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废水生物法脱氮短程硝化进程优缺点及注意事项
废水中总氮主要采用生物法脱氮，来自德国的专家团队创造性提出了短程硝化反硝化，并在国内得到了一定程度的推广应用。该工艺可以对废水中细菌生长速度，反应时间进行缩短，还可以缩短反应面积，减少了硝化的曝气量和反硝化有机物的投加量，减少了运行费用。
一、短程硝化机理
废水生物脱氮，一般由硝化和反硝化两个过程完成，而硝化过程分为氨氧化阶段和亚硝酸盐氧化阶段。这两个阶段分别由氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)独立催化完成。第一阶段是在AOB的作用下，将氨氮NH4+-N氧化为亚硝态氮NO2--N;而第二阶段是在NOB的作用下，将亚硝态氮NO2--N氧化为硝态氮NO3--N。由于硝化反应是由两】类生理特性完全不同的细菌独立催化完成的不同反应，所以需要通过适当控制条件，可以将硝化反应控制在NO2--N阶段，阻止NO2--N的进一步氧化，随后直接进行反硝化，这就是短程硝化反硝化的作用机理。
二、短程硝化的优点
1、由于硝化和反硝化速率加快，所以缩短了反应时间。
2、由于氨氧化菌(AOB)的周期√比亚硝酸盐氧化菌(NOB)短，所以污泥龄短，提高反应器微生物浓度。
3、硝化反应器容积可减少8%，反硝化反应器容积可减少33%，可节省了建筑费用。
4、硝化过程节省约25%供氧量，反硝化过程节省约40%外加碳源(以甲醇计)，所以节省了运行费用。
5、硝化过程减少产泥24%一33%，反硝化过程减少产泥50%，明显降低了污泥排放量，进而减少污泥处理处置费用。
三、短程硝化过程中的影响因子
生物脱氮的硝化过程是由AOB和NOB共同完成的;AOB的真正基质是水溶液中的游离氨，而NOB的真正基质是水溶液中的游离亚硝酸;AOB和NOB的生长还受到温度、pH值、DO、抑制物等因子影响。
1、温度
在4～45℃内，氨氧化细菌和硝化细菌均可进行。但在12～14℃时，此时的温度会严重抑制活性污泥中硝化菌的活性，出现NHO2-的积累;15～30℃时，硝化过程形成的NO2-完全被氧化成NO3-;当温度超过30℃后又出现NO2-的积累。细菌在高温和低温均可较好地实现亚硝酸盐的积累。
实验表明，低温也可实现短程硝化。在低温时，亚硝酸盐氧化菌●利用氨氮的能力大于硝化细菌利用NO2-N的能力，从而造成NO2―的累积。所以，短程硝化反应器需要在较高温度的季节启动，缓慢降温，使AOB渐渐适应低温环境，保证氨氧化效果;在适宜的条件下实现短程硝化，同时通过实时控制使其稳定并优化污泥〒种群结构，进而在低温条件下维持短程硝化。要解决实际应用低温的问题，还需要寻找出适应北方低温的氨氧化细菌的菌株来。
2、DO浓度
对DO的控制实现短程硝化是将该技术应用于实际的一种较为理想的方法。它比较适合作为未来实际工程的控制参数，因为控制好曝气量、曝气频率以及曝气方式，就可较好地实现短程硝化。
在生物膜反应器中，当DO的浓度控制在0.5mg/L以下时，就可以使出水中亚硝酸氮占总硝态氮的90%以上。
使用间歇曝气，阶段曝气等方法，来改变曝气方式以及曝气频率也可实现短程硝化。这些方法的共同点是使反应器内的DO值按一定规律周期性地升高降低，指示在一段时间内反应器处于厌氧状态。
