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污水处理干货:厌氧氨氧化工艺 VS 硝化-反硝化工艺

文章出处: 责任编辑: 发布时间:2017-08-16 15:39:47 点击数:-

污水处理工艺的进步,为改善人居环境,推动人类文明进步有着深远的意义。今天betway88必威客户端 将为您揭秘两种污水处理工艺:厌氧氨氧化工艺、硝化-反硝化工艺。

1、厌氧氨氧化工艺与硝化-反硝化工艺对比

早在1976年,Broda预言在自然界中存在一种以NO-2NO-3作为电子受体把NH+4氧化成N2的化能自养型细菌.直到1995年,Mulder等处理酵母废水的反硝化流化床反应器内发现了NH+4消失的现象,从而证实了厌氧氨氧化反应的存在.

厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidationAnammox)是在缺氧条件下以亚硝酸盐(NO-2)为电子受体将氨(NH+4)转化成氮气(N2),同时伴随着以亚硝酸盐为电子供体固定CO2并产生硝酸盐(NO-3)的生物过程.执行该过程的微生物称之为厌氧氨氧化菌(Anaerobic ammonium oxidation bacteriaAAOB)。由于氨氧化细菌(Ammonium oxidation bacteriaAOB)可将氨氧化成亚硝酸盐,为AAOB提供基质,所以目前对厌氧氨氧化工艺的应用通常与短程硝化(亚硝化)联系在一起.1为亚硝化-厌氧氨氧化工艺与传统的硝化-反硝化工艺的对比,通过对比可知亚硝化-厌氧氨氧化工艺具有如下优点:

污水处理工艺对比

1亚硝化-厌氧氨氧化工艺与传统的硝化-反硝化工艺的对比

①厌氧氨氧化在缺氧条件下进行,无需氧气的供应,可节省62.5%的能源消耗.

②厌氧氨氧化以无机碳(CO2HCO-3)为碳源,无需投加有机碳,大大节省了碳源.

③亚硝化-厌氧氨氧化所产生的CO2与普通的硝化-反硝化系统相比减少90%.

AAOB生长缓慢、产率低,因此工艺剩余污泥量少,污泥处置费用低.

⑤厌氧氨氧化氮去除率及氮去除负荷较高,从而能够减少工艺占地面积,降低工艺基建成本。

在该环节起至关重要的厌氧氨氧化菌(AAOB),是一群分支很深的浮霉状菌。AAOB生长缓慢,在30~40℃条件下,其倍增时间为10~14 d,细胞产率为0.11 g(VSS)/g(NH+4),如果对培养条件进行优化,其倍增时间可缩短至4.8 dAAOB为地球氮循环做出了巨大贡献,目前已在自然环境和人工环境中发现了大量AAOB的存在.其中厌氧的自然生态系统包括:海洋沉积物和海洋水体、淡水沉积物和淡水水体、红树林地区(以及陆地生态系统等.而在人工生态系统中包括:污水处理厂、海洋循环水产养殖系统、垃圾渗滤液处理系统.此外,人们以各种环境中发现的AAOB作为基础,将其引入污水处理系统,循序渐进地对AAOB进行驯化培养以处理各类废水,包括实验室规模、中试规模及实际规模的污泥消化液、垃圾渗滤液、焦化废水、味精废水、养猪废水(以及制药废水等)。

2、你所不知道的厌氧氨氧化技术国际影响力!

主流厌氧氨氧化技术,一直是国内外专业人士痴迷探索的工艺,它具有着独特的魅力,它的高节能低排放,理论上可以降低63%的能耗需求,基本不需要有机碳源,还能降低80%的污泥产率。现状是,在国际上,很多学者和研究机构、公司在持续性开发主流厌氧氨氧化工艺,每个团队都想尽快在世界范围内领先摘取这只明珠并领先国际同行。

令人羡慕不已的是,在国内外学者机构大规模中试研发的同时,一个大规模的污水厂,新加坡樟宜再生水厂,率先在国际上实现了主流厌氧氨氧化。可以说,这也是目前世界上第一个、也是规模最大的主流厌氧氨氧化项目。新加坡PUB前首席专家曹业始博士在前不久《中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会》上的演讲中向中国同行展示了樟宜再生水厂短程硝化-主流厌氧氨氧化(PN/A)的运行效果,成为环保界一大亮点事件。见图2

曹博士演讲图

2曹博士演讲图

3、主流厌氧氨氧化技术能被效仿吗?

新加坡樟宜再生水厂,率先在国际上实现了主流厌氧氨氧化。

樟宜污水厂的先天独特优势是:常年水温保持在27-32度,且樟宜厂生物池总的SRT仅仅是5天。仅此2点,国内污水厂根本无法效仿这条技术路线(除非设计规范和排放出水水质指标进行调整)。即便南方地区也很难实现,因为目前的设计SRT都是在15d以上,这种条件下亚硝酸盐氧化菌很难抑制。

如果利用南方地域几个月的高水温季节,设计一个短SRT系统,是可以尝试模范樟宜这种step-feed&SRT模式。

其实,樟宜项目的成功,不但是得益于当地的热带自然条件,还有一个重要的原因,PUB的强大的国际一流的应用型研究技术团队和卓有成效的研究,这个技术团队的研究方向与国际紧密接轨。

其实,未来主流厌氧氨氧化在低水温地区的应用还要很长路要走,水温从30度到10度,Anammox的比活性要降低10倍,这个技术瓶颈目前还没有突破。在中国大多数地域,一年水温变化较大,在主流实现ANAMMOX稳定过程的路还很遥远。

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