污水低氧脱氮机制及其应用研究进展_江清华

第一作者:江清华,男,1984年生,硕士,主要从事水污染控制技术研究。#通讯作者。＊国家科技重大专项课题(No.2008ZX07316-002、No.2008ZX07421-002);国家科技支撑计划课题(No.2006BAJ08B10、No.2006BAJ04A07);上海市建委重大科研项目(No.重科2007-008);同济大学青年优秀人才培养行动计划课题(No.2007KJ015)。污水低氧脱氮机制及其应用研究进展＊江清华王荣昌#杨殿海(同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092)摘要阐述了污水低氧脱氮的基本原理,即抑制或去除亚硝酸盐氧化菌(NOB),同时保留氨氧化菌(AOB),并保持其活性;探讨了污水低氧脱氮实现途径;详细介绍了几种典型的污水低氧脱氮工艺(短程硝化(SHARON)工艺、厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺、好氧反氨化(DEMON)工艺、低氧自养硝化反硝化(OLAND)工艺、甲烷营养型硝化反硝化工艺和亚硝酸盐型完全自养脱氮(CANNON)工艺)的应用研究进展;最后对污水低氧脱氮处理工艺的工程运用进行了展望。关键词低氧短程脱氮能耗氨氮亚硝酸盐氮PrinciplesandapplicationsofnitrogenremovalunderoxygenlimitedconditionsJiangQinghua,WangRongchang,YangDianhai.(StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourceReuse,CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092)Abstract:ThewastewaterinsouthernChinapresentedthecharacteroflowcarbon/nitrogenratio,whichwasbadfornitrogenremovalbyconventionalnitrification-denitrificationprocessesinefficientandeconomical.Thenovelprocessesofnitrogenremovalunderoxygenlimitedconditionscouldnotonlyreducetheenergyconsumptionforoxy-gensupply,butalsoavoidtheadditionofexternalcarbonsources.Combinedwiththeliteraturereviewathomeanda-board,thepaperdescribedthebasicprincipleandrealizationsofnitrogenremovalinoxygenlimitedconditions,sometypicalprocessessuchassinglereactorhighactivityammoniaremovalovernitrite(SHARON),anaerobicammoniumoxidation(ANAMMOX),deammonification(DEMON),oxygenlimitedautotrophicnitrificationdenitrification(OLAND)andcompletelyautotrophicnitrogen-removalovernitrite,(CANNON)wereintroducedindetail.Finally,thefuturedirectionsofnitrogenremovalinoxygenlimitedconditionswereprospectedfortheactualapplicationinwastewatertreatmentplants.Keywords:oxygenlimitedconditions;short-cutnitrogenremoval;energyconsumption;ammonium;nitrite传统的生物脱氮污水处理工艺先经硝化反应将NH+4-N氧化为NO-3-N,再经反硝化反应将NO-3-N还原为N2逸出污水系统,从而达到脱氮目的。而NO-2-N是硝化反应和反硝化反应的中间产物,因此理论上可以实现控制硝化反应只进行到亚硝化阶段,从而使反硝化反应从NO-2-N开始进行,即短程硝化反硝化过程[1]。短程硝化反硝化脱氮工艺能在硝化反应过程中节约25%的曝气量,在反硝化反应过程中节约40%的COD[2],能降低污水处理厂运行成本,同时也为处理低碳氮比的城市污水提供了新思路。1污水低氧脱氮