DO浓度是AOB和NOB生长的重要影响因素之一，AOB和NOB的氧饱和常数分别为：0.3和1.1mg/L。可见AOB对氧的亲合力较NOB强，在低DO浓度下NOB的活性会显著减弱，使AOB生长速率大于NOB;虽然低DO浓度会使微生物代谢活动减弱，但硝化过程的氨氧化作用未受到明显影响，从而实现NO2――N的大量积累。
3、FA及FNA的影响
实验表明，FA对NOB和AOB产生抑制作用的浓度分别为0.1～1.1mg/L和10～15mg/L。而最新研究结果表明，FA浓度达到6mg/L时可完全抑制NOB的生长;FNA完全抑制NOB和AOB生长的浓度╱分别为0.02mg/L和0.4mg/L。因此可以利用FA或FNA的选择抑制作用使系统中的NOB受到抑制而AOB不受抑制，从而将硝化控制在亚硝化阶段;但NOB对FA的抑制具有适应性，若反应器长期运行短程硝化会被破坏。有相关研究者提出利用FA与FNA联合控制实现稳定的短程硝化过程，即在反应器启动初期利用废水中较高的FA浓度使NOB受到抑制之后，由于NO2――N大量积累，较低的pH值会导致较高的FNA浓度，从而可利用反应器前期较高浓度的FA和后期较高Ψ浓度的FNA共同维持短程硝化过程。
4、pH值
由于硝酸菌和亚硝酸菌适宜生长的pH值范围不同，所以可以利用控制pH值的方法实现短程硝化。亚硝酸菌的适宜pH值在7.0～8.5，而硝酸菌的适宜PH值在6.0～7.5。只要将pH值控制在7.5～8.5就可较好地抑制硝酸菌，实现亚硝酸的累积。
pH虽然是实际中较容易控制的，但它也存在一定的缺∩点。它的缺点是需要PH的实时监控，和相配套的药剂自动投加设备及搅拌设备，并且药剂费用也增添了反应器运行费用，这些在一定程度上抵消了短程硝化本身的优势。
5、SRT
通过SRT的控制是无法实现亚硝酸的积累的，SRT却是反应器短程硝化稳定运行的重要控制参数。泥龄控制偏低会导致硝酸菌和亚硝酸菌的流失，导致反应器处理能力的降低;泥龄过高会提高硝酸菌的数量，在低负荷下，反应器容易向全程硝化转化。选择适→宜的SRT值是稳定实现短程硝化的关键参数。
6、抑制剂
对硝化反应有抑制作用的物质有：过高质量浓度的游离氨、重金属、有毒有害物质以及有机物。重金卐属会对硝化反应产生抑制，如Ag、Hg、Cr、Zn等，其毒性作用由强到弱;当pH由高※到低时，毒性由弱到强.锌、铜和铅等重金属对硝化反应的两个阶段都有抑制，但抑制程度不同。某些有机物如苯↙胺、邻甲酚和苯酚等对硝化细菌具有毒害或抑制作用，因为催化硝化反应的酶内含CuI一CuII电子对，凡是与酶中的蛋白质竞争Cu或直接嵌入酶结构的有机物，均会对硝化细菌发生抑制作用。这些有机物对硝化菌的抑制作用要比亚硝化菌强，所以会在对含这类物质的污水生物脱氮中产生亚硝酸盐积累现象。
生物法脱氮硝㊣ 化进程受温度、DO浓度、FA、pH值、SRT、抑制剂6个因素影响。
四、实际运行中的问题与解决措施
在国内已经运行中的诸多项目在实际运行中总氮、氨氮去除效果良好，但存在着污泥沉降性能较差，活性污泥难以积聚，多以砂状存在，上清液中细小悬浮物多的情况，长此以往，导致活性污泥浓度下降明显，进而①导致反应区污泥负荷降低，影响总氮和COD的去除效果；
我司技术团队经过多个项目调研和现场实践检验，采取了多种措施改善污泥☉难以集聚，沉降区跑泥的问题，并在实践中取得了良好的效果。