污水處理工藝的進步,為改善人居環(huán)境,推動人類文明進步有著深遠的意義。今天力鼎環(huán)保將為您揭秘兩種污水處理工藝:厭氧氨氧化工藝、硝化-反硝化工藝。
1、厭氧氨氧化工藝與硝化-反硝化工藝對比
早在1976年,Broda預言在自然界中存在一種以NO-2或NO-3作為電子受體把NH+4氧化成N2的化能自養(yǎng)型細菌.直到1995年,Mulder等處理酵母廢水的反硝化流化床反應(yīng)器內(nèi)發(fā)現(xiàn)了NH+4消失的現(xiàn)象,從而證實了厭氧氨氧化反應(yīng)的存在.
厭氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation,Anammox)是在缺氧條件下以亞硝酸鹽(NO-2)為電子受體將氨(NH+4)轉(zhuǎn)化成氮氣(N2),同時伴隨著以亞硝酸鹽為電子供體固定CO2并產(chǎn)生硝酸鹽(NO-3)的生物過程.執(zhí)行該過程的微生物稱之為厭氧氨氧化菌(Anaerobic ammonium oxidation bacteria,AAOB)。由于氨氧化細菌(Ammonium oxidation bacteria,AOB)可將氨氧化成亞硝酸鹽,為AAOB提供基質(zhì),所以目前對厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用通常與短程硝化(亞硝化)聯(lián)系在一起. 圖 1為亞硝化-厭氧氨氧化工藝與傳統(tǒng)的硝化-反硝化工藝的對比,通過對比可知亞硝化-厭氧氨氧化工藝具有如下優(yōu)點:
圖1亞硝化-厭氧氨氧化工藝與傳統(tǒng)的硝化-反硝化工藝的對比
①厭氧氨氧化在缺氧條件下進行,無需氧氣的供應(yīng),可節(jié)省62.5%的能源消耗.
②厭氧氨氧化以無機碳(CO2或HCO-3)為碳源,無需投加有機碳,大大節(jié)省了碳源.
③亞硝化-厭氧氨氧化所產(chǎn)生的CO2與普通的硝化-反硝化系統(tǒng)相比減少90%.
④AAOB生長緩慢、產(chǎn)率低,因此工藝剩余污泥量少,污泥處置費用低.
⑤厭氧氨氧化氮去除率及氮去除負荷較高,從而能夠減少工藝占地面積,降低工藝基建成本。
在該環(huán)節(jié)起至關(guān)重要的厭氧氨氧化菌(AAOB),是一群分支很深的浮霉狀菌。AAOB生長緩慢,在30~40℃條件下,其倍增時間為10~14 d,細胞產(chǎn)率為0.11 g(VSS)/g(NH+4),如果對培養(yǎng)條件進行優(yōu)化,其倍增時間可縮短至4.8 d,AAOB為地球氮循環(huán)做出了巨大貢獻,目前已在自然環(huán)境和人工環(huán)境中發(fā)現(xiàn)了大量AAOB的存在.其中厭氧的自然生態(tài)系統(tǒng)包括:海洋沉積物和海洋水體、淡水沉積物和淡水水體、紅樹林地區(qū)(以及陸地生態(tài)系統(tǒng)等.而在人工生態(tài)系統(tǒng)中包括:污水處理廠、海洋循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)、垃圾滲濾液處理系統(tǒng).此外,人們以各種環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的AAOB作為基礎(chǔ),將其引入污水處理系統(tǒng),循序漸進地對AAOB進行馴化培養(yǎng)以處理各類廢水,包括實驗室規(guī)模、中試規(guī)模及實際規(guī)模的污泥消化液、垃圾滲濾液、焦化廢水、味精廢水、養(yǎng)豬廢水(以及制藥廢水等)。
2、你所不知道的厭氧氨氧化技術(shù)國際影響力!
