低溶氧短程硝化、反硝化在污水处理工艺中的应用

低溶氧短程硝化、反硝化在污水处理工艺中的应用低溶氧短程硝化、反硝化在污水处理工艺中的应用【摘要】本文阐述了传统硝化反硝化脱氮过程，并介绍了短程硝化反硝化生物脱氮机理及过程实现的工艺控制措施，就短程硝化反硝化脱氮的在污水处理中的实际应用进行了阐述，希望能够对该项应用的探索与研究形成推广和借鉴。【关键词】短程硝化反硝化；生物脱氮传统的生物脱氮技术认为要完全去除水中的氨态氮就必须要经过完整的硝化与反硝化过程。而大量研究表明，好氧硝化菌和兼性厌氧反硝化菌是可以在同一个反应器里共同起作用的。因为在整体和每一单元填料表面所附着的生物膜上都存在基质和溶解氧的浓度梯度分布，这就为各种生态类型的微生物在生物膜内不同部位占据优势生态位提供了条件。而且短程硝化反硝化脱氮比传统的脱氮技术具有更多的优点。1传统硝化反硝化脱氮机理1.1硝化反应包括两个步骤：第一步为亚硝化过程，是将NH4+氧化成NO2-；第二步为硝化过程，由硝酸菌将亚硝酸盐进一步氧化为NO3-，亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌，都利用无机碳化合物如CO32-、HCO3-和CO2作为碳源，从NH3、NH4+或NO2-的氧化反应中获取能量。当硝酸菌受到抑制的时候，将会出现NO2-的积累。很显然，在传统的硝化-反硝化脱氮过程中，在反硝化菌的作用下，反硝化过程既可从硝酸盐开始，也可以从亚硝酸盐开始。但由NO2-转化为NO3-，然后由NO3-再转化为NO2-的重复转化过程中，要消耗更多的溶解氧和有机碳源。1.2反硝化反应主要过程是在缺氧的条件下，将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮。反硝化过程中亚硝酸盐和硝酸盐的转化是通过反硝化细菌的同化作用和异化作用来完成的。异化作用就是将NO2-和NO3-还原为NO、N2O、N2等气体物质，主要是N2。而同化作用是反硝化菌将NO2-和NO3-还原成为NH3-N，供新细胞合成使用。2短程硝化反硝化机理短程硝化反硝化生物脱氮也可称为亚硝酸型生物脱氮，它是通过控制特殊的环境条件抑制硝酸菌的生长，使系统中的亚硝酸菌成为优势菌种，形成NO2-的积累，阻止亚硝酸的进一步硝化，然后直接进行反硝化，形成NH4+→NO2-→N2的脱氮过程。其中反硝化菌直接以NO2--N为最终受氢体进行反硝化脱氮的过程。3短程硝化反硝化过程实现的控制因素3.1温度生物硝化反应在4～45℃内均可进行，适宜温度为20～35℃，一般低