
高效氨氧化生物反应器
JS-LXA
工作原理
氨氧化工艺(LXA自养型红菌脱氮技术)是我公司自主研发的新型生物脱氮工艺。该工艺是在独立的限氧反应器中同时实现氨氮的厌氧氧化与好氧氧化,终产物为氮气,实现了氮资源的循环。与传统的生物脱氮工艺相比, 氨氧化工艺具有以下优势:能耗减少62.5%,是目前已知的最经济节能的技术工艺;无需外加碳源、酸碱中和药剂;污泥产量减少70%以上;节约投资成本和运行费用;适合处理高氨氮,低COD的污水;氨氮容积负荷可达0.8-2kgNH4+-N/(m3·d)。
针对高氨氮废水和低碳氮比废水处理技术难题,自养型红菌富集培养、红菌颗粒化、反应器优化启动和复合菌群调控等技术,实现了红菌的快速富集培养,形成了红色颗粒污泥,构建了反应器快速启动技术,强化了LXA自养型红菌对运行环境的适应能力,提升了复合菌群的调控和处理效果。
厌氧氨氧化指的是在厌氧的条件下,以氨氮(NH4+N)为电子供体,亚硝酸氮(NO2-N)为电子受体,以CO2或HCO3-为碳源,通过厌氧氨氧化菌的作用,将氨氮氧化为氮气(N2)的过程。其中,在厌氧氨氧化的过程中,也产生了中间产物联氨(N2H4)以及羟氨(NH2OH)。因此,在逐渐完善的研究中,就得到了如下的厌氧氨氧化反应公式:
根据反应方程式,以及厌氧氨氧化技术的原理,可以得出:在厌氧氨氧化的反应中只对CO2以及HCO3-产生了消耗,并没有进行外加碳源,因此不但能够有效实现成本的节约,也防止了反应中产生的二次污染;反应过程中几乎不产生N2O,能够有效避免传统脱氮造成的温室气体排放;反应过程产碱量为零,无需添加中和试剂,并较为环保。除此以外,该项技术还具有产泥量少,节省供氧动力消耗等多方面的优点,具有可持续开发利用的意义。
传统AO反应机理:
①亚硝化反应:NH4++1.5O2→NO2-+H2O+2H+
②硝化反应:NO2-+0.5O2→NO3-
③总的硝化反应:NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+
反硝化反应过程分三步进行,反应方程式如下所示(以甲醇为电子供体为例):
第一步:3NO3-+CH3OH→3NO2+2H2O+CO2
第二步:2H++2NO2-+CH3OH→N2+3H2O+CO2
第三步:6H++6NO3-+5CH3OH→3N2+13H2O+5CO2
在氨氧化反应中,NH4+生成NO2-需氧量只有生成NO3-需氧量的75%,而且只需要一半的NH4+生成NO2-,因此氨氧化脱氮的理论耗氧量只有传统AO需氧量的37.5%。
氨氧化脱氮可以节省曝气,不需要碳源,可以产生有价值的厌氧氨氧化颗粒污泥。