，因此废

生物脱氮新技术研究进展_周少奇

第1卷第6期2000年12月 　 环境污染治理技术与设备 T echniques and Equipment fo r Enviro nmental Pollutio n Co ntrol 　 V ol.1,N o.6 Dec.,2000生物脱氮新技术研究进展① 周少奇　周吉林 (华南理工大学环境科学与工程系,广州510640) 摘　要 本文对短程硝化反硝化、同时硝化反硝化及厌氧氨氧化等生物脱氮新技术的研究和开发 进展进行了简单的综述和讨论,并指出了这些新技术的特点和研究开发应用的前景。 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 脱氮处理是废水处理中的重要环节之一。废水中氮的去除方法有物理法、化学法和生物法三种,而生物法脱氮又被公认为是一种经济、有效和最有发展前途的方法之一。目前,废水的脱氮处理大多采用生物法。废水生物脱氮技术经过几十年的发展,无论是在理论认识上还是在工程实践方面,都取得了很大的进步。 传统生物脱氮途径一般包括硝化和反硝化两个阶段,硝化和反硝化反应分别由硝化菌和反硝化菌作用完成,由于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,反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下。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,以便硝化与反硝化能够独立地进行。1932年,Wuhrmann利用内源反硝化建立了后置反硝化工艺(post-denitrification),Ludzack和Ettinger于1962年提出了前置反硝化工艺(pre-denitrificatio n),1973年Barnard结合前面两种工艺又提出了A/O工艺,以及后又出现了各种改进工艺如Bardenpho、Phoredox(A2/O)、UC T、JBH、AAA工艺等,这些都是典型的传统硝化反硝化工艺[1]。 然而,生物脱氮技术的新发展却突破了传统理论的认识。近年来的许多研究表明[2～12]:硝化反应不仅由自养菌完成,某些异养菌也可以进行硝化作用;反硝化不只在厌氧条件下进行,某些细菌也可在好氧条件下进行反硝化;而且,许多好氧反硝化菌同时也是异养硝化菌(如Thiosphaera pantotropha菌),并能把NH4+氧化成NO2-后直接进行反硝化反应。生物脱氮技术在概念和工艺上的新发展主要有:短程(或简捷)硝化反硝化(shortcut nitrification-denitrification)、同时硝化反硝化(simultaneous nitrification-denitrifi-cation-SND)和厌氧氨氧化(Anaerobic Ammonium Oxidation-ANAMMOX)。 ①广东省重点科技攻关项目、广东省自然科学基金项目(980598)、广州市重点科技攻关项目资助

生物脱氮工艺新旧比较及其发展

【tips】本文由李雪梅老师精心收编，值得借鉴。此处文字可以修改。 生物脱氮工艺新旧比较及其发展 水处理技术:本文对传统生物脱氮技术和目前新型的生物脱氮技术进行了介绍。 1传统生物脱氮工艺 中的氮以有机氮、氨氮、亚硝氮和硝酸盐4种形态存在。如污水有机氮占含氮量的4O%～60%，氨氮占5O%～60%，硝态氮仅占0%一5%。传统生物脱氮技术遵循已发现的自然界氮循环机理，中的有机氮依次在氨化菌、亚硝化菌、硝化菌和反硝化菌的作用下进行氨化反应、亚硝化反应、硝化反应和反硝化反应后最终转变为氮气而溢出水体，达到了脱氮目的。 传统生物脱氮技术是目前应用最广的脱氮技术。硝化工艺虽然能把氨氮转化为硝酸盐，消除氨氮的污染，但不能彻底消除氮污染。而反硝化工艺虽然能根除氮素的污染，但不能直接去除氨氮。因此，传统生物脱氮工艺通常由硝化工艺和反硝化工艺组成。由于参与的菌群不同和工艺运行参数不同，硝化和反硝化两个过程需要在两个隔离的反应器中进行，或者在时间或空间上造成交替缺氧和好氧环境的同一个反应器中进行传统生物脱氮途径就是人为创造出硝化菌、反硝化菌的生长环境，使硝化菌和反硝化菌成为反应池中的优势菌种。由于对环境条件的要求不同，硝化反硝化这两个过程不能同时发生，而只能序列式进行，即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。 常见的工艺有三级生物脱氮工艺、二级生物脱氮工艺和合建式缺氧一好氧活性污泥法脱氮系统等。传统生物脱氮工艺存在不少问题：(1)工艺流程较长，占地面积大，基建投资高。(2)由于硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高的生物浓度，特别是在低温冬季，造成系统的HRT较长，需要较大的曝气池，增加了投资和运行费用。(3)系统为维持较高的生物浓度及获得良好

