文档介绍：硝化与反硝化利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化1 生物脱氮与同步硝化反硝化在生物脱氮过程中,废水中的氨氮首先被硝化菌在好氧条件下氧化为NO-X,然后NO-X在缺氧条件下被反硝化菌还原为N2(反硝化)。硝化和反硝化既可在活性污泥反应器屮进行,又口J在生物膜反应器中进行,FI前应用最多的还是活性污泥法。硝化菌和反硝化菌处在同—•活性污泥中,由于硝化菌的好氧和自养特性与反硝化菌的缺氧和界养特性明显不同,、双沟式氧化沟工艺等)或在一个反应器中顺次进行(如SBR)。当混合污泥进入缺氧池(或处于缺氧状态)时,反硝化菌丄作,硝化菌处于抑制状态;当混合污泥进入好氧池(或处于好氧状态)时情况则相反。显然,如果能在同一反应器中使同一污泥中的两类不同性质的菌群(硝化菌和反硝化菌)同时工作,形成同步硝化反硝化(SimultaneousNitrificationDenitrification简称SND),则活性污泥法的脱氮工艺将更加简化而效能却人为提高。此外从工程的角度看,硝化和反硝化在两个反应器中独立进行或在同一个反应器中顺次进行时,硝化过程的产碱会导致0H-积累而引起pH值升高,将影响上述两阶段反应过程的反应速度,这在高氨氮废水脱氮时衣现得更为明显。但对SND工艺而言,反硝化产生的011诃就地中和硝化产生的H+,减少了pH值的波动,从而使两个牛:物反应过程同时受益,提高了反应效率。2实现同步硝化反硝化的途径由于硝化菌的好氧特性,有可能在曝气池中实现SND。实际上,很早以前人们就发现了曝气池中氮的非同化损失(其损失量随控制条件的不同约在10%〜20%左右),对SND的研究也主要围绕着氮的损失途径來进行,希望在不影响硝化效果的情况下提高曝气池的脱氮效利用某些微牛物种群在好氧条件卜•具有反硝化的特性來实现SND。研究结果表明,Thiosphaera>「利用NOX-N进行反硝化。如果将硝化菌和反硝化菌置于同一反应器(曝气池)内混合培养,则可达到单个反应器的同步硝化反硝化。尽管这些微工物的纯培养结來令人满意,但目前普遍认为离实际应用尚有距离,主要原因是实际污泥中这些菌群所占份额太小。利用好氧活性污泥絮体屮的缺氧区來实现SND。通常曝气池屮的DO维持在1〜加g/L,活性污泥大小具冇一定的尺度,由于扩散梯度的存在,在污泥颗粒的内部可能存在着一个缺氧区,从而形成有利于反硝化的微环境。以往对曝气池中氮的损失主要以此解释,并被广泛接受。如果污泥颗粒内部厌氧区增人,反硝化效率就相应提高。大量研究结果表明,活性污泥的SND主要是由污泥絮体内部缺氧产生。要实现高效率的SND,关键是如何在曝气条件下(不影响硝化效果)增人活性污泥颗粒内部的缺氧区以实现反硝化。要达到这一11的,冇两种途径可供选择,即减小曝气池内混合液的D0浓度和提高活性污泥颗粒的尺度。降低曝气池的D0浓度,即减小了02的扩散推动力,可在不改变污泥颗粒尺度的条件下在其内部形成较人的缺氧区。川•麦BioBalance公司发明的SymBioT•艺即建立在此理论基础之上(曝气池D0维持在1mg/L以下),但在低D0浓度下硝化菌的活性将会降低,且极易形成诸如Sphaeroticulenatans/