低碳氮比废水脱氮研究进展

，（，710055）［］，，，、、。。［］；；［］X703［］A［］1005-829X（2015）02-0015-05ResearchprogressinthedenitrificationofsewageatlowC/NratioDengWeiwei，WangXiaochang（CollegeofEnvironmentalandMunicipalEngineering，Xi’anUniversityofArchitecturalScienceandTechnology，Xi’an710055，China）Abstract：InviewofthecharacteristicsofsewagewithlowC/N，somenewtypesofbiologicaldenitrificationtech鄄nologies，suchasdenitirificationrealizedbysupplyingorganiccarbonsourcesfromendogenesis，anddenitrification鄄anammox，hydrogenotrophictypeofdenitrificationbeingmadeofautotrophicbacteriumaresummarized.Thereac鄄tionmechanism，applicationprogress，advantagesandproblemstobesolvedofthesetechnologiesappliedtothetreatmentofsewagewithlowC/Nareintroduced.Theresearchprovidestheoreticalevidencefortheefficientande鄄conomictreatmentofsewagewithlowC/N.Keywords：lowC/N；denitrification；wastewatertreatment，、，、，，，，。2012，198，40.5％16.8％，“”（、）、、。，2。〔1〕；，COD/TKN＜15，，3.3～8.5〔2〕，，，CO2，。，，，，〔3〕，，，〔3〕，。，。，，、，，。1，。3：、。，，SCOD/TKN6∶7，〔4〕。，，。〔5〕，、。［］（2013ZX07310-001）；（2011KTZB03-03-03）；（CX12160）352２０152ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔＶｏｌ．35Ｎｏ．2Feb.，２０1515ChaoXing，3，（）、PHAs（PHB）〔6〕，PHB。PHB。1.1，，NH3N2。，pH，。（1）、（2）：NO2-+3H→1/2N2↑+H2O+OH-（1）NO3-+3H→1/2N2↑+H2O+OH-（2）（H〔7〕），，，pH。3：（1），；（2），；（3），〔6〕。1.2E.A.Dawes〔8〕，/，，PHB。M.Beccari〔9〕，，，。LeiQin〔10〕SBR，（CH3CH2OH）（KNO3）5，。，，；，PHB，，PHB。F.Carta〔11〕SBR，PHB。，PHB，；，PHB，。PHB。K.Bernat〔6〕SBR，COD/TN3.5，，，PHB，。，23、11h20.13、41.6mg/L。1.3：，，。：，PHB，，PHB。。2，2：〔12〕〔13〕，，。2.12.1.1A.A.vandeGraaf〔14〕N，，1。1Anammox，NH2OH。NO2-NH2OH，NH2OHNH4+N2H4，N2H4N2，2H+。，N2H4。：NH4++NO2-→N2↑+2H2O△G=-358kg/mol〔12，15〕（3），。，。2.1.2〔15〕，，，２０15-02，35（2）16ChaoXing。FanGao〔16〕A/O/A，2。2A/O/A（COD/NH4+-N1.38～5.01）COD，COD（VFA），，-。63d。，COD/NH4+-N，COD/NH4+-N2.03，，75％，CODTN91.5％89.9％；-，COD/NO3--N0.94～1.01，。，，COD，，54.2％，80.1％CO2。JianlongWang〔17〕，。，COD/NH4+-N2～7.14，COD500mg/L。，NH4+-N、TN21.7％、54.5％，NH4+-N、TN13.4％、45.5％。2.1.3：，62.5％，；，NH4+，，，；，。：，，，2，-。FanGao〔16〕，COD/NO3--N1.06～1.61。2.22.2.1，（CO32-、HCO3-），，，〔18〕。（4）、（5）〔19〕。NO3-+H2→NO2-+H2O（4）NO2-+3/2H2+H+→1/2N2+2H2O（5），H+，pH，，。pH＞8.6，，〔19〕。pH，pH，〔20〕。2.2.2，，，，，。，、，，，。〔21〕，，100％。，，〔22〕、〔23-24〕、〔25〕。PengLi〔22〕，。，，96％；，DO4.11、6.74mg/L，，。，DO1.2mg/L，，。CaixiaLu〔23〕，，（96.78±5.05）、（163.16±16.01）、（342.58±31.93）mg/（L·d）。，，，50％；（96.78±5.05）mg/（L·d），，。B.Rezania〔24〕，，0.11kg/（m3·d），SRT20d，HRT3h。，。，〔25〕，，２０15－02，35（2），：17ChaoXing，，。2.2.3：，，，，；，，，。：，，，。，，〔26〕，，；，，，。3，、、。，，，，，，。，。，2。COD/NH4+-N/NO2--N，，。2，，，，，。［1］FuZhimin，YangFenglin，AnYingyu，etal.Characteristicsofnitriteandnitrateinsitudenitrificationinlandfillbioreactors［J］.Bioresour.Technol.