水处理生物脱氮除磷工艺

生物脱氮除磷工艺 第一节 概述 一、营养元素的危害 氮素物质对水体环境和人类都具有很大的危害，主要表现在以下几个方面： 氨氮会消耗水体中的溶解氧； 氨氮会与氯反应生成氯胺或氮气，增加氯的用量； 含氮化合物对人和其它生物有毒害作用：① 氨氮对鱼类有毒害作用；② NO 3- 和NO 2-可被转化为亚硝胺——一种“三致”物质；③ 水中NO 3-高，可导致婴儿患变性血色蛋白症——“Bluebaby ”； 加速水体的“富营养化”过程；所谓“富营养化”就是指水中的藻类大量繁殖而引起水质恶化，其主要因子是N 和P （尤其是P ）；解决的办法主要就是要严格控制污染源，降低排入水环境的废水中的N 、P 含量；对于城市废水来说，利用传统的活性污泥法进行处理，对N 的去除率一般只有40%左右，对磷的去除率一般只有20~30%。 二、脱氮的物化法 1、氨氮的吹脱法： -++?+OH NH O H NH 423 2 2每 3 采用斜发沸石作为除氨的离子交换体。 出水 折点加氯法脱氯工艺流程

1、铝盐除磷 4343AlPO PO Al →++ + 一般用Al 2(SO 4)3，聚氯化铝（PAC ）和铝酸钠（NaAlO 2） 2、铁盐除磷：FePO 4 Fe(OH)3 一般用FeCl 2、FeSO 4 或 FeCl 3 Fe 2(SO 4)3 3、石灰混凝除磷 O H PO OH Ca HPO OH Ca 23452423))((345+→++--+ 向含磷的废水中投加石灰，由于形成OH -，污水的pH 值上升，磷与Ca 2+反应，生成羟磷灰石。 第二节 生物脱氮工艺与技术 一、活性污泥法脱氮传统工艺 1、Barth 提出的三级活性污泥法流程： 第一级曝气池的功能：① 碳化——去除BOD 5、COD ；② 氨化——使有机氮转化为氨氮； 第二级是硝化曝气池，投碱以维持pH 值； 第三级为反硝化反应器，可投加甲醇作为外加碳源或引入原废水。 该工艺流程的优点是氨化、硝化、反硝化分别在各自的反应器中进行，反应速率较快且较彻底；但七缺点是处理设备多，造价高，运行管理较为复杂。 2、两级活性污泥法脱氮工艺 与前一工艺相比，该工艺是将其中的前两级曝气池合并成一个曝气池，使废水在其中同时实现碳化、氨化和硝化反应，因此只是在形式上减少了一个曝气池，并无本质上的改变。 二、缺氧——好氧活性污泥法脱氮系统（A —O 工艺）

三种生物脱氮工艺研究现状

2016 年春季学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告）考核科目:专业新技术 学生所在院 :市政环境工程学院 （系） 学生所在学科: 学生姓名:左左 学号: 学生类别:工学硕士 考核结果阅卷人 三种生物脱氮工艺研究现状 一、前沿

氮是造成水体富营养化的一种主要污染物质，尤其是当水体有机性污染物降低到一定标准之后。为了维护生态环境，保障人体健康，国家的污水排放标准逐步严格，对氮的去除也有了更高的要求。因此，研究具有高效脱氮功能的工艺越来越重要。 传统的生物脱氮理论[1]包括硝化和反硝化两个过程，分别由自养型硝化菌和异氧型反硝化菌完成。其生物脱氮原理为: 氨化反应是在氨化菌作用下，有机氮被分解转化为氨态氮，这一过程称为氨化过程，氨化过程很容易进行;硝化反应由好氧自养型微生物完成，在有氧状态下，亚硝化菌利用无机碳为碳源将NH4+氧化成NO2-，然后硝化菌再将NO2-氧化成NO3-的过程。反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮 (N2 )的过程。反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物 (污水中的 BOD 成分)作为电子供体，提供能量并被氧化稳定。具体流程图如下： 传统生物脱氮途径 近十多年来，许多国家加强了对生物脱氮的研究，并在理论和技术上都取得了重大突破。其中主要包括短程硝化反硝化，厌氧氨氧化和同步硝化反硝化等，以及它们的组合工艺[2]。这些新的理论研究表明: ①硝化反应不仅由自养菌完成，某些异养菌也可以进行硝化作用; ②反硝化不只在厌氧条件下进行，某些细菌可在好氧或缺氧条件下完成反硝化; ③许多好氧反硝化菌同时也是异养硝化菌，并能把NH4+氧化成NO2-后，直接进行反硝化反应。 二、研究现状 1、短程硝化反硝化 短程硝化反硝化[3]是将氨氮氧化控制在亚硝化阶段，然后进行反硝化，省去了传统生物脱氮中将亚硝酸盐氧化成硝酸盐，再还原成亚硝酸盐两个环节。因此，该技术具有很多优点: 可节省约25%氧供应量，降低能耗; 可节省反硝化所需的碳源，在C/N 一定的情况下，提高TN的去

