一、近程硝化反硝化
微生物脫氮包含硝化和反硝化2個(gè)反映過(guò)程,第一步是由亞硝化菌將nh4 -n空氣氧化為no2--n的亞硝化過(guò)程;第二步是由硝化菌將no2--n氧化為空氣氧化為no3--n的過(guò)程;隨后根據(jù)反硝化功效將形成的no3—n經(jīng)過(guò)no2--n轉(zhuǎn)換為n2,no2--n是硝化和反硝化過(guò)程的中心物質(zhì)。1975年voets等在解決濃度較高的氨氮廢水的探討中,發(fā)覺(jué)了硝化過(guò)程中no2--n累積的狀況,初次明確提出了近程硝化反硝化脫氮的定義。
近程微生物脫氮
較為二種方式,很顯著,近程硝化反硝化比全過(guò)程硝化反硝化降低了no2-、no3-和no3- 、no2-二步反映,這促使近程硝化反硝化微生物脫氮具備下列優(yōu)勢(shì):
1、可節(jié)省供氧濃度25%。節(jié)約了no2-空氣氧化為no3-的好氧濃度。
2、在反硝化環(huán)節(jié)可以節(jié)約氮源40%。在c/n比一定的情形下增強(qiáng)了tn的污泥負(fù)荷。并可以節(jié)約投堿量。
3、因?yàn)閬喯趸朗来芷诒认趸?,操縱在亞硝化環(huán)節(jié)可以提升硝化反應(yīng)速率和生物的濃度值,減少硝化反映的時(shí)間,而因?yàn)樗A舻臅r(shí)間較為短,可以降低反應(yīng)釜的容量,節(jié)約基礎(chǔ)設(shè)施投資,一般情形下可以使反應(yīng)釜的容量降低30%~40%。
4、近程硝化反硝化反映過(guò)程在硝化過(guò)程中可以降低產(chǎn)泥25%~34%,在反硝化過(guò)程中可以減少產(chǎn)泥約50%。 因?yàn)橐陨系膬?yōu)勢(shì),促使近程硝化-反硝化反映特別是在融入于低c/n比的污水,即高高錳酸鹽指數(shù)低cod,既節(jié)約驅(qū)動(dòng)力花費(fèi)又可以節(jié)約填補(bǔ)的氮源的花費(fèi),因此該加工工藝在煤化污水層面十分行得通。
二、厭氧氨氧化
文中說(shuō)的厭氧氨氧化是現(xiàn)在的核心的運(yùn)用的生產(chǎn)流程(彭永臻工程院院士的近程反硝化臨時(shí)不詳細(xì)介紹)。anammox是在無(wú)氧運(yùn)動(dòng)情況下,以氨為電子器件供者、亞硝酸為電子器件蛋白激酶,造成氫氣和氰化鈉的微生物反映。anammox包含2個(gè)過(guò)程:一是溶解(生產(chǎn)能力)新陳代謝,就是以氨為電子器件供者,亞硝酸鹽為電子器件蛋白激酶,二者以1:1的占比反映轉(zhuǎn)化成氫氣,并把發(fā)生的熱量以atp的方式儲(chǔ)存起來(lái);二是合成代謝,就是以亞硝酸鹽為電子器件蛋白激酶給予復(fù)原力,運(yùn)用氮源二氧化碳及其吸收代謝造成的atp生成體細(xì)胞化學(xué)物質(zhì),并在一過(guò)程中造成磷酸鹽。厭氧氨氧化菌 (anaerobic ammonia oxidation bacteria, anaob) 是厭氧氨氧化的參與者。
厭氧氨氧化
厭氧氨氧化的產(chǎn)生過(guò)程關(guān)鍵分成兩大步走:“第一個(gè)過(guò)程是一部分亞硝化(partial nitritation),在這個(gè)過(guò)程中僅有大概55%的高錳酸鹽指數(shù)必須轉(zhuǎn)換為亞硝酸鹽氮;第二個(gè)過(guò)程是厭氧氨氧化(anammox),高錳酸鹽指數(shù)在厭氧發(fā)酵情況下,被亞硝酸氮做為電子器件蛋白激酶,空氣氧化成氫氣。因而它也稱之為pn/a加工工藝。