，2009，100（12）：3015-3021.［2］MahneI，PrincicA，MegusarF.Nitrification/denitrificationinnitro鄄genhigh鄄strengthliquidwastes［J］.WaterRes.，1996，30（9）：2107-2111.［3］HerJJ，HuangJS.InfluencesofcarbonsourceandC/Nratioonni鄄trate/nitritedenitrificationandcarbonbreakthrough［J］.Bioresour.Technol.，1995，54（1）：45-51.［4］ChiouRJ，OuyangCF.Theeffectofrecycleratioonnitrogenremovalinthecombinedpre鄄denitrification/nitrificationbiofiltersystem［J］.J.Chem.Technol.Biotechnol.，2001，76：559-564.［5］HatziconstantinouGJ.Primarysludgehydrolysisforbiologicalnu鄄trientremoval［J］.Wat.Sci.Tech.，1996，34（2）：417-423.［6］BernatK，Wojnowska鄄BarylaI，DobrzynskaA.DenitrificationwithendogenouscarbonsourceatlowC/NanditseffectonP（3HB）ac鄄cumulation［J］.Bioresour.Technol.，2008，99（7）：2410-2418.［7］，.［M］.：，1998：50-51.［8］DawesEA，SeniorPJ.Theroleandregulationofenergyreservepolymersinmicro鄄organisms［J］.Adv.Microbial.Physiol.，1973，１０：135-266.［9］BeccariM，MajoneM，MassanissoP，etal.Abulkingsludgewithhighstorageresponseselectedunderintermittentfeeding［J］.WaterRes.，1998，32（11）：3403-3413.［10］QinLei，LiuYu，TayJH.Denitrificationonpoly鄄β鄄hydroxybu鄄tyrateinmicrobialgranularsludgesequencingbatchreactor［J］.WaterRes.，2005，39（8）：1503-1510.［11］CartaF，BeunJJ，vanLoosdrechtMCM，etal.Simultaneoussto鄄rageanddegradationofPHBandglycogeninactivatedsludgecul鄄tures［J］.Wat.Res.，2001，35（11）：2693-2701.［12］vandeGraafAA，deBruijnP，RobertsonLA，etal.Anaerobicoxi鄄dationofammoniumisabiologicallymediatedprocess［J］.Appl.Environ.Microbiol.，1995，61（4）：1246-1251.［13］SakakibaraY.Thedenitrificationandneutralizationperformanceofanelectrochemicallyactivatedbiofilmreactorusedtotreatnitrate鄄contaminatedgroundwater［J］.Wat.Sci.Tech.，1997，36（1）：61-68.［14］vandeGraafAA，deBruijnP，RobertsonLA，etal.MetabolicpathwayofanaerobicammoniumoxidationonthebasisofN-15studiesinafluidizedbedreactor［J］.Microbiology，1997，143（7）：2415-2421.［15］YouJ，DasA，DolanEM，etal.Ammonia鄄oxidizingarchaeainvolveinnitrogenremoval［J］.WaterRes.，2009，43（7）：1801-1809.［16］GaoFan，ZhangHanmin，YangFenglin，etal.Studyofaninnovativeanaerobic（A）/oxic（O）/anaerobic（A）bioreactorbasedondenitrifi鄄cation鄄anammoxtechnologytreatinglowC/Nmunicipalsewage［J］.ChemicalEngineeringJournal，2013，232：65-73.［17］WangJianlong，KangJing.Thecharacteristicsofanaerobicammo鄄niumoxidation（ANAMMOX）bygranularsludgefromanEGSBreactor［J］.ProcessBiochem.，2005，40（5）：1973-1978.［18］，.［J］.，2001，17（2）：193-198.［19］KurtM，DunnIJ，BourneJR.BiologicaldenitrificationofdrinkingwaterusingautotrophicorganismswithH2inafluidized鄄bedbiofilmreactor［J］.Biotechnology