城市污水厌氧氨氧化生物脱氮研究进展

城市污水城市污水厌氧氨氧化厌氧氨氧化厌氧氨氧化生物脱氮研究进展生物脱氮研究进展 唐崇俭，郑 平 (浙江大学 环境工程系，浙江 杭州 310029) 摘 要：厌氧氨氧化菌可在厌氧条件下以亚硝酸盐为电子受体将氨氧化为氮气，是目前废水生物脱氮的研究热 点之一。小试的研究表明，该工艺的容积负荷可高达125kg N/(m 3 ·d)。城市污水处理厂污泥厌氧消化液以及城市 生活垃圾填埋场渗滤液都含有高氨氮浓度以及低有机物浓度，十分适合采用厌氧氨氧化工艺进行处理。目前，生 产性厌氧氨氧化工艺已在荷兰、丹麦和日本等国成功应用于这两类废水的脱氮处理，最大容积氮去除速率高达 9.5kg N/(m 3·d)，显示了该工艺诱人的工程应用前景。本文分析了世界上第一个生产性厌氧氨氧化工艺处理城市 污水厂污泥厌氧消化液的运行情况，论述了厌氧氨氧化工艺在城市污水处理中面临的问题。结合课题组内的研究 结果，提出了一种新型的菌种流加式厌氧氨氧化工艺，并探讨了其在城市污水处理中的作用。 关键关键词词：厌氧氨氧化；城市污水；生物脱氮；工程应用 Application of Anammox Process in Municipal Wastewater Treatment Tang Chongjian, Zheng Ping （Department of Environmental Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310029, China ） Abstract : Under anoxic condition, anaerobic ammonium-oxidizing (Anammox) bacteria can oxidize ammonium to nitrogen gas using nitrite as electron acceptor. It becomes a topic issue on biological nitrogen removal from ammonium-rich wastewater due to some promising advantages such as low operational cost and super high volumetric loading rate. As reported, the nitrogen loading rate reached up to 125 kg N/(m 3·d). Characterized by high ammonium concentration and relatively low biodegradable organic content, the sludge digester liquor from the municipal wastewater treatment plant and the landfill leachate are demonstrated to be very suitable for application of Anammox process to realize high-rate nitrogen removal. The full-scale application of Anammox process has already been applied for nitrogen removal from sludge digester liquor and landfill leachate in The Netherlands, Japan and Denmark with the maximum nitrogen removal rate as high as 9.5 kg N/(m 3·d). Thus, the operation of the first full-scale Anammox reactor treating municipal sludge digester liquor was introduced, and the problems during the application of Anammox process in municipal wastewater treatment were discussed. An innovative Anammox process with sequential biocatalyst addition (SBA-Anammox process) was proposed to overcome the drawbacks and accelerate the application of Anammox process in municipal wastewater nitrogen removal.

