低碳氮比废水生物脱氮新技术

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1、车

2、毛舛2003年第22卷第5期ShanghaiEnvironmentalSciences低碳氮比废水生物脱氮新技术NewTechnologiesofBiodenitrificationforLowC／NRatioWastewater贾呈玉李道棠杨虹(上海交通大学生命科学技术学院，上海200240)JiaChengyuLiDaotangYangHong(SchoolofLifeScienceandBiotechnology，ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240)摘要传统的除氨氮工艺需要消耗较多的氧气．且对于低碳氮(C／N)比的废水，需外加有

3、机碳源才能进行反硝化。详细阐述了同步硝化反硝化，短程硝化反硝化．厌氧氨氧化和全程自养脱氮等生物脱氮新技术的特点，应用前景以及存在的问题。提出了今后的研究方向。关键词：同步硝化反硝化短程硝化反硝化厌氧氨氧化全程自养脱氮能，并奠定了SND生物脱氮的理论基础。硝化与反硝1前言化的反应动力学平衡控制是同步硝化反硝化技术的氨氮污染的来源多、量大，除生活污水、动物排泄关键。物外，大量的工业废水，如炼油废水、食品工业废水、在SND工艺中，硝化与反硝化反应在同一个反垃圾填埋场渗滤水以及污泥脱水液等都含有大量的应器中同时完成。所以，与传统生物脱氮工艺相比，氨氮。炼油废水、垃圾填埋场渗滤水以及污泥脱水液S

4、ND工艺具有明显的优越性。主要表现在：节省反应不仅氨氮含量高，而且多数情况下C／N比较低，给氨器体积，缩短反应时间，无需酸碱中和。氮的无害化处理带来困难。目前，对SND生物脱氮技术的研究主要集中在传统生物脱氮方法在废水脱氮方面起到了一定氧化沟、生物转盘、生物流化床等反应器系统。的作用，但仍存在许多问题。如：氨氮完全硝化需消耗Gupta等【研究了生物转盘中的SND现象，证实大量的氧，增加了动力消耗；对C／N比低的废水，需外了好氧反硝化菌的存在。加有机碳源；工艺流程长，占地面积大，基建投资Yoo研究了间歇式曝气反应器中的SND现高等。象，并确定了关键的控制参数，结果表明，在最佳条件近年来，

5、生物脱氮领域开发了许多新工艺，主下，去除率均高达90％以上，同时还可以去除95％以要有：上的COD。同步硝化反硝化：孟怡等[6采用内置填料的反应器处理含氮制药短程硝化反硝化：废水，研究了SND在制药废水中的应用，结果表明，厌氧氨氧化和全程自养脱氮。在适宜的条件下，NH，一N及TN的去除率分别高达90％和70％。2同步硝化反硝化(SimultaneousNitrification／周少奇等【】以垃圾填埋渗滤水为对象，从生化反DenitrificationSND)工艺应计量学出发，提出了对低C／N比废水可通过调控营微生物学家在纯种培养的研究中发现，硝化细菌养配比、DO浓度及控制生物硝化反硝

6、化，经过NOi途和反硝化细菌有非常复杂的生理多样性，如：Robertont¨和Lloydt等证明许多反硝化细菌在好氧国家自然科学基金项目，编号50278053。条件下能进行反硝化；Castingnettit】证明许多异养菌第一作者贾呈玉，女，1975年生，1999年毕业于兰州铁道学能进行硝化。这些新发现使得同时硝化反硝化成为可院，现为上海交通大学在读硕士研究生。一349—低碳氮比废水生物脱氮新技术贾呈玉Shanghai~nvironmentalSciences径的SND生物处理策略。torforHighactivityAmmoniaRemovalOverNitriteSHARON)工艺

7、3短程硝化一反硝化(ShortcutNitrification／SHARON工艺是由荷兰Delft技：术大学开发的Denitrification)一种新型脱氮工艺【l引，其基本原理是在同一个反应1975年，Voets等1发现了硝化过程中NO2积累器内，在有氧条件下，利用氨氧化菌将氨氮氧化成的现象，并首次提出了短程硝化反硝化生物脱氮的概NO2-N，然后在缺氧条件下，以有机物为电子供体，将念。1986年Sutherson等证实了其可行性；JoannaNO一N反硝化成N。将氨氧化控制在亚硝化阶段是等】也进行了经NOi途径生物脱氮的研究；徐冬梅该工艺的关键。等【⋯1研究了煤气废水的短程硝化反硝

8、化，并获得了SHARON工艺的成功在于：较高的氮去除率；周少奇等【】在处理高氨氮垃圾填埋(1)利用了温度这一重要因素，提高了亚硝酸细场渗滤水时发现，有部分氨氮的去除是通过了短程硝菌的竞争能力；化反硝化途径。(2)利用完全混合反应器在无污泥回流条件下国内外研究表明，与传统的硝化反硝化相比，短污泥停留时间(SRT)与水力停留时间(HRT)的同一程硝化反硝化具有可减少25％左右的需氧量，降低能性，控制HRT大于亚硝酸细菌的世代时间，小于硝酸耗；节省反