短程硝化反硝化中影响HNO_2积累的因素分析_汪德生

短程硝化反硝化中影响HNO_2积累的因素分析_汪德生1引言短程硝化反硝化生物脱氮工艺是近几年刚刚发展起来的新型生物脱氮技术。该技术具有节约能源、减少污泥产量和节省占地面积等优点，因此，受到国内外污水处理领域的广泛关注，并成为污水生物脱氮研究领域的热点。2工艺原理生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和NH3-N转化为N2和NxO气体的过程，需经过硝化和反硝化2个过程。传统生物脱氮工艺是将硝化过程和反硝化过程作为2个独立的阶段分别安排在不同的反应器中实现的［1］，如式（1）。短程硝化反硝化新工艺是利用硝酸菌和亚硝酸菌的差异，控制硝化反应只进行到NO2-阶段，也就是造成大量的NO2-累积，然后就进行反硝化反应，如式（2）。NH4++O3NO2-+O3NO3-!######$NO3-%&+有机物NO2-+有机物N2!########$硝化反硝化（1）NH4-+O3NO2-!####$NO2-%&+有机物N3!####$短程硝化短程反硝化（2）通过式（1）（2）可以看出，NO2-在传统脱氮过程中经历了一个闭路循环，循环增加了硝化的曝气量和反硝化有机物的需要量。在一般情况下，硝化中间产物NO2-很快地被氧化为NO3-，因此传统生物脱氮的硝化产物以NO3-为主，NO2-含量一般低于5%。短程硝化反硝化生物脱氮法是将硝化控制在形成亚硝酸阶段，阻止亚硝酸的进一步硝化，然后直接进行反硝化，其关键是在硝化阶段维持HNO2长久稳定地积累。与传统硝化反硝化方法相比，短程硝化反硝化具有以下优点［2］：减少了反硝化碳源；提高了反硝化效率；更低的生物产量，减少了剩余污泥的处理量；减少了硝化反应需氧量。3维持与影响因素由于废水生物处理反应器均为开放的非纯培养系统，如何控制硝化停止在HNO2阶段是实现短程生物脱氮的关键。传统硝化过程是由亚硝酸菌和硝酸菌协同完成的，由于这2类细菌在开放的生态系统中形成较为紧密的互生关系，将氨氧化为硝酸，因此完全的亚硝酸化是不可能的。实现短程硝化反硝化的关键在于将NH4+氧化控制在NO2-阶段，阻止NO2-的进一步氧化，然后直接进行反硝化［3］。短程硝化反硝化的标志是硝化产物持续稳定的NO2-的累积，要求硝化产物中NO2-/（NO3-+NO2-）值至少大于0.5。因此，如何持久稳定地维持较高浓度NO2-的积累及影响NO2-积累的因素成为研究短程硝化反硝化的热点所在。通过查