新型生物脱氮工艺发展(综述)

新型生物脱氮工艺发展综述 传统的生物脱氮工艺基本原理是在二级生物处理过程中，先将有机氮转化为氨氮，再通过硝化菌和反硝化菌的作用将氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮，最终通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气完成脱氮。因为硝化与反硝化反应的进行存在相互制约的关系；在有机物大量存在的情况下，自养硝化菌对氧气和营养物的竞争力不如好养异养菌，无法占据主导地位；反硝化需要有机物作为电子供体，但是硝化过程去除了大量的有机物，导致反硝化过程中碳源缺乏，所以为平衡两单元的不同需求，发展出多种生物脱氮方法相结合的工艺。 传统的生物脱氮工艺主要依靠调整工艺流程来缓解硝化菌反应环境和反硝化菌 反应环境之间存在的矛盾。如果硝化反应阶段在前，则需要外加电子供体例如甲醇等物质，提高了运行费用;如果硝化反应阶段在后，则需要将硝化废水回流，容易产生 污泥上浮并且需要提高回流比以获得更高的去除率。这个矛盾在处理氨氮浓度较低的市政废水中尚不明显，但在处理垃圾渗滤液、畜牧废水等高浓度氨氮废水时，极大的限制了系统脱氮效率。 近年来通过理论研究和实践创新，人们发现了一些与传统生物脱氮理论相反的生物脱氮方法，如短程生物脱氮工艺、SHARON工艺、ANAMMOX工艺、 SHARON-ANAMMOX组合工艺、OLAND工艺、CANON工艺。 1短程生物脱氮工艺 一般认为氨向亚硝酸盐转化是硝化过程的速度控制步骤，但在研究过程中人们发现亚硝酸盐积累的现象。生物脱氮需经过硝化和反硝化两个阶段，如果将作为反硝化反应的电子受体时，就实现了短程生物脱氮过程，该过程节省了进一步氧化亚硝酸的曝气动力费用，节省了反硝化过程中需要的碳源。 近年来短程硝化-反硝化技术的研究与应用多集中于处理高浓度氨氮废水, 这是 因为较高的游离氨浓度会抑制亚硝酸氧化菌的生长。同时也有研究指出, 较低的溶解氧浓度(DO<0.5mg/L) 下也可实现短程硝化, 因为氨氧化菌对溶氧的亲和力强于亚 硝酸氧化菌。比较普遍的观点认为, 短程硝化反应对温度要求比较苛刻。 2亚硝化脱氮（SHARON）工艺 SHARON工艺即亚硝化脱氮工艺，是荷兰Delft技术大学1997年提出开发的新 型生物脱氮工艺。基本原理是在同一个反应器内，在有氧的条件下，自养型亚硝酸菌将转化为，然后在缺氧条件下，异养型反硝化菌以有机物为电子供体，以 为电子受体，将转化为N2。其理论基础是亚硝酸型硝化反硝化技术，生化反应 可用下式表示 该工艺的关键是如何将氨氧控制在亚硝酸阶段，并持久维持在较高浓度的亚硝酸盐积累。 该工艺使用无需污泥停留的CSTR反应器，在较短的HRT和30~40摄氏度的条

生物脱氮技术

污水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氰和硝酸盐氮四种形式存在。生活污水中 氮的主要存在形态是有机氮和氨氮。通常采用的二级生化处理技术对氮的去除率是比较低的，一般将有机氮化合转化为氨氮，却不能有效地去除氮。污水脱氮，从原理看，可以分为物理法、化学法和生物法三大类。由于生物脱氮一般能够满足有关方面对污水净化的要求，而且价格低廉，产生的二次污染物较易处理，因此生物脱氮方法是当前最活跃的研究与投资开发领域。 一、生物脱氮技术 生物脱氮技术主要是利用污水中某些细菌的生物氧化与还原作用实现的。生物脱氮工 艺从碳源的来源分，可分为外碳源工艺和内碳源工艺；从硝化和反硝化过程在工艺流程中的位置来分，可分为传统工艺和前置反硝化工艺；按照细菌的存在状态不同，可以分为活性污泥法和生物膜法生物脱氮工艺。前者的硝化菌、反硝化菌等微生物处于悬浮态，而后者的各种微生物却附着在生物膜上。 1.活性污泥法 活性污泥法是一种历史悠久、目前应用最广泛的生物脱氮技术，它有许多种形忒。 (1)活性污泥法传统流程这是一种传统的三级生物脱氮工艺，即有机物的氧化、硝化和 反硝化作用分别在不同的构筑物中完成，如下图所示： 由于有机物去除、氨氧化和硝酸盐还原依次进行，彼此之间相对独立，并分别设置污 泥沉淀及回流系统，系统运行的灵活性比较强，有机物降解菌、硝化菌和反硝化菌的生长环境均较佳，因而反应速度快，脱氮效果也比较好。但是，三级活性污泥法的流程长、构筑物多、附属设备多，因此基建费用高、管理难度大。此外，为了保持硝化所需的稳定pH值，往往两要向硝化池加碱，为了保证反硝化阶段有足够的电子受体，需要外加甲醇等碳源，为了除去尾水中剩余的有毒物质甲醇，又必须增设后曝气池，所以运行费用也很高。可以看出，这种工艺的确具有很大的局限性。 如果将有机物去除和硝化放在同一个反应器中进行，而将反硝化作用放在另一个反应 器中进行，则可以将三级生物脱氮系统简化为两级生物脱氮系统。如下图：

