杭州純水設備解讀:1ANA MMOX工藝及其衍生工藝
A NA MMOX工藝具有脫氮效率高、運行費用低、占地空間小等優點,污水處置中發展潛力巨大。杭州純水設備目前該工藝在處置市政污泥液領域已日趨成熟,位于荷蘭鹿特丹Dokhaven污水廠的世界上生產性規模的ANA MMOX裝置容積氮去除速率 NRR更是高達9.5kgN/m3d此外,ANA MMOX工藝在發酵工業廢水、垃圾滲濾液、養殖廢水等高氨氮廢水處置領域的推廣也逐步開展,世界各地的工程化應用也呈星火燎原之勢。
1ANA MMOX工藝及其衍生工藝
經過20多年的研究和發展,基于ANA MMOX反應開發進去的較成熟的工藝有SHA RON-A NA MMOX工藝、全程自養脫氮 CA NON工藝、限氧自養硝化反硝化 OLA ND工藝、反硝化氨氧化 DEA MOX工藝、好氧反氨化(DEMON工藝。近年來,研究人員仍在不時探索其他形式的ANA MMOX衍生工藝,譬如同步短程硝化、厭氧氨氧化、反硝化耦合 SNA D工藝、單級厭氧氨氧化短程硝化脫氮(Single-stagnitrogenremovusANA MMOX
目前,存在兩種方法為ANA MMOX提供電子受體亞硝酸鹽,一種是一個獨立的曝氣反應器中發生而隨后進入ANA MMOX反應器,另一種是一個無O2或者微O2ANA MMOX反應器中發生并立即參與ANA MMOX反應。據此,可將ANA MMOX工藝相應分為分體式 兩級系統)和一體式 單級系統)兩種,一體式包括CA NONOLA NDDEA MOXDEMONSNA PSNA D等工藝,分體式主要是SHA RON-A NA MMOX工藝。
一體式工藝的基建利息低、結構緊湊、裝置運行和控制簡單,杭州純水設備并且其短程硝化產生的亞硝酸鹽立即參與ANA MMOX反應,能有效防止因亞硝酸鹽累積造成的抑制,另外單位體積脫氮速率高也是一體化工藝的優勢。但是一體化工藝啟動時間長,反應器內微生物間的生態關系復雜,經受負荷沖擊時易失穩,并引發連鎖反應,導致“雪崩”效應,系統受擾紊亂后恢復時間也長。
與一體式工藝相比,分體式工藝中的兩反應器可單獨進行靈活和穩定的調控,系統受擾后恢復時間短,ANA MMOX反應器進水具有相對穩定的氨氮和亞硝氮比例。其次由于短程硝化階段能削減某些毒物和有機物,防止其直接進入ANA MMOX反應器,所以更適合處置含毒物和有機物的廢水。另外,處置高負荷含氮廢水時,分體式工藝的高投資利息會通過較低的運營利息得以彌補。因此,這兩種工藝各有利弊,實際應用時需根據具體情況,做到因水制宜,量水裁藝”
2ANA MMOX工藝的工程應用現狀
過去的10年里,ANA MMOX工程化應用逐漸興起,ANA MMOX工程化裝置和研究文獻呈逐年增長趨勢。第一座工程化裝置的誕生與ANA MMOX發現和發展有短暫的滯后,由此可見中試和實驗室研究對工程化應用具有積極的推動作用。2014年末,全球范圍內ANA MMOX工程超越100座。
為了更好地控制短程硝化反應,短程硝化-厭氧氨氧化 PN-A NA MMOX裝置大多采用兩級系統或利用已有的短程硝化系統 如SHA RON反應器)但隨著工程化經驗越來越豐富,重點開始轉向單級系統。目前,工程化的裝置主要包括移動床生物膜反應器(MBBR顆粒污泥反應器和序批式反應器(SBR還有少數生物轉盤 RBC和活性污泥系統。
