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1、好氧池：污泥负荷硝化菌，使硝化反应 受抑制； 厌氧池：污泥负荷0.10kgBOD5/kgMLSS.d,否则，除磷效果将会急剧下降。 凯式氮的污泥负荷0.10kgBOD5/kgMLSS.d 因为过高浓度的氨氮会对硝化菌产生抑制的作用。 污泥回流比：25%100% 太高：污泥将带入厌氧池太多的 DO 和硝酸盐，影响除磷；太低：维持不了正常的反 应池内 MLSS25003500mg/L。 混合液回流比:200%(越高越好，但动力费用增大) 7.4.2 工艺特点 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时 具有去除有机物、脱氮和除磷的功能； 在同时除磷脱氮去除有机物的工艺
2、中，该工艺流程最为简单，总 HRT 也少于同类 其他工艺； 在厌-缺-好交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI 一般少于 100，很少发生污泥 膨胀； 厌氧、缺氧池只需轻轻搅拌，使之混合，而以不增加 DO 为适度； 沉淀池要防止发生厌氧、缺氧状态，以避免聚磷菌释磷而降低出水水质，以及反硝 化产生 N2而干扰沉淀； 污泥中磷含量高，一般为 2.5%以上； 脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果受回流污泥中挟带的 DO 和硝态氮 的影响，所以脱氮除磷效果不可能很高。 7.4.3 工艺流程的改进 将回流污泥分两个点加入，减少加入到厌氧段的回流污泥量，从而减少进入到厌氧 段的 NO3和 DO； 回
3、流污泥提升设备，应尽量减少提升过程的复氧，因此应选用潜污泵代替螺旋泵； 厌氧段和缺氧段的水下搅拌器功率不能过大，否则产生涡流，导致混合液 DO 升高， 影响除磷脱氮效果； 原污水和回流污泥进入厌/缺氧池时，应淹没入流，以减少复氧。 7.5 生物脱氮原理和工艺的新发展 最近，一些新的研究表明自然界存在着多种新的氮素转化途径，如好氧反硝化 （aerobic denitrification） 、异养硝化（heterotrophic nitrification） 、厌氧氨氧化（anaerobic ammonium oxidation）或者由自养硝化细菌引起的反硝化（denitrification by
4、 autotrophic nitrifying bacteria）等。对这些新的氮素转化途径的研究又导致了多种新型生物脱氮工艺的 出现，这些新工艺有望解决传统生物脱氮工艺中存在的诸多问题。 7.5.1 同步硝化反硝化（Simultaneous Nitrification Denitrification，简称 SND） 当好氧环境与缺氧环境在一个反应器中同时存在，硝化和反硝化在同一反应器中同时 进行时则称为同时硝化/反硝化。对 SND 工艺而言，由于硝化和反硝化在同一反应器中同 时进行，反硝化产生的 OH可就地中和硝化产生的 H+，减少了 PH 值得波动，从而使生物 反应过程同时受益，提高反应效
5、率。 SND 现象可就微环境理论加以解释。微环境理论认为：由于微生物个体形态非常微小， 从而影响微生物的生存环境也是微小的。而宏观环境的变化往往导致微环境的变化可不均 匀分布，从而影响微生物群体的活动状态并在某种程度上出现所谓的表里不一的现象。事 实上，由于微生物群体结构、物质分布和化学反应的不均匀性，在活性菌胶团内部存在多种多样的微环境类型，而每一种微环境往往适合于某一种微生物的活动。由于各种物质传 递的变化、各类微生物的代谢活动及其相互作用，微环境所处的物理、化学和生物状态是 可变的，可进行生物硝化，而在部分污泥内部，则可形成缺氧区进行反硝化，从而在硝化 时具有一定的反硝化能力。 同步硝化
6、反硝化（SND）理论和传统的分布脱氮理论相比，有以下两点明显不同： 1） SND 理论认为生物絮体外层、内层分别处于好氧、缺氧状态，也就可以同时发生硝化、 反硝化反应。传统理论则在宏观上将好氧、缺氧区分开，依次发生硝化、反硝化反应。2） 理论认为存在异养硝化菌和好氧反硝化菌，对传统理论中生物絮体的组成起了极大的 补充。这些新发现的细菌可以促进在好氧条件下硝化和反硝化。 SND 理论并不否认传统的生物脱氮理论，而是进一步丰富了传统理论。 7.5.2 亚硝酸硝化/反硝化 其基本原理是在一个反应器内，先在有氧条件下，利用亚硝酸菌将氮氧化生成 NO2 （氮氧化过程） ；然后在缺氧的条件下，以有机物为电
7、子供体，将亚硝酸盐反硝化，生成氮 气。其反应式如（1） （2）所示：NH4+1.5O2NO2+2H+H2O (1) NO2+3H+H+0.5N2+ 2H2O (2) 荷兰 Delft 技术大学根据该原理开发了一种新型的生物脱氮工艺SHARON（Single reactor for High activity Ammonia Removal Over Nitrite） ，该工艺实际上是一种短程生物脱氮 工艺。在 SHARON 工艺中，将氮氧化过程控制在亚硝化阶段是其关键。 与传统的生物脱氮工艺相比，SHARON 工艺至少具有下述优点：可节省反硝化过程 所需要的外加碳源，即 NO2反硝化比 NO3
8、反硝化可节省 40%的碳源；因为只需要将氨 氮氧化到亚硝酸盐，可减少 25%左右的供气量，降低能耗。目前第一个生产规模和 SHARON 工艺已于 1998 年初在鹿特丹的 Dokhaven 废水处理厂建成并投入运行。据报道， 在荷兰还有两家应用 SHARON 工艺的污水处理厂正在建设中。 7.5.3 厌氧氨氧化 ANAMMOX(Anaerobic AMMonium Oxidation)即厌氧氨氮化工艺也是在荷兰 Delft 技术 大学 1990 年提出的一种新型脱氮工艺。该工艺的特征是在厌氧的条件下，以硝酸盐和亚硝 酸盐为电子受体，将氨氮氧化生成氮气。Graff 认为：厌氧氨氧化的反应是按式（
9、3）进行 的：NH4+ NO2+ N2+2H2O （3） 有学者指出，可利用两种生物脱氮工艺SHARON 和 ANAMMOX 工艺的优点，将 二者组合起来。目前很多研究 SHARON 工艺作为硝化反应器，而 ANAMMOX 工艺作为反 硝化反应器进行组合工艺研究。通常情况下 SHARON 工艺可以控制部分硝化，使出水中 的 NH4+ 与 NO2比例为 1:1，从而可以作为 ANAMMOX 工艺的进水，组成一个新型的生 物脱氮工艺，其反应式如（4） （5） （6）所示：0.5NH4+0.75O20.5NO2+H+0.5H2O (4) 0.5NH4+ 0.5NO20.5N2+H2O (5) NH4+0.75O20.5N2+H+1.5H2O (6) 联合的 SHARONANAMMOX 工艺具有耗氧量少、污泥产量少、不需外加碳源等优点， 是迄今为止最简捷的生物脱氮工艺，具有很好的应用前景，成为当前生物脱氮领域的一个 研究重点。
