pH_ORP监控在亚硝酸型生物脱氮过程中的应用_邓嫔

pH、ORP监控在亚硝酸型生物脱氮过程中的应用邓嫔1，刘威2，李小明1*，杨麒1，张少强1，管慧玲1（1.湖南大学环境科学与工程学院，长沙410082；2.湖北省环境科学研究院，武汉430072）摘要：目前亚硝酸型生物脱氮因为其节约能源和碳源备受人们的关注。国内外学者提出了多种实现及维持的控制途径，但仍存在一些问题。文章分析了pH、ORP作为亚硝酸型硝化过程控制参数的理论基础，并阐述了亚硝酸型生物脱氮过程中pH、ORP过程控制国内外研究现状和发展趋势。关键词：亚硝化菌；pH；氧化还原电极电位(ORP)；实时监控中图分类号：X701.2文献标识码：A文章编号：1003-6504(2007)03-0097-03污水生物处理系统是一个复杂的动态过程，实时监控系统能在有效的时间内对所发生事件进行处理，故在污水生物处理过程控制中应用广泛。pH、ORP作为污水处理系统过程控制参数的研究已有20多年历史[1]，但仍是现阶段的研究热点。从节约能源和碳源的角度考虑，pH、ORP实时监控系统应用于亚硝酸型生物脱氮系统中也具有非常重要的现实意义。目前，pH、ORP实时监控在SBR系统中的应用比较广泛，并且成功的实现了亚硝酸盐的稳定积累。1亚硝酸型生物脱氮传统生物脱氮过程中，硝化反应由亚硝化菌和硝化菌经NH4+-N→NO2--N→NO3--N完成。亚硝酸型生物脱氮是控制硝化反应在NH4+-N→NO2--N阶段然后进行反硝化或厌氧氨氧化。与传统生物脱氮技术相比，亚硝酸型生物脱氮技术不仅可以节省25%的能源和40%的碳源，还能缩短反应时间，降低污泥产量。通过控制影响亚硝化菌和硝化菌两种微生物生命活动的各种因素，可以改变硝化反应的类型，实现HNO2积累。其主要影响因素有温度、溶解氧、pH值和污泥龄等。研究[2-5]表明控制温度在30～35℃、DO为0.5mg/L左右、pH7.4～8.3、游离氨浓度5～10mg/L最有利于HNO2稳定积累。2pH、ORP实时监控2.1pH作为实时监控参数的理论依据环境的pH值与微生物的生长、繁殖等生命活动有着非常密切的关系。不同微生物有其不同的pH适应范围。同时，污水生物处理反应机理的研究及实践证明，反应器内生化反应的进行会导致pH值的变化。硝化阶段，NH4+转化为NO2-和NO3-是由亚硝化菌和硝化菌共同作用而实现的。反应式为[6]:NH4++32O2亚硝化菌