低碳污水微生物氮转化工艺研究进展

低碳污水微生物氮转化工艺研究进展

李瑞祥,王鑫,李田

Research progress on the microbial technology of nitrogen transformation from low carbon wastewater

Ruixiang LI,Xin WANG,Tian LI

表1 新型脱氮技术与传统脱氮技术的比较

Table 1 Comparison of novel and conventional denitrification technologies

技术名称	传统硝化反硝化	短程硝化反硝化^〔87〕	同步硝化反硝化^〔88〕	厌氧氨氧化^〔89〕	微生物电化学系统脱氮^〔84〕
主要反应	NH₄⁺+2O₂ $? \overset{}{\to} ?$ NO₃^-+2H⁺+H₂O； 6NO₃^-+5CH₃OH+CO₂ $? \overset{}{\to} ?$ 3N₂+6HCO₃^-+7H₂O	2NH₄⁺+3O₂ $? \overset{}{\to} ?$ 2NO₂^-+4H⁺+2H₂O； 6NO₂^-+3CH₃OH+3CO₂ $? \overset{}{\to} ?$ 3N₂+6HCO₃^-+3H₂O	NH₄⁺+2O₂ $? \overset{}{\to} ?$ NO₃^-+2H⁺+H₂O； 6NO₃^-+5CH₃OH+CO₂ $? \overset{}{\to} ?$ 3N₂+6HCO₃^-+7H₂O	NH₄⁺+1.14HCO₃^-+0.85O₂ $? \overset{}{\to} ?$ 0.43NH₄⁺+0.57NO₂^-+1.14CO₂+1.71H₂O； NH₄⁺+1.32NO₂^-+0.066HCO₃^-+0.13H⁺ $? \overset{}{\to} ?$ 1.02N₂+0.26NO₃^-+0.066CH₂O_0.5N_0.15+2.03H₂O	阳极：NH₄⁺+1.32NO₂^-+0.066HCO₃^-+0.13H⁺ $? \overset{}{\to} ?$ 1.02N₂+0.26NO₃^-+2.03H₂O+0.066CH₂O_0.5N_0.15； 8NO₃^-+5CH₃COO^- $? \overset{}{\to} ?$ 4N₂+10CO₂+13OH^-+H₂O；阴极：NH₄⁺+2O₂ $? \overset{}{\to} ?$ NO₃^-+2H⁺+H₂O； C₆H₁₂O₆+3NO₃^-+6H⁺ $? \overset{}{\to} ?$ 6CO₂+3NH₄⁺+3H₂O
运行条件	分段好氧+缺氧	好氧+缺氧	缺氧	缺氧	视污染物而定
电子供体	碳源	碳源	碳源	氨氮	氨氮/电极
碳源降低程度	—	降低40%	降低35%	降低80%	不需额外添加
能耗降低程度	—	降低40%	降低30%	降低60%	—
剩余污泥产量	高	降低30%	降低30%	降低90%	—
主要参与微生物	AOB，NOB，异养菌	AOB，异养菌	AOB，NOB，异养菌	厌氧氨氧化菌	电活性微生物，厌氧氨氧化菌
缺点	碳源需求较高	工艺参数和环境条件影响要求高	工艺参数和环境条件影响要求高	微生物的生长环境要求较高	多为实验室规模，电极和膜材料成本高