自養反硝化技術介紹


前   言


當前,污水處理廠為實現氮達標,往往投加大量外部碳源,一方面是由于部分污水處理廠進水碳源不足,客觀上需要補充碳源;另一方面是用于消耗大量通過內回流帶入缺氧區的溶解氧,以提高反硝化速率,彌補反硝化時間和反硝化菌群數量的不足。對外部碳源投加的強烈依賴,不僅極大地提升了污水處理廠運營成本,還導致污泥產量明顯增加,進一步加重了后續污泥處理處置的困難。今后的污水深度脫氮處理工藝將不再依賴碳源投加…

技   術




Auto-DNTM自養反硝化生物濾池是一種采用硫基復合濾料的新型的固定床降流式生物膜反應器,利用微生物的自養反硝化脫氮作用,主要用于TN指標的極限去除,同時也降低總磷及懸浮物,適用于多種工業廢水和市政污水。自養反硝化指自養反硝化菌(某些化能自養型微生物)利用無機碳CO2、HCO3-、CO32-)作為碳源,主要以無機物(S、S2-、H2、S2O32-、Fe、Fe2+、NH4+等)作為硝酸鹽氮還原的電子供體完成微生物新陳代謝,將硝酸鹽氮污染的水中的NO3--N還原為N2釋放到大氣中,最終實現TN的去除。


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自養反硝化

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自養反硝化細菌

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自養反硝化類型

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氫型自養反硝化



由于氫氣在水中溶解度小,如何強化氫氣供應是氫型自養反硝化技術的瓶頸。

由于自養微生物生長緩慢,為避免生物量流失,氫型自養反硝化反應器需要添加載體,以供微生物附著生長。



氫型自養反硝化的反應物和生成物均無毒性,但其運行成本高(氫氣制備和氫氣供應),效能低。


硫型自養反硝化



硫型自養反硝化反應器多采用單質硫作為電子供體,這是因為投加的硫粒還可作為生物膜載體。但工程應用中大規模使用硫磺會增加成本,應考慮更經濟的含硫物質作為電子供體。硫鐵礦是地殼中含量豐富且主要以礦物加工廠廢棄物形式存在的硫化礦物,價格低廉。



硫型自養反硝化效能高,但反應物具有生物毒性,且反應產物硫酸鹽仍舊是水體污染物之一。

硫型自養反硝化系統中脫氮,具有脫氮速率快、效果好的優點。同時:

                                       1、通過產生的氫離子溶解石灰石去除一定量的總磷  

                                      2、通 過自身的同化作用消耗一定量的氨氮


鐵型自養反硝化


鐵鹽脫氮菌廣泛分布于細菌域和古菌域,涉及8個科,10個屬。

在細菌域中,鐵鹽脫氮菌主要分布于變形菌門。  

在古菌域中,鐵鹽脫氮菌僅見報道于廣古菌門古丸菌綱古丸菌科鐵丸菌屬。



能源需求

鐵鹽脫氮菌屬化能營養型。包括自養鐵鹽脫氮和兼養鐵鹽脫氮菌。

碳源需求

鐵鹽脫氮菌屬兼性營養型。自養鐵鹽脫氮菌以碳酸氫鹽或二氧化碳為碳源。

氮源需求

鐵鹽脫氮菌可利用硝酸鹽、亞硝酸鹽等無機態氮源,部分還可利用有機態氮源。


厭氧氨氧化自養反硝化


厭氧氨氧化菌為自養型細菌,可在缺氧條件下以氨為電子供體,亞硝酸鹽為電子受體,產生N2。厭氧氨氧化細菌對全球氮循環具有重要意義,也是污水處理中重要的細菌。


目前厭氧氨氧化工藝已成功運用于中國、日本、美國以及荷蘭等國家的高基質(氨氮)中溫(30-40°C)廢水處理中,今后努力的方向則是將其較好地用于處理低基質低溫的市政污水。


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