生物脱氮技术的发展及应用

生物脱氮技术的发展及应用 摘要介绍了脱氮技术的基本原理及脱氮的传统工艺，简述脱氮技术的发展过程及几种脱氮技术的优缺点，重点介绍生物脱氮新技术，展望了脱氮技术未来的发展。 关键词脱氮技术；生物脱氮；硝化与反硝化；脱氮技术发展 1引言 废水生物脱氮技术是90年代中期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。废水生物脱氮利用自然界氮素循环的原理，在水处理构筑物中营造出适宜于不同微生物种群生长的环境，通过人工措施，提高生物硝化反硝化速率，达到废水中氮素去除的目的。本文将重点介绍传统生物脱氮技术和目前新型的生物脱氮技术。 2生物脱氮的基本原理 废水生物脱氮一般由3种作用组成：氨化作用、硝化作用和反硝化作用。 2.1氨化作用 在未经处理的原废水中，含氮化合物主要以有机氮如蛋白质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氨基酸等形式存在，此外还含有部分氨态氮如NH3和NH4--N。在细菌的作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮。在活性污泥和生物膜系统内，氨化作用能较完全的发生。 2.2硝化作用 废水中的氨氮在硝化细菌的作用下，进一步氧化为硝态氮。此过程包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌参与的将氨氮转化成亚硝酸盐的反应；由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。 亚硝酸菌和硝酸菌都是化能自养菌，它们利用CO2、CO32-和HCO3-等作为碳源，通过NH3、NH4+或NO2的氧化获得能量。硝化反应过程需要在好氧条件下进行，以氧作为电子受体。 2.3反硝化作用 反硝化作用是在反硝化细菌参与的条件下，将硝化过程产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2过程。反硝化菌是一类化能异养兼性缺氧型微生物，其反应需在严格厌氧条件下进行[1]。 3生物脱氮的影响因素

