生物脱氮新技术
污水生物脱氮的基本原理是:在好氧条件下通过硝化反应先将氨氮氧化为硝酸盐,再通过缺氧条件下的反硝化反应将硝酸盐异化还原成气态氮从水中去除。由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区和好氧区分开,形成分级硝化反硝化工艺,以便硝化与反硝化能够独立进行。
近年来,一些研究者在研究中陆续观察到一些超出传统生物脱氮理论的新现象。比如将好氧硝化过程控制在亚硝酸盐阶段,然后在缺氧条件下直接反硝化的亚硝酸型生物脱氮;在一定的条件下, 硝化和反硝化可以在同一个反应器内同时完成;异养硝化以及厌氧氨氧化等。这些现象可以从微环境理论和生物学角度进行解释。微环境理论主要从物理学角度研究活性污泥和生物膜的微环境中各种物质(如DO、有机物、NO3--N 和NO2--N等)传递的变化、各类微生物的代谢活动及其相互作用,从而导致的微环境中物理、化学和生物条件或状态的改变。在宏观环境中微好氧状态时,由于氧扩散的限制,微生物絮体内产生了溶解氧梯度,也就形成了不同的微环境。生物学角度的解释不同于传统理论,微生物学家发现了异养硝化菌和好氧反硝化菌,它们甚至可在完全厌氧的条件下发生硝化作用。有些好氧反硝化菌同时也是异养型硝化菌,它们能够在好氧条件下直接将氨转化为最终的气态产物。以上这些现象的发现为研究者研究新的生物脱氮理论和开发新的生物脱氮工艺指引了方向,使他们不断开发出了许多新型脱氮工艺。
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