城市污水生物脱氮的最新进展——低温短程深度脱氮（EST上的新文章）

bf58021 · 发表于 2007-12-18 14:31:00

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近年来，短程生物脱氮技术的研究与应用多集中于处理高氨氮废水，如，污泥厌氧消化的上清液，屠宰废水及垃圾渗滤液等。这是由于高的游离氨浓度（0.6～40mg/L）会抑制NOB的生长。也有一些研究认为在较低的溶解氧浓度（DO＜0.5mg/L）条件下，也可以实现短程硝化，因为AOB对溶解氧的亲和力比NOB强（即KO,AOB＜KO,NOB).无论是在高游离氨抑制的条件下，还是在低溶解氧条件下，国内外学者的研究成果均认为短程生物脱氮过程对温度的要求都比较苛刻。①Balmelle等人的研究结果表明，当温度在10-20℃时，NOB的活性高于AOB的活性。温度高于20℃时，亚硝酸氧化作用活性降低，同时氨氧化作用活性升高。实现短程硝化的最佳温度为25℃。②Hyungseok等的研究结果与Balmelle的基本相同，认为实现短程硝化的最佳温度为22~27℃，或者至少不能低于15℃。③高景峰等人认为28~29℃是短程生物脱氮稳定的临界温度。④Hellinga等人认为在5~20℃条件下，由于AOB的生长速率小于NOB，AOB氧化氨氮产生的亚硝态氮很容易被NOB继续氧化成硝态氮。实现短程硝化的最佳操作温度为30~35℃，他们成功地开发了SHARON工艺，并应用于污泥消化上清液的处理当中。可看出大多数学者都认为短程生物脱氮在温度较高的条件下较容易实现。综上分析可知，要想把短程生物脱氮技术由实验室研究逐步工程化并广泛地应用于处理各种废水，目前存在以下瓶颈：①温度成为限制性因素：在实际的废水处理工程中，温度波动的范围较大，绝大多数情况系统的温度均处在常温和低温条件下（10~25℃），而非实现短程硝化的最佳温度范围。即使在较高的游离氨浓度或较低的溶解氧条件下，常温、低温仍较难实现短程硝化，目前有关低温条件下实现短程硝化的研究未见报道。②在低溶解氧条件下，不但硝化速率很低，而且易产生丝状菌污泥膨胀，在实际的废水处理工程中，通常将溶解氧维持在2mg/L左右，通过控制低溶解氧来实现短程硝化存在一定的风险性，因此目前对此方面的研究与应用仅停留在实验室阶段。③一些低C/N的城市污水或工业废水由于在反硝化过程中缺少碳源，脱氮效率较低，短程生物脱氮技术由于具有节省能源与碳源的特点比较适合处理此类废水，但由于目前已知的实现短程生物脱氮的条件在处理此类废水过程中较难实现，使得该工艺的推广受到了限制。实现短程生物脱氮的关键在于硝化反应进程的控制，在SBR法硝化过程中DO、pH值的变化规律能准确反映氨氧化反应的进程。以DO、pH值作为控制参数对生物脱氮反应进行实时过程控制的研究成果已成功的应用于多种低氨氮废水的短程生物脱氮试验研究中。陈滢等在28~32℃的条件下，应用实时控制实现了生活污水的短程硝化；高大文等在30~32℃条件下，应用实时控制实现了豆制品废水的短程硝化。为进一步使得低氨氮废水短程生物脱氮技术由实验室研究走向工程化，开展中试研究和在常温、低温条件下实现短程生物脱氮是问题的关键点和难点。 EST上的这篇文章，详细叙述了低温条件下实现短程生物脱氮的中试结果，供大家参考！