1、簡介

生物脫氮包括硝化和反硝化兩個反應(yīng)過程，第一步是由亞硝化菌將NH₄⁺-N氧化為NO₂^--N的亞硝化過程；第二步是由硝化菌將NO₂^--N氧化為氧化為NO₃^--N的過程；然后通過反硝化作用將產(chǎn)生的NO₃—N經(jīng)由NO₂^--N轉(zhuǎn)化為N₂，NO₂^--N是硝化和反硝化過程的中間產(chǎn)物。1975年Voets等在處理高濃度氨氮廢水的研究中，發(fā)現(xiàn)了硝化過程中NO₂^--N積累的現(xiàn)象，首次提出了短程硝化反硝化脫氮的概念。

比較兩種途徑，很明顯，短程硝化反硝化比全程硝化反硝化減少了NO₂^-、NO₃^-和NO₃^- 、NO₂-兩步反應(yīng)，這使得短程硝化反硝化生物脫氮具有以下優(yōu)點：

1、可節(jié)約供氧量25%。節(jié)省了NO₂^-氧化為NO₃^-的好氧量。

2、在反硝化階段可以節(jié)省碳源40%。在C/N比一定的情況下提高了TN的去除率。并可以節(jié)省投堿量。

3、由于亞硝化菌世代周期比硝化菌短，控制在亞硝化階段可以提高硝化反應(yīng)速度和微生物的濃度，縮短硝化反應(yīng)的時間，而由于水力停留時間比較短，可以減少反應(yīng)器的容積，節(jié)省基建投資，一般情況下可以使反應(yīng)器的容積減少30%~40%。

4、短程硝化反硝化反應(yīng)過程在硝化過程中可以減少產(chǎn)泥25%~34%，在反硝化過程中可以減少產(chǎn)泥約50%。

由于以上的優(yōu)點，使得短程硝化-反硝化反應(yīng)尤其適應(yīng)于低C/N比的廢水，即高氨氮低COD，既節(jié)省動力費用又可以節(jié)省補充的碳源的費用，所以該工藝在煤化工廢水方面非�？尚小�

2、影響短程硝化反硝化的因素

2.1溫度的影響

溫度對微生物影響很大。亞硝酸菌和硝酸菌的最適宜溫度不相同，可以通過調(diào)節(jié)溫度抑制硝酸菌的生長而不抑制亞硝酸菌的方法，來實現(xiàn)短程硝化反硝化過程。國內(nèi)的高大文研究表明：只有當(dāng)反應(yīng)器溫度超過28℃時，短程硝化反硝化過程才能較穩(wěn)定地進行。

2.2 pH值的影響

pH較低時，水中較多的是氨離子和亞硝酸，這有利于硝化過程的進行，此時無亞硝酸鹽的積累；而當(dāng)pH較高時，可以積累亞硝酸鹽。因此合適的pH環(huán)境有利于亞硝化菌的生長。pH對游離氨濃度也產(chǎn)生影響，進而也會影響亞硝酸菌的活性，研究表明：亞硝化菌的適宜pH值在8.0附近，硝化菌的pH值在7.0附近。因此，實現(xiàn)亞硝化菌的積累的pH值最好在8.0左右。

2.3溶解氧（DO）的影響

DO對控制亞硝酸鹽的積累起著至關(guān)重要的作用。亞硝化反應(yīng)和硝化反應(yīng)均是好氧過程，而亞硝酸菌和硝酸菌又存在動力學(xué)特征的差異：低DO條件下亞硝酸菌對DO的親和力比硝酸菌強�？梢酝ㄟ^控制DO使硝化過程只進行到氨氮氧化為亞硝態(tài)氮階段，從而淘汰硝酸菌，達到短程硝化的目的。

2.4泥齡的影響

氨氮的硝化速率比亞硝態(tài)氮的氧化速率快，而亞硝酸菌的世代周期比硝化菌的世代周期短，因此可以通過控制HRT使泥齡在亞硝酸菌和硝酸菌的最小停留時間之間，使亞硝酸菌成為優(yōu)勢菌種，逐步淘汰硝酸菌。

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