一文归纳！短程硝化反硝化与同步硝化反硝化的差异
【我国环保在线 技能前沿】生物脱氮包含硝化和反硝化两个反响进程，步是由亚硝化菌将NH4+-N氧化为NO2--N的亚硝化进程；第二步是由硝化菌将NO2--N氧化为氧化为NO3--N的进程；然后经过反硝化作用将产生的NO3—N经由NO2--N转化为N2，NO2--N是硝化和反硝化进程的中心产品。1975年Voets等在处理高浓度氨氮废水的研讨中，发现了硝化进程中NO2--N堆集的现象，提出了短程硝化反硝化脱氮的概念。如图1所示。
比较两种途径，很显着，短程硝化反硝化比全程硝化反硝化削减了NO2-、NO3-和NO3- 、NO2-两步反响，这使得短程硝化反硝化生物脱氮具有以下长处：
1、可节约供氧量25%。节约了NO2-氧化为NO3-的好氧量。
2、在反硝化阶段能够节约碳源40%。在C/N比必定的情况下进步了TN的去除率。并能够节约投碱量。
3、因为亚硝化菌代代周期比硝化菌短，操控在亚硝化阶段能够进步硝化反响速度和微生物的浓度，缩短硝化反响的时刻，而因为水力逗留时刻比较短，能够削减反响器的容积，节约基建出资，一般情况下能够使反响器的容积削减30%~40%。
4、短程硝化反硝化反响进程在硝化进程中能够削减产泥25%~34%，在反硝化进程中能够削减产泥约50%。
因为以上的长处，使得短程硝化-反硝化反响特别适应于低C/N比的废水，即高氨氮低COD，既节约动力费用又能够节约弥补的碳源的费用，所以该工艺在煤化工废水方面十分可行。
2、影响短程硝化反硝化的要素
2.1温度的影响
温度对微生物影响很大。亚硝酸菌和硝酸菌的适合温度不相同，能够经过调理温度按捺硝酸菌的成长而不按捺亚硝酸菌的办法，来完结短程硝化反硝化进程。国内的巨大文研讨标明：只有当反响器温度超越28℃时，短程硝化反硝化进程才干较安稳地进行。
2.2 pH值的影响
pH较低时，水中较多的是氨离子和亚硝酸，这有利于硝化进程的进行，此刻无亚硝酸盐的堆集；而当pH较高时，能够堆集亚硝酸盐。因而适合的pH环境有利于亚硝化菌的成长。pH对游离氨浓度也产生影响，然后也会影响亚硝酸菌的活性，研讨标明：亚硝化菌的适合pH值在8.0邻近，硝化菌的pH值在7.0邻近。因而，完结亚硝化菌的堆集的pH值好在8.0左右。
2.3溶解氧（DO）的影响
DO对操控亚硝酸盐的堆集起着至关重要的作用。亚硝化反响和硝化反响均是好氧进程，而亚硝酸菌和硝酸菌又存在动力学特征的差异：低DO条件下亚硝酸菌对DO的亲和力比硝酸菌强。能够经过操控DO使硝化进程只进行到氨氮氧化为亚硝态氮阶段，然后筛选硝酸菌，到达短程硝化的意图。
2.4泥龄的影响
氨氮的硝化速率比亚硝态氮的氧化速率快，而亚硝酸菌的代代周期比硝化菌的代代周期短，因而能够经过操控HRT使泥龄在亚硝酸菌和硝酸菌的小逗留时刻之间，使亚硝酸菌成为优势菌种，逐步筛选硝酸菌。
同步硝化反硝化
1、简介
依据传统生物脱氮理论，脱氮途径一般包含硝化和反硝化两个阶段，硝化和反硝化两个进程需要在两个阻隔的反响器中进行，或许在时刻或空间上构成替换缺氧和洽氧环境的同一个反响器中；实际上，较早的时期，在一些没有显着的缺氧及厌氧段的活性污泥工艺中，人们就层屡次观察到氮的非同化丢失现象，在曝气系统中也曾屡次观察到氮的消失。在这些处理系统中，硝化和反硝化反响往往产生在相同的处理条件及同一处理空间内，因而，这些现象被称为同步硝化/反硝化(SND)。
