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亞硝酸型硝化的控制途徑　

在簡捷硝化反硝化的兩個主要反應步驟中，反硝化技術(shù)容易控制實現(xiàn)，因此硝化過程中穩(wěn)定持久的獲得NO2-N成為技術(shù)關(guān)鍵，實現(xiàn)硝化出水NO2-N高比例的控制技術(shù)也成為研究重點。目前能在一定時間內(nèi)控制硝化處于亞硝酸階段的途徑有四種：①亞硝酸細菌 的純種分離與固定化技術(shù)；②控制溫度造成不同增長速率形成“分選壓力”的SHARON途徑；③游離氨抑制硝酸細菌增長的選擇性抑制途徑；④控制硝化細菌基質(zhì)造成兩類細菌增長速率 不同的氧缺乏競爭途徑。

1 純種分離與固定化技術(shù)途徑

該途徑的機理是利用純種分離后富集培養(yǎng)的亞硝酸細菌固定化，從而維持反應器內(nèi)菌群為純亞硝酸細菌或以亞硝酸細菌為主體，從而實現(xiàn)硝化出水中NO2-N的高比例。 利用固定化微生物技術(shù)強化生物脫氮是近10年來生物脫氮領(lǐng)域研究的熱點之一，利用固定化載體海藻酸鈉和聚乙烯醇(PVA)等將亞硝酸細菌包埋后固定化，裝于特別設計的反應器內(nèi)，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的亞硝酸型硝化，在與反硝化細菌混合包埋固定化的條件下可以實現(xiàn)同步硝化反硝化，日本已出現(xiàn)了處理能力為11300m3/d的工業(yè)化裝置［1］。 亞硝酸細菌純種分離后固定化可以獲得穩(wěn)定的NO2-N積累，在技術(shù)實踐中取得了一定成功，但該技術(shù)存在因固定化細菌退化使硝化能力下降的問題，固定化細菌反應器經(jīng)過一定時間的運行后需進行固定化細菌的替換或活化。針對復雜的廢水體系，解決經(jīng)純種分離后富集培養(yǎng)的亞硝酸細菌對實際高氨廢水的適應性問題的關(guān)鍵是對采用混合菌還是單一高效菌分級處理進行優(yōu)化，同時降低固定化載體的成本并提高其使用壽命。

2 SHARON 工藝途徑

SHARON工藝［2］的理論基礎是在高溫條件下(＞25℃)，亞硝酸細菌的增長速率高于硝酸細菌，完全混合反應器不進行污泥回流，因而污泥停留時間(SRT)等同于水力停 留時間(HRT)，控制HRT大于亞硝酸細菌的世代時間，小

于硝酸細菌的世代時間，實現(xiàn)硝酸細菌的“淘洗”，使反應器內(nèi)主要為亞硝酸細菌。該工藝的本質(zhì)是通過控制環(huán)境溫度造成 兩類細菌不同的增長速率，利用該動力學參數(shù)的不同造成“分選壓力”。此外，文獻中也強調(diào)了pH值對兩類細菌競爭的影響，認為除了溫度外，pH值對于亞硝酸細菌與硝酸細菌的競爭 以及獲得出水中較低的NH4+-N濃度也非常重要。? SHARON工藝的成功在于：①利用了溫度這一重要因素，提高了亞硝酸細菌的競爭能力；②利用完全混合反應器在無污泥回流條件下SRT與HRT的同一性，控制HRT實現(xiàn)硝酸細菌的“淘洗”；③實現(xiàn)對pH值的成功控制，較高的pH值不僅抑制了硝酸細菌，也消除了自由亞硝酸(FNA)對亞硝酸細菌的抑制。該工藝的成功運行表明，亞硝酸型硝化控制因子的探討是一個系統(tǒng)工程，任何一個控制因子的確定除了要明確它本身會對兩類硝化細菌的動力學特性產(chǎn)生何種影響外，還要將其他影響因素控制在有利于亞硝酸細菌的范圍內(nèi)。如考察溫度的影響時應同時考慮因溫度變化導致的游離氨濃度與pH值的變化對亞硝酸型硝化的影響。?