短程硝化反硝化生物脱氮的影响因素分析_谢新立

短程硝化反硝化生物脱氮的影响因素分析谢新立，王欣（沈阳建筑大学市政与环境工程学院，沈阳110168）短程硝化反硝化生物脱氮技术以其独有的优势成为目前污水脱氮领域研究的热点，其原理并不复杂，但研究过程中如何将氨氮的氧化稳定控制在NO2－－N阶段并非易事。从目前国内外的研究现状看，通常是利用硝化细菌和亚硝化细菌2种菌在增殖动力学上的差异，人为地控制一些条件使NO2－－N得到积累，然后进行反硝化。目前实验室研究中通常通过控制温度、pH值和DO等来实现NO2－－N的积累［1］，对许多因素的控制尚无成熟理论支持，工艺应用也仅限于运行条件苛刻的SHARON工艺和OLAND工艺，难以大规模推广应用。在常规条件下，如何实现长久稳定的NO2－－N积累还有待于进一步研究。1短程硝化反硝化的反应机理传统的硝化过程包括亚硝化阶段和硝化阶段，分别由亚硝化细菌和硝化细菌来完成，将NH4＋依次转化为NO2－和NO3－。反硝化过程是通过反硝化细菌将NO2－或NO3－作为电子受体转化为N2。短程硝化反硝化就是通过分别培养驯化亚硝化细菌和反亚硝化聚磷菌，通过亚硝化细菌将NH4＋在亚硝化作用下转化为NO2－，然后不经NO3－的生成过程直接由反亚硝化聚磷细菌将NO2－转化为N2的过程。短程硝化反硝化之所以能够实现，主要是由于亚硝化过程和硝化过程是氨氮氧化过程中依次进行的过程，在硝化过程中通过控制适当的条件完全可以把两者分开。另外，从微生物学角度分析，亚硝化细菌和硝化细菌之间的关系并不密切，并无进化谱上的关联性，运行过程中通过控制适宜的环境条件可以培养出亚硝化细菌［2］。2各因素对短程硝化反硝化的影响分析2．1温度的影响温度对硝化反应的影响是通过亚硝化细菌和硝化细菌生长速率的不同而表现出来的。通常认为，生物的硝化反应在4～45℃下均可进行，适宜的温度为20～30℃，在12～14℃时，亚硝化细菌的活性大于硝化细菌的活性，表现为NO2－的积累，摘要：介绍了短程硝化反硝化生物脱氮的反应机理，从温度、pH值、游离氨、DO、污泥龄和有害物质等几个方面分析对短程硝化反硝化过程中的影响，提出了目前短程硝化反硝化的研究中应当解决的问题。关键词：生物脱氮；短程硝化反硝化；影响因素中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：%1009－2455（2011）02－0011－03Analysisofinfluencingfactorsofshortcutnitrification-denitrificationbiologicalnitrogenremovaltechniqueXIEXin-li，WANGXin（SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,ShenyangJianzhuUniversity,Shenyang110168,China）Abstract：Themechanismofshortcutnitrification-denitrificationbiologicalnitrogenremovaltechniquewasintroduced,andtheeffectsoftemperature,pHvalue,freeammonia,dissolvedoxygen,sludgeageandharmfulsubstanceontheprocessofshortcutnitrification-denitrificationwereanalyzed.Thecurrentproblemsinthestudyofthesaidtechniquewerepointedout.Keywords：biologicalnitrogenremoval;shortcutnitrification-denitrification;influencingfactors收稿日期：2010-12-01；修回日期：2010-12-23工业用水与废水INDUSTRIALWATER＆WASTEWATERVol．42No．2Apr.，2011·11·工业用水与废水INDUSTRIALWATER＆WASTEWATERVol．42No．2Apr.，201115～30℃时硝化细菌的活性大于亚硝化细菌的活性，形成的NO2－可完全被转化为NO3－，超过30℃时又出现NO2－的积累［3］。目前，对于温度对亚硝化细菌生长的影响说法不一。王淑莹等［4］和高景峰等［5］运用SBR法考察了温度对短程硝化反硝化的影响，得出维持稳定短程硝化反硝化的最适温度为28～29℃，此时亚硝化率为82．2％～83．5％。高大文［6］运用SBR反应器处理豆制品废水，在温度为（31±0．5）℃的条件下，获得了较好的亚硝化效果，亚硝化率（NO2－／（NO2－＋NO3－））稳定在90％以上。Hellin