关于各种处理工艺中呈现的SND现象已有很多的报导，包含生物转盘、连续流反响器以及序指示SBR反响器等等。与传统硝化-反硝化处理工艺比较，SND具有以下的一些长处：
1、 能有效地坚持反响器中pH安稳，削减或撤销碱度的投加；
2、削减传统反响器的容积，节约基建费用；
3、 关于仅由一个反响池组成的序指示反响器来讲，SND能够下降完结硝化-反硝化所需的时刻；
4、 曝气量的节约，能够进一步下降能耗。
因而SND系统供给了往后下降出资并简化生物除氮技能的可能性。
2、同步硝化/反硝化的机理研讨
2.1、微观环境
生物反响器中的溶解氧DO首要是经过曝气设备的充氧而取得，不管何种曝气设备都无法使反响内氧气在污水中充沛混匀。终构成反响器内部不同区域缺氧和洽氧段，分别为反硝化菌和硝化菌的作用供给了优势环境，构成了事实上硝化和反硝化作用的一起进行。除了反响器不同空间上的溶氧不均外，反响器在不一起刻点上的溶氧改变也能够导致同步硝化/反硝化现象的产生。Hyungseok Yoo 研讨了SBR反响器在曝气反响阶段，反响器内DO浓度历经减小后逐步升高，并随同的同步硝化/反硝化现象。
2.2、微环境理论
缺氧微环境理论是现在已被遍及承受的一种机理，被以为是同步硝化/反硝化产生的首要原因之一。这一理论的根本观念以为：在活性污泥的絮体中，从絮体外表至其内核的不同层次上，因为氧传递的约束原因，氧的浓度散布是不均匀的，微生物絮体外外表氧的浓度较高，内层浓度较低。在生物絮体颗粒尺度足够大的情况下，能够在菌胶团内部构成缺氧区，在这种情况下，絮体外层好氧硝化菌占优势，首要进行硝化反响，内层为异常反硝化菌占优势，首要进行反硝化反响(如图1)。除了活性污泥絮凝体外，必定厚度的生物膜中相同可存在溶氧梯度，使得生物膜内层构成缺氧微环境。
传统理论以为硝化反响只能由自养菌完结，反硝化只能在缺氧条件下进行，近年来，好氧反硝化菌和异常硝化菌的存在现已得到了证明。
3、同步硝化反硝化影响要素
完结SND的关键在于对硝化反硝化菌的培育和操控，现在国内外研讨以为对影响硝化反硝化菌的要素如下。
3.1、溶解氧
DO的影响对同步硝化反硝化至关重要，研讨标明，经过操控DO浓度，使硝化速率与反硝化速率到达根本共同才干到达佳作用。
3.2、有机碳源
有机碳源对整个同步硝化反硝化系统的影响尤为重要。研讨标明，有机碳源含量低则反硝化满意不了要求；有机碳源含量高则不利于氨氮去除。
3.3、微生物絮体结构
微生物絮体结构不光影响生物絮体内DO的分散，并且影响碳源的散布，絮体结构巨细、密实度适中才有利于同步硝化反硝化。研讨标明，微生物絮体的同步硝化反硝化才能随活性污泥絮体巨细的添加而进步。
3.4、pH值
同步硝化反硝化值在7.5左右时适合。硝化菌适pH为8.0~8.4，而反硝化菌适pH为6.5~8.0.
3.5 温度
同步硝化反硝化温度在10~20℃时适。硝化菌在20~25℃时功能减退，亚硝化反之。25℃时亚硝化功能高。25℃后，亚硝酸菌受游离氨的按捺显着。
