CANON工藝的研究與應用
1、CANON工藝概念
CANON工藝(Completely autotrophic ammoni-um removal over nitrite),即生物膜內自養脫氮工藝,是一種新型生物脫氮工藝,該工藝是指在單個反應器或者生物膜內通過控制溶解氧實現亞硝化和厭氧氨氧化,從而達到脫氮的目的。在微氧條件下,亞硝酸菌將氨氮部分氧化成亞硝酸,消耗氧化創造ANAMMOX過程所需的厭氧環境;產生的亞硝酸與部分剩余的氨氮發生ANAMMOX反應生成氮氣,CANON過程的化學計量方程式[1]如下:
亞硝化: 1NH4++1.5O2→1NO2-+H++H2O
ANAMMOX: 1NH3+1.32NO2-+H+→1.02N2+0.26NO3-+2H2O
CANON: 1NH4++0.85O2→0.435N2+0.13NO3-+0.14H++1.3H2O
2、CANON工藝與其它生物脫氮工藝的比較
CANON工藝由于在運行過程中無需外加有機碳源物質,從而有效克服了傳統硝化-反硝化工藝需要以有機物作為電子供體支持反硝化的問題,可節省100%的碳源,尤其適用于處理低C/N的高濃度氨氮廢水;由于該工藝采用的是限制性供氧方式,反應器中DO濃度較低,可節約60%的曝氣消耗;此外,該工藝可在一個反應器中完成NH4+-N至N2的全部轉化過程,使得生物除氮的流程非常簡短,相應的建設、運行、管理費用也有望大幅降低。
從反應形式上看,CANON工藝是SHARON工藝和ANAMMOX工藝的結合。CANON工藝過程的控制,首先是要實現好氧氨氧化和厭氧氨氧化間達到動態平衡,而厭氧氨氧化菌生長速率慢、倍增時間長,一旦生長環境遭到破壞,就需要很長的時間才能恢復;同時DO和ASL是兩個主要的控制參數,為保持污泥的穩定性,應該避免O2和NO2--N的濃度過高,當然,這可以通過控制氧化還原電位和DO濃度來實現。但是如何將CANON工藝應用于生產實踐,還需要進行認真、詳實的研究。
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