废水处理系统中的生物脱氮过程

反硝化作用

• 硝酸盐的生物学还原为一氧化氮，硝酸盐和氮气
• 包括硝化作用和反硝化作用
• 与氨汽提，断裂点氯化和离子交换相比，生物氮去除（BNR）更具成本效益，更频繁使用;
• BNR用于废水处理在哪里
  • 富营养化有担忧;
  • 必须防止地下水免受升高的NO3-N浓度;
  • 其中WWTP流出物用于地下水补给和其他再生水应用

流程说明

生物过程中可能发生两种硝酸盐去除：

1. 吸收和
2. 减少硝酸盐

吸收硝酸盐还原

• 涉及将硝酸盐还原为氨以用于细胞合成;
• 当NH4‐N不可用时发生，且与DO浓度无关

减少硝酸盐

• 硝酸盐或亚硝酸盐用作电子受体，用于氧化各种有机或无机电子供体

衬底驱动（预析硝化）

• 图7-21（a）在市政WWT中用于生物氮去除（BNR）的最常见过程;
• 工艺流程由缺氧池和曝气池组成;
• 在曝气罐中产生的硝酸盐再循环回缺氧罐;
• 有机底物为硝酸盐的氧化还原反应提供了电子供体;工艺称为底物反硝化;
• 此外，进程称为预先脱氧，因为缺氧过程在曝气罐之前

内源性驱动（后氧化反硝化）

• 图7-21（b），硝化后发生反硝化
• 和电子供体源来自内源性衰减;
• 过程称为后氧化脱氮，因为首先发生了BOD去除并且不可能推动硝酸盐还原反应
• 取决于能量的内源性呼吸
• 比预浸过程更慢的反应速度
• 加入外源碳源，例如甲醇或乙酸盐，为硝酸盐还原提供足够的BOD，并增加脱氮率
• 包括暂停和附加的生长系统