農村一體化污水處理成套設備在傳統污水處理中，對含氮污染物的去除主要通過硝化反硝化技術，但存在需要外加碳源、耗能多等諸多弊端，而短程硝化反硝化具有可節省25%的曝氣能、減少40%的有機碳源、降低剩余污泥等優勢，更為重要的一點是，如果短程硝化工藝結合，將更具有優勢，短程硝化為ANAMMOX反應提供反應基質——NO2--N，后續ANAMMOX菌以NO2--N為電子受體，與NH4+-N一起轉化為氮氣，實現

農村一體化污水處理成套設備

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 硝化細菌系指利用氨或亞硝酸鹽作為主要生存能源，以及能利用二氧化碳作為主要碳源的一類細菌。硝化細菌是古老的細菌之一，其廣泛分布于土壤、淡水、海水及污水處理系統中，卻在自然界鮮少大量出現，原因在于硝化細菌的分布會受到許多環境因素的影響，如氮源、溫度、氧氣濃度、滲透壓、酸堿度和鹽度等等。
硝化細菌分為亞硝化菌與硝化菌，亞硝化菌的主要功能是將氨氮轉化為亞硝酸鹽；硝化菌的主要功能是將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽。氨氮和亞硝酸鹽都是在水產養殖過程中產生的有毒物質且亞硝酸鹽還是強烈的治癌物質，因此如何降解這兩種物質，是科學工作者近年來的工作重點，由于亞硝化菌的生長速度比較快且光合細菌也具有降解氨氮的作用，因此現代養殖已能成功地將氨氮控制在較低的水平上。而對于亞硝酸鹽，由于自然界中的硝化菌生長極慢且還沒有發現有其它的任何微生物可代替硝化菌的功能，所以養殖過程中產生的亞硝酸鹽就成為阻礙養殖發展的關鍵因素。科研人員經過多年努力，通過大量的實驗篩選，最終研制成功一種新型的純化硝化菌制劑“硝化寶”，它能有效地將亞硝酸鹽降至規定的濃度。

相對于傳統的硝化反硝化脫氮技術，全程自養脫氮工藝(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite，CANON)以其無添加碳源、 脫氮速率高、 污泥產率低、 節約能源等優點越來越受到人們的關注.CANON工藝是在同一反應器中通過好氧氨氧化菌(AOB)和厭氧氨氧化菌(AnAOB)的協同作用達到自養脫氮的目的，AOB利用溶解氧把部分NH4+氧化為NO2-，AnAOB利用剩余的NH4+和生成的NO2-通過厭氧氨氧化技術進行脫氮.在這個過程中，提供溶解氧是實現亞硝化產生NO2-的前提，但是溶解氧同時也會對AnAOB產生抑制作用，并且有很多研究者報道由于溶解氧的原因造成硝化菌(NOB)快速增值，使得出水NO3-過高.

另外，不同的研究者對CANON工藝的研究發現反應器所需要控制的DO大小存在非常大的差別(0.1~2.53mg·L-1)，即使在同樣的DO條件下，脫氮效果也會由于AOB活性、 污泥顆粒大小、 NH4+濃度大小等因素而出現明顯的波動[9].所以，對DO的有效控制，尤其是低氨氮廢水，是實現CANON工藝穩定運行的關鍵因素.

目前的CANON工藝主要是以壓縮空氣曝氣形式提供溶解氧，但是這種供氣方式受曝氣設備、 曝氣管深度、 反應器類型、 填料種類、 污泥形態等因素影響，不容易控制溶解氧濃度，易造成NOB的增殖以及AnAOB的抑制，在反應器穩定運行方面存在著一定的欠缺.本實驗的目的是研究利用CANON工藝以出水復氧回流的方式處理低氨氮廢水的可行性，并對啟動及運行過程特性進行分析，以期為CANON工藝處理低氨氮廢水提供一個新的運行模式.

當系統工作正常時,這兩個降解階段同時發生動態平衡。即揮發性有機酸是轉化為甲烷的速率與復雜的有機分子形成這些有機酸的速率是相同的。基質濃度和溫度小范圍的變化都會給產甲烷菌的生長速率和代謝速率帶來不利的影響, 但是產酸菌的活動可以忍受寬范圍的條件。

工藝受到沖擊負荷或溫度壓力波動影響時, 產甲烷菌的活動就會比產酸菌慢，整個機制就會出現不平衡，中間產物有機酸的積累會導致pH下降。結果,產甲烷菌進一步抑制導致這個過程因沒有采取正確的措施最終失敗。為此,產甲烷階段是限速步驟的和不可被抑制的條件。厭氧塘的設計工作,它必須基于這些微生物的限制特點。