短程硝化反硝化生物脱氮技术的影响因素及工程应用刘子剑

05（372）吉林水利201305［］1009-2846(2013)05-0041-05［］2013-03-22［］刘子剑(1991-)，男，本科，研究方向：环境工程。,、。,COD，,,。COD，，、、。，。，SHARON（）；,。。,。1，(AOB)(NOB)（，AOB，Nitrosomoans,Nitrosococcus,Ni-trosopira,Nitrosolobus,Nitrosovibro5）。，O2。，，，：NH4+→HNO2→N2[1]。2(吉林大学环境与资源学院，吉林长春130021)［］应用短程硝化反硝化反应处理氮肥企业排放的低碳氮比污水在经济上和技术上具有很大的应用价值。然而，诸多影响因素对这一反应的最终效果影响很大。通过查阅文献资料，总结了影响微生物短程硝化反硝化生命活动的主要因素；同时结合近期有关这一理论的工程应用情况，整理了不同短程硝化反硝化反应的工程实践结果，分析得到：亚硝化细菌在20℃时比生长速率最大，且随温度的升高而降低；反应的理想pH值应大于8.5；低DO条件下亚硝酸盐更容易得到积累。通过在工程上间接调整影响因素，可以有效控制微生物的反应类型，减少曝气量，节约运行成本。因此，讨论短程硝化反硝化反应的影响因素有利于深入开发具有较强适应性的污水处理工艺；同时，总结不同关于短程硝化反硝化反应的工程实践结果有利于更多工程应用的开发，解决更多高难废水的处理问题。［］短程硝化反硝化；生物脱氮；影响因素；工程应用［］X703［］B41--DOI:10.15920/j.cnki.22-1179/tv.2013.05.005刘子剑2013年05月（）、pH、、、。2.1,。[2]，12℃—14℃，，HNO2；15℃—30℃，；30℃，HNO2。[3]，20℃；，。[4]：μmt=μm20·exp（-Eact（20-t）293R（273+t）6）（1）：μmtt℃，d-1；μm20(20℃)，d-1；Eact，kJ/mol；R，8.314J/(mol·K)。Hellinga[5]，20℃，，。，。[6-7]（30℃—32℃）SCND，SCND。，30℃；20.5℃—24.5℃，；，；29℃—30℃，。2.2pHpH，，pH7.0—.56.5—7.5[8]。，pH8.07.0。pH，pH，。[9](20℃—30℃)，pH7.5—8.8，，95%。[10]，pH8.5，，。，pH，pH（），。，pHSCND[11]。2.3(FA),pH，。FA(Daniel,1998)[12]:A=1714×B×10pHKb/Kw+10pH=1.214×B×10pHe6344/T+10pH（2）：A，mg/L-1；B，mg/L-1；Kb，Kw；T，K。FA，FA。FA，FA[1]。FA、。AbelingSeyfried[13],FA10—50mg/L，FA,。[14]：FA0.6mg/L,HNO2，HNO2；FA5mg/L；FA40mg/L。、、pH。，FApH。，pHFA，FA。2.4（DO）、,，，。42--DO0.5mg/L。，K（）0.21—0.42mg/L，K1.22—1.52mg/L。K，DO，。Laanbroek[15]，DO，DO。[2]SBR，DO0.6—1.1mg/L，260mg/L5mg/L，NO2－—N。Ruiz[16]，DO0.7mg／L65％；1.4mg／L75％；1.7mg／L；0.5mg／L。2.52.2d-1，1.39d-1，，,，[17]。。[18]SMS-BR，，pH，，。、SRT[11]：Pollice，32℃，（40d10d），。SHARON(HRT)(SRT)，HRT[19]。VanKampen[20]SHARON，1—2.5d。，25℃，SRT；25℃，，。3。。3.1A/O[12]、[21]A/ODO；DO，。2.0mg/L，A/OCODNH4+—N62.57%94%。，4。[22]A/O，HRT、A/O、，。0.3L/min，NH4+—N，NO2－—N75%。[23]，DO、pH，。，NH4+—N21.60—30.55mg/L，TN23.51—34.74mg/L，COD108.04—271.35mg/L，A/O：15℃—25℃；pH7—7.5；DO0.5—1.0mg/L；10~15d。3.2A2/O21刘子剑2013年05月AOBNOB2535℃654321/d0102025303540t/℃43--[24]A2/O2，：24℃—28℃，pH7.5—8.0，DO：0.3—0.4mg/L。(ORP)：ORP=-49.7121g［NH4+-N］+101.9。[25]，：v=vmaxSS+KS·SNO2-SNO2-+KNO2-（3）：vmax=0.00066mgNO2－—N·mgVSS-1·h-1；KN=1.28mg/L；KS=41.2mg/L。，。3.3SBR[26],(311℃）SBR，,ORPpH、,，。,ORPpH,。[27]，SBR：28—32℃，30mg／L，CODCr250mg／L，DO0.5—1.0mg／L，SBR，96％—98％。[28]，，：VSD=VNmaxSKS+S·SNKN+SN：VND，mg(NO2-—N)/mgVSS·h；VNmax，mg(NO2-—N)/mgVSS·h；KN，mg/L；KS，mg/L；SN，mg/L；S，mg/L。4。，，20℃；pH8.5；DO；。，。，。□：[1]李泽兵,李军,李妍,马家轩,王晓毅,短程硝化反硝化技术研究进展[J].给水排水,2011,37(9):163-168.[2]袁林江,彭党聪,王志盈,短程硝化一反硝化生物脱氮[J].中国给水排水,2000,16(2):29-31.[3]郑平,徐向阳,胡宝兰,新型生物脱氮理论与技术[M].北京:科学出版社,2004.[4]王鹏，林华东，短程硝化反硝化影响因素分析[J].工业用水与废水2007,38,(2):12-15.