新型生物脱氮工艺

摘要：本论文介绍几种新型的生物化脱氮工艺，其中有新型脱氮工艺：短程硝化反硝化, 同时硝化反硝化, 厌氧氨氧化, 固定化微生物脱氮技术工艺等几种。关键词：生物脱氮工艺短程硝化反硝化同时硝化反硝化厌氧氨氧化1.短程硝化反硝化短程硝化反硝化生物脱氮（shortcut nitrification denitrification）是由荷兰Delft技术大学开发出来的脱氮新工艺[1-3]。其基本原理是将NH3-N氧化控制在亚硝化阶段，然后进行反硝化。反应方程式可表示为： (2-15) (2-16) 短程硝化反硝化的生物脱氮途径与传统硝化反硝化相比，在处理高浓度有机氮废水中具有潜在的优势：⑴短程硝化反硝化生物脱氮比传统硝化反硝化生物脱氮节省了25%的耗氧量；⑵在反硝化过程中是以有机碳源作为电子供体,短程硝化反硝化仅需传统硝化反硝化60%的有机碳源,节省了40%的碳源。理论上计算,传统硝化反硝化C/N为2.86:1,短程硝化反硝化C/N为1.71:1,即较低的C/N下就可以实现短程硝化反硝化反应；⑶缩短了反应历程,提高了脱氮效率。在好氧过程中短程硝化反硝化生物脱氮比传统硝化反硝化生物脱氮减少了由NO2－-N氧化为NO3－-N的过程，缩短了总的反应历程。另外,在短程硝化反硝化过程中由于省去了由NO3－-N 到NO2－-N这一转化过程,反硝化碳源不再为硝酸盐还原菌优先利用,也不存在硝酸盐还原酶对亚硝酸盐还原酶的竞争性抑制,加速了脱氮效率。2.同时硝化反硝化同时硝化反硝化（simulataneous nitrification denitrification）工艺，简单地说，是在同一个反应器中同时实现硝化和反硝化。Munch.Elisabeth V等研究了SBR法中的同时硝化反硝化现象[4。G.Bertanza运用延时曝气法对废水处理过程中的同时硝化反硝化现象进行了三年的研究[5]。试验结果表明：处理系统中的氧化还原电位在120～180mv范围内（此时DO 浓度均在1.5mg/L以下）同时硝化反硝化的处理效果最好，总氮去除率可达到60%～70%。根据以上可知，同时硝化反硝化现象确实存在于多种废水处理工艺中。目前大多数学者认为其机理的探讨主要从微环境理论、微生物学和生物化学的角度来研究：⑴从微环境角度来看，由于微生物个体形态非常微小,一般属μm级,影响生物的生存环境也是微小的。由于微生物种群结构、基质分布、代谢活动和生物化学反应的不均匀性,以及物质传递的变化等因素的相互作用,在活性污泥菌胶团和生物膜内部会存在多种多样的微环境类型。即使在好氧性微环境占主导地位的活性污泥系统中,也常常同时存在少量的微氧、缺氧、[!--empirenews.page--]厌氧等状态的微环境。⑵从生物学和生物化学角度来看，主要有两种观点存在：一种是Lloyd等及Robertson和Kuennen提出的好氧反硝化的概念，认为好氧反硝化菌和好氧反硝化酶系的存在导致了这种现象。目前已知的好氧反硝化菌有Pseudoonas、Spp、Alcaligensfaecalis、Thiosphaera、Pantotropha等[6]，这些菌种为好氧反硝化的解释提供了生物学依据。另一种是Bock等提出的好氧反氨化的概念，即在有氧气限制的情况下，NH3-N直接转化为氮气。同时硝化反硝化有以下优点[7]：⑴硝化过程中消耗碱度,反硝化过程中产生碱度,这样同时硝化反硝化能有效地保持反应器中pH值稳定,而且无需添加外碳源,考虑到硝化菌最适pH值范围很窄,仅为7.15～8.16,因此这一点是很重要的。⑵同时硝化反硝化意味着在同一反应器、相同的操作条件下,硝化和反硝化应能同时进行。如果能够保证在好氧池中一定效率的反硝化与硝化反应同时进行,那么对于连续运行的同时硝化反硝化工艺污水处理厂,可以省去缺氧池的费用，或至少减少反应池容积。对于仅由一个反应池组成的序批式反应器来讲,同时硝化反硝化能够降低实现完全硝化反硝化所需的时间。同时硝化反硝化系统提供了今后降低投资并简化生物脱氮技术的可能性。然而,对于同时硝化反硝化的机理还缺乏深入的认识与了解,要使该项技术实用化还有大量研究工作有待完成。3.厌氧氨氧化1990年，荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室开发了ANAMMOX工艺。该工艺的特点是：在厌氧的条件下，以NO3―为电子受体，将NH3-N 转化为氮气。最近研究表明NO3―是一个关键的电子受体。由于这类细菌是自养菌,因此不需要添加有机物来维持反硝化。试验研究发现:厌氧反应器中NH3-N浓度的降低与NO3―的去除

生物脱氮除磷的综述

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，NH4+-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。

