短程硝化-反硝化

短程硝化-反硝化长期以来无论是在废水生物脱氮理论上还是在工程实践中，都一直认为要实现废水生物脱氮就必须使4NH经历典型的硝化和反硝化过程才能安全地被除去，这条途径也可称之为全程(或完全)硝化—反硝化生物脱氮。实际上从氮的微生物转化过程来看，氨被氧化成硝酸是由两类独立的细菌催化完成的两个不同反应,应该可以分开。对于反硝化菌,无论是2NO还是3NO均可以作为最终受氢体，因而整个生物脱氮过程也可以经4NH→2HNO→2N这样的途径完成。早在1975年Voet就发现在硝化过程中2HNO积累的现象并首次提出了短程硝化—反硝化生物脱氮(Shortcutnitrification—denitrification，也可称为不完全或称简捷硝化—反硝化生物脱氮)，随后国内外许多学者对此进行了试验研究。这种方法就是将硝化过程控制在2HNO阶段而终止，随后进行反硝化。已有研究大多基于小型反应器内的间歇悬浮生长工艺[1]，对氮的去除率偏低[2]，对接触氧化系统中进行常温下短程脱氮工艺的研究较少。短程生物脱氮具有以下特点[3、4]：①对于活性污泥法，可节省氧供应量约25%，降低能耗；②节省反硝化所需碳源40%，在C/N比一定的情况下提高TN去除率；③减少污泥生成量可达50%；④减少投碱量；⑤缩短反应时间，相应反应器容积减少。因此这一方法重新受到了人们的关注。短程硝化的标志是稳定且较高的2HNO积累即亚硝酸化率较高[NNO2/(NNO2+NNO3)至少大于50%以上]。在不对氨态氮氧化产生较大影响的前提下，抑制亚硝酸盐的氧化过程，获得稳定的亚硝酸盐积累，是成功实现短程硝化反硝化工艺的关键。影响亚硝酸积累的因素主要有温度、pH、氨浓度、氮负荷、DO、有害物质及泥龄。①温度。生物硝化反应在4～45℃内均可进行，适宜温度为20～35℃，一般低于15℃硝化速率降低，并且低温对硝化产物及两类硝化菌活性影响也不同。12～14℃下活性污泥中硝酸菌活性受到更严重℃下活性污泥中硝酸菌活性受到更严重的抑制，出现的抑制，出现2HNO积累。积累。15～30℃范围内，硝化过程形成的亚硝酸可完全被氧化成硝酸。温度超过30℃后又会出现2HNO积累。②pH。随着硝化反应的进行，硝化过程产生的酸使废水pH不断下降。亚硝酸菌要求的最适pH在7～8.5之间，硝酸菌为6～7.5。反应器中pH低于7则整个硝化反应会受