[5]HellingaC,SchellenAAJC,MulderJW,eta1.TheSharonprocess:aninnovativemethodfornitrogenremovalfromammoniumrichwastewater[J].WaterScienceandTechnology,1998,37(9):135-142.[6]王淑莹,曾薇,董文艺,杜红,陈韬.SBR法短程硝化及过程控制研究[J].中国给水排水,2002,18(10):1-5.[7]高景峰,彭永臻,王淑莹.温度对亚硝酸型硝化/反硝化的影响[J].高技术通讯,2002,12(12):88-93.[8]李亮,李燕,纪志国.短程硝化反硝化生物脱氮技术的研究进展[J].北方环境,2011,23(4):124-125,152.[9]于德爽,彭永臻,张相忠,等.中温短程硝化反硝化的影响因素研究[J].中国给水排水,2003,19(1):40-42.[10]支霞辉,王红武等.常温条件下短程硝化反硝化生物脱氮研究[J].环境科学研究,2006,19(1):26-40.[11]田发新.短程硝化反硝化生物脱氮工艺影响因素研究现状[J].工程科技,51,251.[12]马勇,王淑莹,曾薇,A/O生物脱氮工艺处理生活污水中试(一)短程硝化反硝化的研究[J].环境科学学报,2006,26(5):703-709.[13]AbelingV,SeyfrideCFAnaerobic-aerobictreatmentofhigh-strengthammoniumwastewaternitrogenremovalvianitriteWatSciTech,1992,26(5/6):1007-1015.[14]徐冬梅.亚硝酸型硝化的试验研究[J].中国给水排水,1999,25(7):30-32.[15]LaanbroekHJ,BodelierPLE.GerardsSOxygenConsumption刘子剑2013年05月44--kineticsofNitrosaminesEuropeanandNitrobacteriarhamburgen-sisgrowninmixedcontinuousCulturesatdifferentoxygencon-centrations[J].ArchMicrobiol,1994,161:156-162.[16]RuizG，JeisonD，ChamyR．Nitrificationwithhighnitriteaccumu-lationforthetreatmentofwastewaterwithhighammoniaconcen-tration[J]．WatRes,2003,37(6):1371－1377．[17]曾小钦.短程硝化反硝化生物脱氮技术的探讨[J].广东化工,2010,6(37):76-79.[18]李春杰,耿琰,周琪,顾国维.SMSBR处理焦化废水中的短程硝化反硝化[J].中国给排水,2001,17(11):8-12.[19]祝贵兵,彭永臻,郭建华.短程硝化反硝化生物脱氮技术[J].哈尔滨工业大学学报,2008,40(10):1552-1556.[20]KEMPENvanR,MULDEJW,UIJTERLLNDECAetal.Overview:FullscaleexperienceoftheSHARONprocessfortreat-mentofrejectionwaterofdigestedsludgedewatering[J].WaterSciTechnol2001,44:145-152.[21]于令芹.A/O短程硝化反硝化祸合污泥水解脱氮性能研究[D].大连理工大学,2009.[22]胡岚.生物炭A/O工艺短程硝化反硝化研究[J].环境科学与技术,2012,35(4):170-174.[23]林良琨.A/O同步脱氮除磷工艺试验研究[D].广州大学,2011.[24]张肖静.A2/O2工艺中短程硝化反硝化的实现及影响因素研究[D].郑州大学,2011.[25]刘航航.处理氮肥废水的短程稍化反稍化过程及动力学分析[D].郑州大学,2011.[26]高大文,彭永臻,郑庆柱.SBR工艺中短程硝化反硝化的过程控制[J].中国给水排水,2002,18:13-18.[27]张朝升,卓文菁,方茜.DO对好氧颗粒污泥短程同步硝化反硝化脱氮的影响[J].环境工程学报,2009,3(3):413－416．[28]徐鹏.短程稍化反稍化处理模拟氨氮废水实验研究[D].郑州大学,2011.刘子剑2013年05月TheinfluencingfactorsandengineeringapplicationsofshortcutnitrificationdenitrificationtechnologyLiuZi-jianAbstract：Theapplicationofshortcutnitrificationdenitrificationhasgreatvalueineconomicandtechnicalre-centlywhiletreatinghighnitrogensewagecomingfromnitrogenfertilizerbusiness.However，theultimateeffectofthisreactionwasgreatlyimpactedbymanyinfluencingfactors.Accordingtosurfingliterature，thispapersummarizedthemaininfluencingfactorswhichaffectthemicrobialactivitiesandsortedoutvariousengineer-ingpracticeresultsbycomparingwithrecentengineeringapplicationsdesignedbythistheory.Itshowsthatthemainfacto