主流厭氧氨氧化技術(shù),一直是國內(nèi)外專業(yè)人士癡迷探索的工藝,它具有著獨特的魅力,它的高節(jié)能低排放,理論上可以降低63%的能耗需求,基本不需要有機碳源,還能降低80%的污泥產(chǎn)率?,F(xiàn)狀是,在國際上,很多學者和研究機構(gòu)、公司在持續(xù)性開發(fā)主流厭氧氨氧化工藝,每個團隊都想盡快在世界范圍內(nèi)領(lǐng)先摘取這只明珠并領(lǐng)先國際同行。
令人羨慕不已的是,在國內(nèi)外學者機構(gòu)大規(guī)模中試研發(fā)的同時,一個大規(guī)模的污水廠,新加坡樟宜再生水廠,率先在國際上實現(xiàn)了主流厭氧氨氧化。可以說,這也是目前世界上第一個、也是規(guī)模最大的主流厭氧氨氧化項目。新加坡PUB前首席專家曹業(yè)始博士在前不久《中國城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高級研討會》上的演講中向中國同行展示了樟宜再生水廠短程硝化-主流厭氧氨氧化(PN/A)的運行效果,成為環(huán)保界一大亮點事件。見圖2
圖2曹博士演講圖
3、主流厭氧氨氧化技術(shù)能被效仿嗎?
新加坡樟宜再生水廠,率先在國際上實現(xiàn)了主流厭氧氨氧化。
樟宜污水廠的先天獨特優(yōu)勢是:常年水溫保持在27-32度,且樟宜廠生物池總的SRT僅僅是5天。僅此2點,國內(nèi)污水廠根本無法效仿這條技術(shù)路線(除非設(shè)計規(guī)范和排放出水水質(zhì)指標進行調(diào)整)。即便南方地區(qū)也很難實現(xiàn),因為目前的設(shè)計SRT都是在15d以上,這種條件下亞硝酸鹽氧化菌很難抑制。
如果利用南方地域幾個月的高水溫季節(jié),設(shè)計一個短SRT系統(tǒng),是可以嘗試模范樟宜這種step-feed&短SRT模式。
其實,樟宜項目的成功,不但是得益于當?shù)氐臒釒ё匀粭l件,還有一個重要的原因,PUB的強大的國際一流的應(yīng)用型研究技術(shù)團隊和卓有成效的研究,這個技術(shù)團隊的研究方向與國際緊密接軌。
其實,未來主流厭氧氨氧化在低水溫地區(qū)的應(yīng)用還要很長路要走,水溫從30度到10度,Anammox的比活性要降低10倍,這個技術(shù)瓶頸目前還沒有突破。在中國大多數(shù)地域,一年水溫變化較大,在主流實現(xiàn)ANAMMOX穩(wěn)定過程的路還很遙遠。
相關(guān)資訊
- 農(nóng)村污水處理生物接觸氧化工藝詳談
- 鄉(xiāng)村污水管網(wǎng)和城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)具體差異有哪些?
- 微生物在污水處理中的作用,你知道多少?
- 【農(nóng)村廁改】農(nóng)村污水處理設(shè)備如何協(xié)同推進?
- 水質(zhì)達標排放,農(nóng)村污水處理設(shè)備至關(guān)重要
- 選擇污水處理工藝流程需要考慮哪些因素?
- 污水處理工藝中的一、二、三級指的是什么?
- 農(nóng)戶參與農(nóng)村生活污水處理的數(shù)據(jù)模型分析
- 農(nóng)村生活污水處理應(yīng)在以下幾個方面著力推動新農(nóng)村建設(shè)
- 【力鼎環(huán)?!哭r(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)站點的兩點建議
力鼎環(huán)保最新產(chǎn)品
同類文章排行
- 農(nóng)村污水處理生物接觸氧化工藝詳談
- 農(nóng)村生活污水處理中的AAO工藝介紹
- 污水處理設(shè)備中MBR污水處理技術(shù)工藝介紹
- 聊聊農(nóng)村污水處理設(shè)備的AAO工藝和AO工藝
- 選擇污水處理工藝流程需要考慮哪些因素?
- 處理污水利器——AAO工藝污水處理設(shè)備
- 農(nóng)村污水處理設(shè)備AAO工藝設(shè)備的作用
- 哪些工藝適用于農(nóng)村污水處理設(shè)備呢?
- 一體化污水處理設(shè)備常規(guī)的工藝流程詳解
- 農(nóng)村污水處理的MBR工藝