污水生物脱氮技术原理

污水生物脱氮技术原理、影响因素和3大关键菌种 本篇主要讲解污水生物脱氮原理，包括污水脱氮方法简介、生物脱氮技术原理、污水生物脱氮影响因素、生物脱氮作用中的三类关键菌种。 01、污水脱氮方法简介 目前含氮污水脱氮，常用的方法有生物法、物理法、化学法、电化学法等四种方法，其中物理法大多采用加碱吹脱，化学法最常用的是折点加氯法，电化学法通过外加直流电，在阳极产生强氧化剂，在阴极产生强还原环境和碱性环境，相互作用脱氮。不过物理法和化学法、电化学法都不是咱们注册考试考察重点内容，《排水工程》考察重点脱氮方法为生物脱氮方法。 02、生物脱氮技术原理 说到生物脱氮，就离不开缺氧的概念，一定要注意缺氧和厌氧的区别，其中缺氧是没有分子氧但是有硝酸根、亚硝酸根，而厌氧则是既没有分子氧也没有氮的氧化物，要求要比缺氧更加严格。 水体中的总氮=硝酸盐氮+亚硝酸盐氮+有机氮+氨氮，其中有机氮+氨氮=凯氏氮，硝酸盐氮+亚硝酸盐氮=硝态氮，所以总氮=凯氏氮+硝态氮。这是一个知识常考点，需要大家弄清楚这几个氮的相互包含关系。 生物脱氮的原理，大致可以分为以下4步骤描述： 1.有机氮在氨化细菌的作用下，发生氨化作用生成氨氮，注意氨化作用在厌氧环境、好氧环境均能进行，且氨化作用能够产生碱度。 2.水中氨氮再亚硝酸菌的亚硝化作用下，生成亚硝酸根，亚硝化过程消耗碱度，且在好氧条件下进行。 3.亚硝酸菌在硝酸菌的作用下，发生硝化作用，继续生成硝酸根，这个过程也是在好氧条件下进行的，这个过程也消耗碱度，但是消耗量要比亚硝化过程少。 4.生成的硝酸根在缺氧条件下，由反硝化细菌发生反硝化作用，生成氮气排入大气，这个过程能够大大增加碱度，可以适当弥补前面阶段消耗的碱度。 对于最常规的生物脱氮，就是以上4步骤，但是目前研究最多的还有短程反硝化脱氮，也就是进行到第2步，生成亚硝酸根时，就在缺氧条件下由反硝化细菌把亚硝酸根转变为氮气排除进入大气中，省略了第3步骤，从而提高了脱氮

生物脱氮工艺发展综述

生物脱氮工艺的发展 摘要：在阐述水体中氮的危害、城市污水生物脱氮机理的基础上，分析生物脱氮的常见工艺。回顾传统生物脱氮工艺的基本原理和工艺发展，针对传统生物脱氮技术在工业废水等高氮低磁废水处理的不足。介绍新型生物脱氮技术的基本理论和工艺。 关键字：同步硝化反硝化；短程硝化反硝化；厌氧氨氧化;生物脱氮工艺；发展趋势。 前言： 长期以来，城市污水在处理过程中忽视对氮等营养物质的处理，大量的未经过处理或处理不充分的含氮废水外排，严重影响了地表水质，造成水体富营养化，所以城市对废水的脱氮要求越现紧迫。氮是造成水体富营养化的重要污染物质，随着排污标准对氮排放的日益重视，传统的生物脱氮方法得到了进一步发展，目前多种脱氮工艺组合或通过理论创新而开辟的新型生物脱氮路线成为新的发应用方向。在高浓度氨氮废水(如垃圾渗滤液、屠宰厂废水等)处理方面，短程硝化、硝化一反硝化、同步硝化反硝化和厌氧氨氧化工艺越来越受到重视，提供了可能有效解决此类废水污染的途径[1]。 1.水体中氮的危害 大量未经处理或未经适当处理的含氮的各种废水(包括生活污水及某些工业废水）排入江河，会给环境造成严重危害，主要表现为以下几个方面[2]： 1)造成水体的富营养化现象。当水体中含氮等营养物质过多时，将促进藻类等浮游生物的过度繁殖，致使水面上形成密集的“水华”或“赤潮”。藻类带有一股鱼腥味，可使水质下降。一些藻类的蛋白类毒素，可富集在水生生物中，并通过食物链使人中毒。 2)消耗水体中的氧气。藻类大量过度繁殖，死亡后藻类有机体被异养微生物分解，消耗了水中的大量溶解氧，使水中溶解氧含量急剧下降。此外，还原态氮排入水体会因硝化作用而耗去水体中大量的氧。