DEMON為風靡的SBR系統,該工藝首先裝配在奧地利Strass采用自主設計的基于pH調控的進水控制系統,用來處置污泥壓濾液。利用水力旋流器可以分別調節適合氨氧化菌(AOB和ANA MMOX菌 AnA OB泥齡 SRT并且可從接種污泥中分離出生長緩慢的AnA OB還能使小絮體中的亞硝酸氧化菌(NOB被洗出,使大聚集體中的AnA OB得以持留。另一種SBR技術是由瑞士聯邦水生科學技術研究所開發的基于氨控制的PN-A NA MMOX工藝。該工藝裝配在瑞士,每個運行周期的開始階段或者曝氣階段進水,進水流量受氨傳感器調控,因此SBR運行周期長度不固定。氨信號也可由電導率信號替代,通過控制曝氣量確保短程硝化和ANA MMOX同步進行,一般溶解氧(DO濃度控制在0.1mg/L以下,通常情況下建議采用連續曝氣,啟動階段或者污泥活性較低時采用間歇曝氣。
此外,一些PN-A NA MMOX設施采用其他調控戰略,杭州純水設備差異主要在于進水模式間歇或連續)污泥存在形式 懸浮或附著生長)曝氣控制方式。比如德國Ingolstadt污水廠的SBR采用間歇進水 6h周期內進水4次)和間歇曝氣 6min曝氣/9min停止)但在德國Gütersloh污水廠的SBR周期為24h白晝連續進水,進水量取決于污泥壓濾液的發生量。當氨濃度達到上限時啟動曝氣,當pH或者氨濃度跌至下限時停止曝氣,DO濃度控制在0.5mg/L以下。
一體式顆粒污泥反應器也應用于工業廢水的自養脫氮工程。目前在國建造了數座實際工程,主要在發酵行業包括釀酒、味精、酵母廢水)其中通遼梅花味精廢水Ⅰ期工程ANA MMOX反應器容積高達6600m3迄今世界上規模最大的ANA MMOX工程。
保守的生物膜技術也成功用于PN-A NA MMOX工藝。RBC發現存有ANA MMOX反應的反應器之一,隨后被Ghent大學勝利應用于OLA ND工藝中。RBC運營利息低,但工藝缺乏靈活性。目前,荷蘭Sneek市有兩座采用OLA ND工藝處置厭氧消化廁所水的RBC裝置,一座容積0.5m3裝置服務于64人口當量,另一座容積6m3服務于464人口當量。通過調節轉盤轉速(1?4r/min來實現工藝控制,確保DO濃度處于目標值(0.60?0.65mg/L荷蘭Hulst市也有利用RBC處置化肥生產廢水的工程,通過在線監測氨來調控進水,調節轉盤轉速控制DO濃度。預計到2015年該工程的氮負荷可達150kgN/d
2001年在德國Hattingen污水廠建造了一座生物膜PN-A NA MMOX工程,用于處置污泥壓濾液。該工程DeA mmon工藝中MBBR系統的40%?50%由填料填充,并設有曝氣裝置和攪拌器。2007年第二座采用DeA mmon工藝的MBBR裝置在瑞典Himmerfj?rden污水廠開始建造。生物膜的理念還被應用在位于瑞典Malm?ANITA MoxTM工藝設計中,該裝置不只用于處置污泥壓濾液,還可為其他裝置培養種子載體。此基礎上采用復合固定膜活性污泥裝置還可將性能提高3?4倍。
該復合裝置持留的懸浮污泥具有90%AOB其負荷比單一的生物膜系統高。PN-A NA MMOX工藝中也有懸浮污泥理念的應用。荷蘭Colsen新活性污泥 NA S系統即采用懸浮污泥法,包括好氧、厭氧、攪拌室,依賴于PN-A NA MMOX和硝化反硝化耦合作用來處置食品加工廢水。通過控制DO和SRT實現工藝調控。德國TERRA NA 系統與復合固定膜活性污泥法原理相似,起初在SBR和分體式活性污泥工藝中都添加膨潤土載體,用于AnA OB附著和改善沉降性能,并且膨潤土還可為緩沖能力較弱的廢水補充堿度。
“本文由上海皙全水處理設備網提供任何人和單位不得轉載盜用”。- 上一篇:經過兩年的立法調研,濟南市垃圾分類初步的立法草案已經完 2019/12/12
- 下一篇:祝賀蘇州皙全純水設備有限公司年初八開工大吉 2018/2/23