總氮去除技術及 BIC-ANAMMOX、BIC-ANRT 反應器
1.厭氧氨氧化工藝(ANAMMOX)
ANAMMOX是由荷蘭Delft 大學在20世紀90年代開發的一種新型脫氮工藝。指在厭氧條件下,微生物直接以NH4+為電子供體,以NO3-或NO2-為電子受體,將NH4+、NO3-或NO2-轉變成N2的生物氧化過程。
在缺氧條件下氨氧化菌可以利用NH4+或NH2OH作為電子供體將NO3-或NO2-還原,NH2OH、NH2NH2、NO和N2O等為重要的中間產物。氨氧化菌在厭氧條件下,利用CO2作碳源,無需外加有機碳源、無需供氧,發生的反應為:
該反應以NH4+作電子供體,NO3-或NO2-為電子受體,將水體中的氮轉變成N2。厭氧氨氧化過程是在自養菌作用下完成,這種自養菌生成速度慢,泥齡長,但產生的剩余污泥量較少。厭氧氨氧化總的化學計量方程式:
厭氧氨氧化的代謝途徑:
NH4+與羥胺氧化成聯胺,聯胺經過兩次脫氫氧化(2、3),最終生成N2。生成的聯胺與NO2-反應生成羥胺。
2.BIC-ANAMMOX反應器
百克公司經與合作伙伴經過2年的研發,將SHARON 和ANAMMOX有機整合到一個反應器中,即BIC-ANAMMOX反應器,該反應器下部由進水布水器和射流混合曝氣器組成,中部為反應區,上部位固液分離模塊,該反應器獲國家發明專利:ZL 2014 1 0416646.8
BIC-ANAMMOX反應器的操作要點是調節反應器供氧量,控制反應器污泥齡,使NH4+50%被消化為N02-,生成的N02-與剩余50%NH4+在缺氧條件下發生生化反應,產生N2。
3.TN-CLEAR硫自養總氮去除技術和BIO-ANRT反應器
(1)TN-CLEAR硫自養技術:
自養反硝化指自養反硝化菌(某些化能自養型微生物)利用無機碳(CO2、HCO3--、CO32-)作為碳源, 主要以無機物(S、S2-、H2、S2O32-、Fe、Fe2+、NH4+等)作為硝酸鹽氮還原的電子供體完成微生物新陳代謝, 將硝酸鹽氮污染的水中的NO3--N還原為N2。
硫自養反硝化是指在缺氧或厭氧條件下,某些光能營養型、無機化能營養型的硫氧化細菌,可利用還原態硫(S2-,S0,SO32-,S4O62-,S2O32-等)作為電子供體,以NO3--N為電子受體,同時通過氧化還原態硫獲取能量,將NO3--N還原為氮氣的過程。
百克環保在理論研究基礎上自主研發了以單質硫+復合礦物質混合顆粒粉(含有鎂、鐵、鈣、硼、碳等) 為載體的深度反硝化濾料,該濾料以還原態硫S0作為主要電子供體,以NO3--N為電子受體,同時通過氧化還原態硫獲取能量,將NO3--N還原為氮氣。
硫自養反硝化過程消耗堿度,而復合礦物質提供堿度,將兩者結合,控制一定的比例,可很好的維持反硝化體系的pH值。此外,S/復合礦物質協同自養反硝化過程中,復合礦物質中的金屬元素也可作為電子供體,可分擔硫的負荷,減少出水硫酸根的生成。同時經處理后的污水析出了鎂和硼等微量元素,對排水流域生態改善有益處。
TN-CLEAR硫自養濾料生產工藝為自主研發,采用獨特的水下造粒技術,其硫磺與其它碳酸鹽的配比更加合理,同時造孔劑的添加使濾料的空隙更加均勻。另外該濾料在脫氮除磷過程中產生了硼鎂離子,這為其在人工濕地及生態修復上的應用增加了更加廣闊的前景。
(2)BIC-ANRT反應器
百克環保在TN-CLEAR硫自養技術的基礎上開發了總氮去除的BIC-ANRT反應器,可應用于垃圾滲濾液、中水回用濃水、循環冷卻水排污等脫氮除磷。