如何利用好氧顆粒污泥實現(xiàn)同步硝化與反硝化？
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發(fā)布日期：2018-12-25
硝化菌和反硝化菌處在同一活性污泥中，由于硝化菌的好氧和自養(yǎng)特性與反硝化菌的缺氧和異養(yǎng)特性明顯不同，脫氮過程通常需在兩個反應器中獨立進行(如Bardenpho、UCT、雙溝式氧化溝工藝等)或在一個反應器中順次進行(如SBR)。當混合污泥進入缺氧池(或處于缺氧狀態(tài))時，反硝化菌工作，硝化菌處于抑制狀態(tài)；當混合污泥進入好氧池(或處于好氧狀態(tài))時情況則相反。實現(xiàn)同步硝化反硝化的途徑
由于硝化菌的好氧特性，有可能在曝氣池中實現(xiàn)SND。實際上，很早以前人們就發(fā)現(xiàn)了曝氣池中氮的非同化損失(其損失量隨控制條件的不同約在10%～20%左右)，對SND的研究也主要圍繞著氮的損失途徑來進行，希望在不影響硝化效果的情況下提高曝氣池的脫氮效率。
利用某些微生物種群在好氧條件下具有反硝化的特性來實現(xiàn)SND。研究結果表明，Thiosphaera、Pseadonmonas nautica、Comamonossp.等微生物在好氧條件下可利用NOX-N進行反硝化。如果將硝化菌和反硝化菌置于同一反應器(曝氣池)內混合培養(yǎng)，則可達到單個反應器的同步硝化反硝化。盡管這些微生物的純培養(yǎng)結果令人滿意，但目前普遍認為離實際應用尚有距離，主要原因是實際污泥中這些菌群所占份額太小。
大量研究結果表明，活性污泥的SND主要是由污泥絮體內部缺氧產生。要實現(xiàn)高效率的SND，關鍵是如何在曝氣條件下(不影響硝化效果)增大活性污泥顆粒內部的缺氧區(qū)以實現(xiàn)反硝化。要達到這一目的，有兩種途徑可供選擇，即減小曝氣池內混合液的DO濃度和提高活性污泥顆粒的尺度。
降低曝氣池的DO濃度，即減小了O2的擴散推動力，可在不改變污泥顆粒尺度的條件下在其內部形成較大的缺氧區(qū)。丹麥BioBalance公司發(fā)明的SymBio工藝即建立在此理論基礎之上(曝氣池DO維持在1 mg/L以下)，但在低DO濃度下硝化菌的活性將會降低，且極易形成諸如Sphaeroticule natans/1701和H.Hydrossis之類的絲狀菌膨脹。
實現(xiàn)活性污泥法的高效同步硝化反硝化，必須在曝氣狀態(tài)下滿足以下兩個條件：
①入流中的碳源應盡可能少地被好氧氧化；
②曝氣池內應維持較大尺度的活性污泥。
