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亞硝酸型硝化的控制途徑　

在簡(jiǎn)捷硝化反硝化的兩個(gè)主要反應(yīng)步驟中，反硝化技術(shù)容易控制實(shí)現(xiàn)，因此硝化過(guò)程中穩(wěn)定持久的獲得NO2-N成為技術(shù)關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)硝化出水NO2-N高比例的控制技術(shù)也成為研究重點(diǎn)。目前能在一定時(shí)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(xì)菌 的純種分離與固定化技術(shù)；②控制溫度造成不同增長(zhǎng)速率形成“分選壓力”的SHARON途徑；③游離氨抑制硝酸細(xì)菌增長(zhǎng)的選擇性抑制途徑；④控制硝化細(xì)菌基質(zhì)造成兩類細(xì)菌增長(zhǎng)速率 不同的氧缺乏競(jìng)爭(zhēng)途徑。

1 純種分離與固定化技術(shù)途徑

該途徑的機(jī)理是利用純種分離后富集培養(yǎng)的亞硝酸細(xì)菌固定化，從而維持反應(yīng)器內(nèi)菌群為純亞硝酸細(xì)菌或以亞硝酸細(xì)菌為主體，從而實(shí)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(qiáng)化生物脫氮是近10年來(lái)生物脫氮領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)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(xì)菌包埋后固定化，裝于特別設(shè)計(jì)的反應(yīng)器內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的亞硝酸型硝化，在與反硝化細(xì)菌混合包埋固定化的條件下可以實(shí)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(xì)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(shí)踐中取得了一定成功，但該技術(shù)存在因固定化細(xì)菌退化使硝化能力下降的問(wèn)題，固定化細(xì)菌反應(yīng)器經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)行后需進(jìn)行固定化細(xì)菌的替換或活化。針對(duì)復(fù)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(xì)菌對(duì)實(shí)際高氨廢水的適應(yīng)性問(wèn)題的關(guān)鍵是對(duì)采用混合菌還是單一高效菌分級(jí)處理進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)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(chǔ)是在高溫條件下(＞25℃)，亞硝酸細(xì)菌的增長(zhǎng)速率高于硝酸細(xì)菌，完全混合反應(yīng)器不進(jìn)行污泥回流，因而污泥停留時(shí)間(SRT)等同于水力停 留時(shí)間(HRT)，控制HRT大于亞硝酸細(xì)菌的世代時(shí)間，小

于硝酸細(xì)菌的世代時(shí)間，實(shí)現(xiàn)硝酸細(xì)菌的“淘洗”，使反應(yīng)器內(nèi)主要為亞硝酸細(xì)菌。該工藝的本質(zhì)是通過(guò)控制環(huán)境溫度造成 兩類細(xì)菌不同的增長(zhǎng)速率，利用該動(dòng)力學(xué)參數(shù)的不同造成“分選壓力”。此外，文獻(xiàn)中也強(qiáng)調(diào)了pH值對(duì)兩類細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)的影響，認(rèn)為除了溫度外，pH值對(duì)于亞硝酸細(xì)菌與硝酸細(xì)菌的競(jìng)爭(zhēng) 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(xì)菌的競(jìng)爭(zhēng)能力；②利用完全混合反應(yīng)器在無(wú)污泥回流條件下SRT與HRT的同一性，控制HRT實(shí)現(xiàn)硝酸細(xì)菌的“淘洗”；③實(shí)現(xiàn)對(duì)pH值的成功控制，較高的pH值不僅抑制了硝酸細(xì)菌，也消除了自由亞硝酸(FNA)對(duì)亞硝酸細(xì)菌的抑制。該工藝的成功運(yùn)行表明，亞硝酸型硝化控制因子的探討是一個(gè)系統(tǒng)工程，任何一個(gè)控制因子的確定除了要明確它本身會(huì)對(duì)兩類硝化細(xì)菌的動(dòng)力學(xué)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(xì)菌的范圍內(nèi)。如考察溫度的影響時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮因溫度變化導(dǎo)致的游離氨濃度與pH值的變化對(duì)亞硝酸型硝化的影響。?