短程硝化控制条件研究现状与应用分析_刘海滨

短程硝化控制条件研究现状与应用分析刘海滨李亚峰田西满(沈阳建筑大学市政与环境工程学院沈阳110168)摘要通过介绍短程硝化的机理,分析了温度、pH、DO浓度、SRT、游离氨浓度、实时控制技术及有机物浓度6个方面对于短程硝化的影响,探讨如何控制这些影响因素来达到亚硝酸盐的积累以及应用于实际所面临的困难,并展望了研究的发展方向关键词短程硝化温度DO值实际应用AnalysisontheControllingConditionReseachandApplicationofShort-termNitrificationLIUHai-binLIYa-fengTIANXi-man(SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,ShenyangJianzhuUniversityShenyang110168)AbstractBasedontheintroductionofshort-termnitrificationmechanism,thispaperanalyzestheeffectsofthetemperature,pH,concen-trationofDO,concentrationoffreeammonia,sludgeageandconcentrationoforganicmaterialontheshort-termnitrification,discusseshowtocontroltheseaffectingfactorstorealizetheprocessbetterandtheproblemsfacedinpractice,andalsoprospectsthedevelopmentdirectionoftheresearch.Keywordsshort-termnitrificationtemperatureDOvalueactualapplication短程硝化(short-termnitrification)是近年来的研究热点,特别是控制因素的研究有较多成果。现有研究表明通过控制温度、pH值、碱度、游离氨的浓度、溶解氧、SRT和添加抑制剂等方法均可在不同程度上实现亚硝酸盐的积累。但对此问题的研究成果,均处于实验室研究阶段,鲜有实际工程的成功实例报道,所以对其实际应用的研究成果意义更为重大。为了更好地明确研究方向,笔者着重对相对应用前景好的因素的新成果进行介绍与总结,分析短程硝化控制与影响因素,展望研究的发展方向。1短程硝化机理短程硝化是相对于全程硝化而言,简单说即通过各种手段,将反应控制在反应(1)式阶段,阻止(2)式反应的发生。亚硝酸化:2NH4++3O2※2NO2-+4H++2H2O■G'0=-274.74kJ/e-eq(1)微生物:氨氧化菌Ammoniaoxidizer(Nitrosomonas、Ni-trosospira、Nitrosococcu等)。硝酸化:2NO2-+O2※2NO3-■G'0=-148.28kJ/e-eq(2)微生物:亚硝酸氧化菌Nitriteoxidizer(Nitrobacter、Nitro-spira等)。2影响因素和控制方法研究状况分析温度,pH值,碱度,游离氨的浓度,溶解氧,SRT和添加抑制剂这些方法都可以实现短程硝化,他们的本质都是在保持亚硝化的基础上,抑制和淘汰硝化细菌,其理论依据都是从2种细菌的差异着手。表1和表2是Rettmann和Snoeyink[1](1984)分别总结描述氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌的化学计量学和动力学的基本参数和导出数。通过这些参数我们能更清楚地看到2种细菌的异同点,把握研究的方向。2.1温度表1在5-25℃下的氨氧化细菌的基本参数和导出参数参数温度t时的参数值5℃10℃15℃20℃25℃fs00.140.140.140.140.14Y(VSSa/NH4+-N)/mg0.330.330.330.330.33qn(NH4+-N/VSSa)/(mg·d-1)0.961.31.72.33.1qo2(O2/VSSa)/(mg·d-1)2.93.85.16.89.2μ/d-10.320.420.580.761.2KN(NH4+-N)/(mg·L-1)0.180.320.571.01.5Ko(O2)/(mg·L-1)0.50.50.50.50.5b/d-10.0450.0600.0820.110.15[θxmin]lim/d3.62.82.11.51.2SminN(NH4+-N)/(mg·L-1)0.0290.0530.0940.170.26SminO(O2)/(mg·L-1)0.0810.0830.0840.0850.085·20·工业安全与环保IndustrialSafetyandEnvironmentalPr