新型生物脱氮工艺的简介

新型生物脱氮工艺的简介 摘要：水体中的氮素污染越来越严重。传统生物脱氮工艺在废水脱氮过程中发挥着重要的作用，但也暴露出成本高、脱氮效率低等缺点。随着生物脱氮新技术如亚硝酸型硝化反硝化技术、厌氧氨氧化技术的发展，生物脱氮新工艺也越来越多的受到研究者的关注。本文主要介绍了亚硝化脱氮工艺（SHARON）、厌氧氨氧化工艺（ANMAMOX）、亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺（SHARON-ANAMMOX）、全程自养脱氮工艺（CANON）、限制自养硝化反硝化工艺（OLAND）。分别阐述了各工艺的原理、影响因素、运行特性、应用状况等。最后，简单叙述了各工艺的区别和联系，对各种工艺的操作参数进行了比较和概括。 关键词：SHARON；ANMAMOX；SHARON-ANAMMOX；CANON；OLAND 1.引言 传统的生物脱氮理论包括硝化和反硝化两个过程，分别由自养型硝化菌和异氧型反硝化菌完成。传统生物脱氮工艺需要消耗大量的溶解氧、碳源，造成较高的运行成本。随着近代生物学和生物技术的发展，以及污水生物脱氮工程实践中出现的新的问题和现象，国内外学者提出了一些脱氮理论的新认识，并逐渐形成了生物脱氮新的理论。基于这些生物脱氮新理论，废水生物脱氮新技术也有了较快的发展。在亚硝酸型硝化反硝化技术和厌氧氨氧化技术发展的基础上，出现了一些新的生物脱氮工艺。这些生物脱氮工艺包SHARON、ANMAMOX、SHARON-ANAMMOX、OLAND、CANON等。 2.Sharon工艺 SHARON（single reactor for high ammonia removal over nitrite）即亚硝化脱氮工艺，是 荷兰Delft 技术大学1997 年提出并开发的一种新型生物脱氮技术[1]。其基本原理是在同一个反应器内，在有氧的条件下，自养型亚硝酸菌将NH4+转化为NO2﹣，然后在缺氧的条件下，异氧型反硝化菌以有机物为电子供体，以NO2﹣为电子受体，将NO2﹣转化为N2。其理论基础是亚硝酸型硝化反硝化技术，生化反应式可用下式（1）表示： NH4+ + 0.75O2 + HCO3﹣→0.5 NH4+ + 0.5NO2﹣+ CO2 + 1.5H2O （1）该工艺的关键是如何将氨氧化控制在亚硝酸阶段，并持久维持较高浓度的亚硝酸盐积累[2]。由于硝化过程中的两类细菌亚硝酸菌和硝酸菌的生长特性不同，对环境的要求也不同，这为将硝化控制在亚硝化阶段提供了条件[3]。

生物脱氮除磷工艺水处理教案(清华大学精品课程)

第七章 生物脱氮除磷工艺 第一节 概述 一、营养元素的危害 氮素物质对水体环境和人类都具有很大的危害，主要表现在以下几个方面： 氨氮会消耗水体中的溶解氧； 氨氮会与氯反应生成氯胺或氮气，增加氯的用量； 含氮化合物对人和其它生物有毒害作用：① 氨氮对鱼类有毒害作用；② NO 3- 和NO 2-可被转化为亚硝胺——一种“三致”物质；③ 水中NO 3-高，可导致婴儿患变性血色蛋白症——“Bluebaby ”； 加速水体的“富营养化”过程；所谓“富营养化”就是指水中的藻类大量繁殖而引起水质恶化，其主要因子是N 和P （尤其是P ）；解决的办法主要就是要严格控制污染源，降低排入水环境的废水中的N 、P 含量；对于城市废水来说，利用传统的活性污泥法进行处理，对N 的去除率一般只有40%左右，对磷的去除率一般只有20~30%。 二、脱氮的物化法 1、氨氮的吹脱法： -++?+OH NH O H NH 423 2 2每 3 采用斜发沸石作为除氨的离子交换体。 出水 折点加氯法脱氯工艺流程

三、除磷的物化法（混凝沉淀法） 1、铝盐除磷 4343AlPO PO Al →++ + 一般用Al 2(SO 4)3，聚氯化铝（PAC ）和铝酸钠（NaAlO 2） 2、铁盐除磷：FePO 4 Fe(OH)3 一般用FeCl 2、FeSO 4 或 FeCl 3 Fe 2(SO 4)3 3、石灰混凝除磷 O H PO OH Ca HPO OH Ca 23452423))((345+→++--+ 向含磷的废水中投加石灰，由于形成OH -，污水的pH 值上升，磷与Ca 2+反应，生成羟磷灰石。 第二节 生物脱氮工艺与技术 一、活性污泥法脱氮传统工艺 1、Barth 提出的三级活性污泥法流程： 第一级曝气池的功能：① 碳化——去除BOD 5、COD ；② 氨化——使有机氮转化为氨氮； 第二级是硝化曝气池，投碱以维持pH 值； 第三级为反硝化反应器，可投加甲醇作为外加碳源或引入原废水。 该工艺流程的优点是氨化、硝化、反硝化分别在各自的反应器中进行，反应速率较快且较彻底；但七缺点是处理设备多，造价高，运行管理较为复杂。 2、两级活性污泥法脱氮工艺