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yanww_219版主 (知名作家)
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[交流]
關(guān)于同步硝化反硝化脫氮除磷原理及技術(shù)的討論
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同步硝化反硝化脫氮除磷，聽起來的確很好，能同時脫氮除磷，而且生物法，成本低，近年來發(fā)展有一些，但進展似乎很慢，請大家尤其是感興趣的行家知道的多發(fā)表相關(guān)意見、理論和實際工程等，資料尤其是好的文獻，望能指出，呵呵。期待你的真誠討論，非常感謝。 本人先來，很長時間一直想討論這個話題，望大家放開討論。 反硝化除磷機理 近年的研究發(fā)現(xiàn)，一種反硝化聚磷菌（DPB，denitrifying phosphorus removing bacteria）能在缺氧條件（無氧，存在硝酸鹽）下過量吸磷。DPB的生物吸/放磷作用被荷蘭Delft工業(yè)大學(xué)和日本東京大學(xué)研究人員合作研究確認(rèn)，并冠名“反硝化除磷”（denitrifying dephosphatation）。在磷的生物吸/放磷過程中，反硝化除磷細菌以硝酸氮取代氧作為電子受體，也就是說反硝化除磷細菌能將反硝化脫氮和生物除磷這兩個認(rèn)為彼此獨立的作用合二為一。反硝化除磷中硝酸鹽代替氧作為電子受體。硝酸鹽作為電子受體可從許多文獻中得到證明，國內(nèi)也對此進行了大量研究。硝酸鹽作為生物除磷的電子受體的研究已有許多，但對亞硝酸鹽是否可以作為生物除磷電子受體的研究卻不多見。1999年，Jens Meinhold等人證明了亞硝酸鹽可作為電子受體，但他們試驗得出的亞硝酸鹽的峰頂濃度較低，約為8 mgNO2--N/L。而2003年，新加坡的J.Y.Hu等人研究得到的亞硝酸鹽峰頂濃度則較高，為115 mgNO2--N/L。這使得我們在亞硝酸鹽存在的缺氧環(huán)境下仍能開發(fā)生物除磷工藝。 反硝化除磷工藝的發(fā)展 反硝化除磷工藝中有單級、雙級兩種系統(tǒng)。單級污泥系統(tǒng)中，DPB、硝化菌及非聚磷異養(yǎng)菌同時存在于同一懸浮污泥相中，共同經(jīng)歷了厭氧、缺氧和好氧環(huán)境，其中最具代表的工藝有BCFs；而在雙級污泥系統(tǒng)中，硝化菌則獨立于DPB而單獨存在于固定膜生物反應(yīng)器或好氧硝化SBR反應(yīng)器中。雙級污泥系統(tǒng)有Dephanox和A2NSBR等。其中BCFs工藝已運用于工程實踐，而雙級污泥系統(tǒng)仍停留在小試階段，離實際運用尚有不少距離。雖然在單、雙級污泥系統(tǒng)中DPB都可利用由硝化產(chǎn)生的硝酸鹽作為電子受體在缺氧環(huán)境中實現(xiàn)反硝化除磷，但后者運行更穩(wěn)定、處理效果也更好，其原因是雙污泥系統(tǒng)為硝化菌和反硝化除磷菌創(chuàng)造了最佳的生長環(huán)境，且硝化和反硝化聚磷各系統(tǒng)的SRT可根據(jù)實際運行要求來選定（硝化的SRT較長不利于反硝化和除磷，主要原因是聚磷菌體內(nèi)相當(dāng)一部分PHB會因長時間的曝氣而被消耗掉，從而導(dǎo)致后續(xù)反硝化所需碳源的不足）。進一步說，在雙污泥系統(tǒng)中可采用生物膜反應(yīng)器進行硝化來提供NO3-電子受體，這樣不僅給生長速率較慢的硝化菌創(chuàng)造了穩(wěn)定的生長環(huán)境，增加了系統(tǒng)中硝化菌量，提高了硝化率，也可減少水力停留時間和反應(yīng)器體積；同時在無需大規(guī)模污泥回流的前提下就能使出水保持較低的硝酸鹽濃度。 |
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zh1984
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4樓2015-12-10 19:30:41
zh1984
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
yanww_219: 金幣+5, 非常感謝，希望能繼續(xù)深入交流學(xué)習(xí) 2015-12-10 18:30:27
小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
yanww_219: 金幣+5, 非常感謝，希望能繼續(xù)深入交流學(xué)習(xí) 2015-12-10 18:30:27
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沒有干貨，純瞎扯一下別介意，SND和反硝化聚磷是兩種概念吧，你的意思是要把這兩方面整合成一種方案來脫氮除磷？這個貌似還真沒有。 反硝化除磷在原理上無新意，無非是用NO3代替O2來當(dāng)電子受體，反硝化菌本身就具備這個能力。 真正讓人奇怪的是SND，現(xiàn)在的幾種解釋我覺著都有些牽強，談下自己的一種假設(shè)：從脫氮的過程看，NH4要先逐步氧化到NO3，再還原到N2，這個過程是個彎路，從吉布斯自由能來看，NH4直接氧化到N2的反應(yīng)理論上可以自發(fā)，至少能說明這個反應(yīng)可以提供能量，SND有沒有可能是存在這樣一種未知菌群來通過這個反應(yīng)供能？若真能證明如此，將會給脫氮乃至氮循環(huán)提供一條全新的路徑，發(fā)篇NATURE也不為過吧。 |
2樓2015-12-10 18:10:22
yanww_219
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3樓2015-12-10 18:31:15
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5樓2015-12-10 19:32:26
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