在這里過(guò)程中,大概89%的有機(jī)物氮都將被轉(zhuǎn)換造成氫氣,此外11%的有機(jī)物氮被轉(zhuǎn)換為硝酸鹽氮,與傳統(tǒng)式硝化反硝化加工工藝對(duì)比,厭氧氨氧化加工工藝擁有極大的工藝優(yōu)點(diǎn),其水解酸化池耗能僅有傳統(tǒng)技術(shù)的55-60%;該加工工藝幾乎不用氮源,假如為了更好地除去磷酸鹽物質(zhì)必須在厭氧氨氧化過(guò)程找加氮源,其泥量也比傳統(tǒng)手工藝中氮源泥量減少90%;厭氧氨氧化加工工藝可以降低45%堿性使用量。與此同時(shí),厭氧氨氧化加工工藝的淤泥生產(chǎn)量也遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)式脫氮加工工藝,這將明顯減少剩下淤泥的加工處理和處理成本費(fèi)。
三、近程硝化反硝化與厭氧氨氧化的差異點(diǎn)
1、影響因素的相同點(diǎn)
近程硝化反硝化與厭氧氨氧化的相同點(diǎn)便是近程硝化,因此近程硝化的影響因素是二者一樣的地區(qū)。
1.1、溫度的危害 溫度對(duì)微生物菌種危害非常大。亞硝酸菌和氰化鈉菌的最合適溫度不同樣,可以利用控制溫度抑止氰化鈉菌的生長(zhǎng)發(fā)育而不抑止亞硝酸菌的方式,來(lái)完成近程硝化反硝化過(guò)程。中國(guó)的又高又大文研究表明:僅有當(dāng)反應(yīng)釜溫度超出28℃時(shí),近程硝化反硝化過(guò)程才可以較平穩(wěn)地開(kāi)展。
1.2、ph值的危害 ph較低時(shí),水里較多的是氨正離子和亞硝酸,這有益于硝化過(guò)程的開(kāi)展,這時(shí)無(wú)亞硝酸鹽的累積;而當(dāng)ph較高時(shí),可以積累亞硝酸鹽。因而適合的ph自然環(huán)境有益于亞硝化菌的生長(zhǎng)發(fā)育。ph對(duì)分散氨濃度值也造成危害,從而也會(huì)危害亞硝酸菌的活力,研究表明:亞硝化菌的適合ph值在8.0周邊,硝化菌的ph值在7.0附近。因而,完成亞硝化菌的累積的ph值最好是在8.0上下。
1.3、溶氧(do)的危害do對(duì)操縱亞硝酸鹽的累積起著非常重要的功效。亞硝化反映和硝化反應(yīng)均是好氧過(guò)程,而亞硝酸菌和氰化鈉菌又存有動(dòng)力學(xué)模型特點(diǎn)的差別:低do標(biāo)準(zhǔn)下亞硝酸菌對(duì)do的感染力比氰化鈉菌強(qiáng)??梢岳貌倏vdo使硝化過(guò)程只完成到高錳酸鹽指數(shù)被氧化為亞硝態(tài)氮環(huán)節(jié),進(jìn)而取代氰化鈉菌,做到近程硝化的目地。
1.4、泥齡的危害高錳酸鹽指數(shù)的硝化速度比亞硝態(tài)氮的空氣氧化速度快,而亞硝酸菌的世世代代周期比硝化菌的世代周期時(shí)間短,因而可以利用操縱hrt使泥齡在亞硝酸菌和氰化鈉菌的最少停留的時(shí)間中間,使亞硝酸菌變成優(yōu)點(diǎn)菌苗,逐漸取代氰化鈉菌。
2、影響因素的不同之處
廢水中包含的cod 有利于異養(yǎng)反硝化菌的成長(zhǎng)并對(duì)anammox 過(guò)程產(chǎn)生抑止,僅有當(dāng)cod 被前面一種耗費(fèi)至較低的水準(zhǔn)上時(shí)anammox 過(guò)程才有可能占核心。這一問(wèn)題在高韌性生活污水的解決中尤其突顯。winkler等根據(jù)分析強(qiáng)調(diào),在25℃條件下,假如源水的c/n <0.5,則anammox 與異養(yǎng)反硝化過(guò)程可以和睦并存,不容易造成脫氮實(shí)際效果降低。而反硝化務(wù)必有氮源的存有,而且必須操縱cn比2-4(近程硝化反硝化),因此,氮源針對(duì)這兩而言是較大的不同之處!
3、自然環(huán)境的差異點(diǎn)
厭氧氨氧化與近程硝化反硝化中的反硝化全是氧氣不足自然環(huán)境,這一點(diǎn)小伙伴們要留意,厭氧氨氧化也是氧氣不足自然環(huán)境(亞硝酸鹽環(huán)境),只不過(guò)是逐漸取名字的情況下不清楚其基本原理,而致使的錯(cuò)誤觀念!二者氧氣不足自然環(huán)境中orp(氧化還原電位)操縱是不一樣的,由于有氮源的需求的不一樣,再加上亞硝酸鹽的空氣氧化和氧化性的多面性,近程硝化反硝化的反硝化池orp操縱比厭氧氨氧化低許多,這也是二者氧氣不足自然環(huán)境的不一樣。