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        近年來(lái)，生物脫氮領(lǐng)域開發(fā)了許多新工藝，主要有四種主要的生物脫氮工藝：同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化和全程自養(yǎng)脫氮。接下來(lái)小編就為大家介紹著四種主要的生物脫氮的過程及原理，一起來(lái)看一下吧。

        四種主要的生物脫氮的過程及原理如下

        1.同步硝化反硝化

        --在該工藝中，硝化與反硝化反應(yīng)在同一個(gè)構(gòu)筑物中同時(shí)進(jìn)行，與傳統(tǒng)的工藝相比具有明顯的優(yōu)越性。

        --節(jié)省反應(yīng)器體積和構(gòu)筑物占地面積，減少投資；

        --可在一定程度上避免NO2-氧化成NO3-再還原成NO2-這兩步多余的反應(yīng)，從而可縮短反應(yīng)時(shí)間，還可節(jié)省DO和有機(jī)碳；

        --反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度可以彌補(bǔ)硝化反應(yīng)堿度的消耗，簡(jiǎn)化pH調(diào)節(jié)，減少運(yùn)行費(fèi)用。

        --MBBR工藝是同步硝化反硝化的典型工藝。MBBR工藝原理是通過向反應(yīng)器中投加一定數(shù)量的懸浮載體，提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類，從而提高反應(yīng)器的處理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝氣的時(shí)候，與水呈完全混合狀態(tài)，微生物生長(zhǎng)的環(huán)境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細(xì)小，增加了氧氣的利用率。另外，每個(gè)載體內(nèi)外均具有不同的生物種類，內(nèi)部生長(zhǎng)一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好養(yǎng)菌，這樣每個(gè)載體都為一個(gè)微型反應(yīng)器，使硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)同時(shí)存在，從而提高了處理效果。

        2. 短程硝化-反硝化

        對(duì)許多低C/N比廢水，目前比較有代表性的工藝有亞硝酸菌與固定化微生物單級(jí)生物脫氮工藝，單一反應(yīng)器通過亞硝酸鹽去除氨氮(SHARON)工藝。

        SHARON工藝是由荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)開發(fā)的一種新型脫氮工藝，其基本原理是在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，在有氧條件下，利用氨氧化菌將氨氮氧化成亞硝態(tài)氮，然后在缺氧條件下，以有機(jī)物為電子供體，將亞硝態(tài)氮反硝化成N2。將氨氧化控制在亞硝化階段是該工藝的關(guān)鍵。

        SHARON工藝的成功在于：

        -利用了溫度這一重要因素，提高了亞硝酸細(xì)菌的競(jìng)爭(zhēng)能力；

        -利用完全混合反應(yīng)器在無(wú)污泥回流條件下污泥停留時(shí)間(SRT)與水力停留時(shí)間(HRT)的同一性，控制HRT大于亞硝酸細(xì)菌的世代時(shí)間，小于硝酸細(xì)菌的世代時(shí)間，實(shí)現(xiàn)硝酸細(xì)菌的“淘洗”，使反應(yīng)器內(nèi)主要為亞硝酸細(xì)菌；

        -控制較高的pH值，不僅抑制了硝酸細(xì)菌，也消除了游離亞硝酸(FNA)對(duì)亞硝酸細(xì)菌的抑制。

        -1998年在荷蘭已有此類污水處理廠投入運(yùn)行。盡管SHARON工藝按有氧/缺氧的間歇運(yùn)行方式取得了較好的效果，但不能保證出水氨氮的濃度很低。該工藝更適于對(duì)較高濃度的含氨氮廢水的預(yù)處理或旁路處理。

        3. 厭氧氨氧化(ANAMMOX)工藝

        ANAMMOX工藝主要采用流化床反應(yīng)器，由于是在厭氧條件下直接利用氨氮作電子供體，無(wú)需供氧、無(wú)需外加有機(jī)碳源維持反硝化、無(wú)需額外投加酸堿中和試劑，故降低了能耗，節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)還避免了因投加中和試劑有可能造成的二次污染問題。

        由于NH3-N和NO2-N同時(shí)存在于反應(yīng)器中，因此，ANAMMOX工藝與一個(gè)前置的硝化過程結(jié)合在一起是非常必要的，并且，硝化過程只需將部分的NH3-N氧化為NO2-N。據(jù)此，荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)開發(fā)了SHARON-ANAMMOX聯(lián)合工藝，該聯(lián)合工藝?yán)?/span>SHARON反應(yīng)器的出水作為ANAMMOX反應(yīng)器的進(jìn)水，具有耗氧量少、污泥產(chǎn)量低、不需外加有機(jī)碳源等優(yōu)點(diǎn)，有很好的應(yīng)用前景，成為生物脫氮領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)研究重點(diǎn)。

        4. 全程自養(yǎng)脫氨氮

        與其它工藝相比，全程自養(yǎng)脫氨氮系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

        -不必外加有機(jī)碳源。因此，在處理低C/N比廢水時(shí)能節(jié)省大量能源；

        -對(duì)亞硝氮的供應(yīng)沒有要求，含有高氨氮的廢水可直接進(jìn)入反應(yīng)器；

        盡管該系統(tǒng)要求限氧，但不嚴(yán)格要求厭氧，因此，在實(shí)際操作中，氧氣的控制比較容易。目前，全程自養(yǎng)脫氨氮系統(tǒng)的處理能力仍然很低，對(duì)其機(jī)理也不十分明確，但污泥接種體比較容易大量生長(zhǎng)，接種的硝化污泥很容易在活性污泥中產(chǎn)生，這表明該系統(tǒng)可應(yīng)用于工程實(shí)踐。氧限制自養(yǎng)硝化反硝化(OLAND)工藝是全程自養(yǎng)脫氮的典型工藝。

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