短程硝化_厌氧氨氧化工艺_张勇

第39卷第8期辽宁化工Vol．39，No．82010年8月LiaoningChemicalIndustryAugust，2010短程硝化－厌氧氨氧化工艺张勇，高艳娇2，张瑞烽3(1．辽宁工业大学理学院，辽宁锦州121001;2．辽宁工业大学土木建筑工程学院，辽宁锦州121001;3．上海景水环境科技有限公司，上海200072)摘要:对短程硝化－厌氧氨氧化工艺机理、工艺形式及特点进行了总结，并指出了该工艺存在的问题及发展方向。关键词:短程硝化;厌氧氨氧化;工艺机理中图分类号:TQ031．7文献标识码:A文章编号:10040935(2010)08082703传统的生物硝化反硝化脱氮技术由于反硝化需要碳源，对于C/N比较低的污水，如果没有外加有机碳源，反硝化就无法有效地进行［1］。针对这一局限性，近年来出现了一种新型的脱氮机理和脱氮工艺，即短程硝化－厌氧氨氧化工艺。相对于传统工艺，短程硝化－厌氧氨氧化工艺不但节省了50%的曝气量，还不需要外加有机碳源，对低C/N废水的处理有着不可替代的优越性［2］。1短程硝化－厌氧氨氧化机理1．1短程硝化反硝化机理1975年，Voets发现了硝化过程中HNO2的积累现象，首次提出了短程硝化－反硝化脱氮的概念［3］。该机理将硝化过程控制在NO－2－N阶段，随后进行反硝化，亦即短程硝化反硝化机理。实现短程硝化反硝化的关键在于将NH+4－N的氧化控制在NO－2－N阶段，阻止NO－2－N阶段的进一步氧化，再直接进行反硝化。这一发现使人们摆脱了过去一直认为实现废水的生物脱氮就必须经过全程硝化和反硝化才能去除的观点。实际上从氮的微生物转化过程来看，NH+4－N被氧化成NO－3－N是由两类独立的细菌催化完成的两个不同反应。对于反硝化菌，NO－2－N和NO－3－N均可以作为最终受氢体，因而整个生物脱氮过程也可以经NH+4－N→NO－2－N→N2途径完成。与全程硝化－反硝化相比，短程硝化反硝化的反硝化阶段可减少40%左右的有机碳源，这对低C/N比废水(如焦化废水、石化废水及垃圾渗滤液等)的生物脱氮处理具有重要意义。1．2厌氧氨氧化机理1977年，Broda就从热力学的角度推测自然界可能存在以亚硝酸盐为电子受体的厌氧氨氧化反应［4］。1995年，Mulder和VandeGraff等在一个中试规模的反硝化流化床中发现了厌氧氨氧化现象，以后又发现氨的消失与硝酸