1. 同時硝化反硝化生物脫氮

同反硝化(SND)同時硝化、反硝化、脫碳在同一反應(yīng)器中進(jìn)行。激進(jìn)的觀點(diǎn)認(rèn)為硝化和反硝化不能同時發(fā)生，特別是在有氧條件下，這也導(dǎo)致了硝化和反硝化同時發(fā)生的可能性。

硝化過程消耗堿度，反硝化過程產(chǎn)生堿度。因此，SND可以有效地保持反應(yīng)器內(nèi)pH值的穩(wěn)定，而不需要酸堿中和或額外的碳源。通過降低硝態(tài)氮的濃度，可以節(jié)省反應(yīng)器的體積，縮短反應(yīng)時間，減少污泥在二次沉淀池中的漂浮。因此，SND已成為生物脫氮的研究熱點(diǎn)。關(guān)于SND生物脫氮的可行性，從不同角度主要有以下三種觀點(diǎn):

宏觀環(huán)境角度:這種觀點(diǎn)完全混合狀態(tài),沒有做的不均勻分布反應(yīng)堆可以形成有氧,缺氧和厭氧區(qū)域,相同條件下的生物反應(yīng)器缺氧/厭氧環(huán)境會發(fā)生反硝化反應(yīng),接頭部分的有氧環(huán)境去除有機(jī)物和氨氮的硝化作用,先期可以實(shí)現(xiàn)的

微環(huán)境的角度來看:這種觀點(diǎn)認(rèn)為,缺氧微環(huán)境的微生物絮團(tuán)的形成的主要原因是先期,溶解氧梯度存在于微生物絮團(tuán)由于氧氣擴(kuò)散的限制(運(yùn)輸),形成的微環(huán)境有利于實(shí)現(xiàn)同步硝化和反硝化作用。

生物學(xué)角度:特殊微生物種群的存在被認(rèn)為是SND發(fā)生的主要原因。一些硝化細(xì)菌除了正常的硝化作用外，還有反硝化作用。其他細(xì)菌協(xié)同工作，將氨轉(zhuǎn)化為氮，使得在相同條件下在同一反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)生物反硝化成為可能。

目前，關(guān)于生物脫氮的微生物學(xué)研究和解釋很多，但沒有一個是完美的。對SND現(xiàn)象的認(rèn)識還處于發(fā)展和探索階段。由于溶解氧梯度的存在，微生物絮凝體或生物膜的外表面溶解氧濃度較高，主要是好氧硝化菌和氨化菌，因此微環(huán)境理論被普遍接受。內(nèi)部氧氣輸送受阻，大量的溶解氧被消耗在外部，形成缺氧帶。反硝化細(xì)菌為優(yōu)勢種，可同時發(fā)生硝化反硝化作用。該理論解釋了同一反應(yīng)器中不同細(xì)菌的共存，但也存在一個缺陷，即有機(jī)碳源問題。有機(jī)碳源不僅是電子供體,異養(yǎng)反硝化和抑制硝化過程的材料,通過有氧污水中有機(jī)碳源層,首先有氧氧化反硝化細(xì)菌在缺氧區(qū)沒有捐贈者,降低了脫氮率,可能影響SND脫氮效率,因此,仍然需要進(jìn)一步提高同步硝化和反硝化作用的機(jī)理。

2MBBR生物移動床同時硝化、反硝化、反硝化機(jī)理研究

MBBR懸浮生長和附著生長的生物膜活性污泥系統(tǒng)的方法高效的新核反應(yīng)堆,基本設(shè)計(jì)原則是分享接近水,可以懸浮在水中的懸浮填料直接加到反應(yīng)池中微生物的活動載體,懸浮填料可以經(jīng)常接觸污水太多時間,在生物膜的生長過程中逐漸包裝外觀(電影)加強(qiáng)污染物,溶解氧與生物膜傳質(zhì)效應(yīng),即MBBR被稱為“移動生物膜”基于SND的機(jī)理研究到目前為止,集成微環(huán)境理論和生物學(xué),SND的可能的反應(yīng)模式MBBR生物膜是有氧ammonia-oxidizing細(xì)菌、亞硝酸鹽氧化細(xì)菌和好氧反硝化細(xì)菌分布的有氧層生物膜與厭氧細(xì)菌ammonia-oxidizing合作,自養(yǎng)型亞硝酸鹽細(xì)菌和反硝化細(xì)菌分布在生物膜的厭氧層，實(shí)現(xiàn)反硝化

MBBR依靠曝氣池提高活性污泥和懸浮液在流態(tài)化狀態(tài)下的曝氣和載水能力