生物脱氮工艺综述

传统生物脱氮工艺的基本原理是在二次生物处理过程中将有机氮转化为氨氮，然后通过硝化细菌和反硝化细菌的作用将氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，z后通过反硝化作用将硝酸盐氮转化为氮气，完成脱氮。

因为硝化和反硝化相互制约；在存在大量有机物的情况下，自养硝化细菌对氧和营养的竞争性不如异养细菌，并且不能占据主导地位。脱氮需要有机物质作为电子供体，但是硝化过程去除了大量的有机物质，导致脱氮过程中缺少碳源。因此，发展开发了一种结合各种生物脱氮方法的工艺，以平衡两个单元的不同要求。

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传统的生物脱氮工艺主要依靠调节工艺流程来缓解硝化细菌反应环境和反硝化细菌反应环境之间的矛盾。如果硝化反应阶段提前，则需要额外的电子供体，例如甲醇和其他物质，从而增加了操作成本。如果硝化反应阶段较晚，硝化废水需要回流，容易产生上浮的污泥，需要增加回流比以获得较高的去除率。

这一矛盾在处理低氨氮浓度的城市废水中并不明显，但在处理垃圾渗滤液和畜禽废水等高氨氮浓度的废水时，系统的脱氮效率受到很大限制。

近年来，通过理论研究和实践创新，人们发现了一些与传统生物脱氮理论相反的生物脱氮方法，如SND工艺、SHARON工艺、厌氧氨氧化工艺、SHARON-厌氧氨氧化联合工艺、奥兰工艺、CANON工艺。

1。同步硝化反硝化(SND)脱氮过程

根据传统的生物脱氮理论，脱氮途径一般包括硝化和反硝化两个阶段，需要在两个独立的反应器或同一反应器中进行，在时间或空间上造成缺氧和好氧环境的交替；事实上，在早期，在一些没有明显缺氧和厌氧段的活性污泥工艺中，人们已经多次观察到氮的不均匀流失现象，并且在曝气系统中也多次观察到氮的消失。

在这些处理系统中，硝化和反硝化通常发生在相同的处理条件和相同的处理空间中。因此，这些现象被称为同步硝化/反硝化。

在各种处理过程中，包括生物转盘、连续流反应器和序批式反应器等，已有大量关于SND现象的报道。与传统硝化反硝化工艺相比，SND能有效保持反应器内的酸碱度稳定，减少或取消碱度的添加。减少传统反应器的体积，节约基建成本；对于仅由一个反应池组成的序批式反应器，SND可在降低实现硝化反硝化。由于节省曝气量，能耗可进一步增加降低。

因此，SND系统为未来投资降低和简化生物脱氮技术提供了可能。

2。短程硝化反硝化工艺

短程硝化反硝化工艺是荷兰代尔夫特理工大学1997年开发的一种新型生物反硝化工艺。基本原理是在同一个反应器中，自养脱氮细菌在好氧条件下将NH3-N转化为NO2-，然后异养脱氮细菌将NO2-转化为N

厌氧氨氧化工艺是荷兰代尔夫特大学于1990年提出的一种新型脱氮工艺。厌氧条件下，微生物以氨氮为电子供体，NO2-为电子受体，将氨氮和NO2-转化为N2。生化反应可以用下面的公式表示

厌氧氨氧化是在厌氧氨氧化过程中起作用的微生物。该细菌是一种特殊的厌氧无机自养细菌，生长非常缓慢。实验室条件下的发电周期为2-3周。厌氧氨氧化过程中的生物产量很低，相应的污泥产量也很低。