同步硝化反硝化

1、同步硝化反硝化的出路，究竟在何方？ 古语云：殊途同归。对于污水脱氮来说，亦是如此。处理方法并不是 只有一种。 方法一：依照传统生物脱氮理论，在脱氮过程中需要经过硝化和反硝 化两个过程，最终将氨氮转化为氮气而解决污水处理脱氮问题。生物 脱氮原理如下：硝化作用是在亚硝酸菌作用下将氨氮转化为 NO2-N， 然后硝酸菌将no2-n转化为no3-n。反硝化作用是指在厌氧或缺氧情 况下将no3-n转化为no2-n，并最终将no2-n转化为n2 方法二：然而，近年来，国内外的不少研究和报告证明存在着同步硝 化反硝化现象。同步硝化反硝化又称短程硝化反硝化。是指在同一反 应器内同步进行硝化反应和反硝化反应。这样

2、的反应中，反硝化可以 直接利用硝化作用转化的 No2-N 进行反应，而不必将氨氮转化为 NO3-N，可以减少能源的消耗，以及对氧的需求。条条道路通罗马，那么总有一条是最合适的吧？那么，相对于传统脱 氮反应来说，同步硝化反硝化又具有什么样的优势呢？ 根据化学计量学统计，与传统硝化反硝化脱氮反应相比，同步硝化反 硝化具有以下优势：在硝化阶段可以减少 25%左右的需氧量，减少对曝气的需求，就 是减少能耗；在反硝化阶段减少了 40%的有机碳源，降低了运行费用；No2-N 的反硝化速率比 No3-N 的反硝化速率高 63%左右；减少 50%左右污泥；5. 反应器容积可以减少 30%-40%左右；6.反硝

3、化产生的OH-可以原地中合硝化作用产生的H+,能有效保持 反应容器内的 PH。（以上数据出自论文：同步硝化反硝化脱氮机理分析及影响因素研 究）既然有这么多的优势，那么为什么同步硝化反硝化工艺一直没能得到 推广呢？这个，就要用一句古语来解释了：祸兮，福之所倚，福兮， 祸之所伏。也就是说，有利就有弊。同步硝化反硝化工艺进入人们的视线以来，科学家以及相关的研究人 员在上面倾注了大量的精力进行研究，对影响同步硝化反硝化反应的 因素有了详细的了解。同步硝化反硝化的影响因素总结如下：溶解氧（DO）控制系统中溶解氧，对获得高效的同步硝化反硝化具有极其重要的意 义。对于实现同步硝化反硝化来说，DO浓度不宜太高

4、，一方面，过 高的溶解氧具有较强的穿透力，就无法在污泥絮体以及生物膜内部形 成缺氧区，第二方面，会使异养好氧菌活性提高，从而加速对有机物 的消耗，最终造成反硝化因营养源不足而无法完成。研究表明，溶解 氧浓度在0.5mg/L时，硝化速率等于反硝化速率，温度生物硝化适宜的温度在20到35C, 般温度低于15C硝化反应速度 降低，但低温对硝化产物以及两种硝酸菌的影响不同，12到14C活 性污泥中硝酸菌的活性受到严重抑制，出现no2-n的积累。当温度超 过30C，又会出现NO2-N积累。由此得到，硝酸菌和亚硝酸菌最适 温度不同，可以通过控制温度，达到抑制硝化菌的目的。但是众多研 究得到的最适温度，却并

5、不相同。絮体结构 絮体结构是指活性污泥颗粒大小、密实程度、颗粒浓度等方面的特征， 这些特征直接影响污泥内部好氧区以及厌氧区的比例大小，进而影响 絮体内部物质的传递效果和维生物对溶解氧及底物获取的难易程度。 只有活性污泥颗粒大小，密实程度，和浓度大小适中时，才能保证溶 解氧和有机碳源在絮体内部分布均匀，有利于实现同步硝化反硝化。污泥龄 亚硝酸菌的世代时间比硝酸菌的世代时间短，而且增长速率更快。氨 氮的硝化速率比 NO2-N 的氧化速率快，因此，为了获得更好的 NO2-N 的积累，有利于同步硝化反硝化的进行，可以缩短污泥停留时间。控 制 SRT 在硝酸菌和亚硝酸菌最小世代时间之间，可以提高同步硝化

6、反 硝化的可能性。有机碳源 由于缺氧好氧环境一体化以及硝化反硝化同步进行，因此，有机碳源 的量对反应来说至关重要。碳氮比低，无法满足反硝化的需要，碳氮 比过高，又会影响硝化作用，不利于硝化作用的进行。研究表明：在同步硝化反硝化中，C:N:P最佳比例范围是（60-140）： 5:1。使得氨 氮降解率在99.5%的有机碳源浓度区间是400mg/L-1000mg/L。PH 值硝化菌对 PH 很敏感，最适的 PH 范围是 8.0-8.4，对反硝化最适的 PH 是 6.5-7.5，考虑硝化反硝化碱度消耗和产生的互补性，同步硝化反 硝化的最适 PH 值应该在 7.5 附近。此外，同步硝化反硝化还有以下方面需要做进一步的探究： 1、由于同步硝化反硝化形成原因复杂，需要对其机理进一步研究， 尤其是微生物学研究。另外，最好建立一个同步硝化反硝化的硝化和 反硝化动力学模型