合肥沃雨|免费咨询(多图)-芜湖反硝化除磷

硫自养反硝化工艺：以硫为“食”的脱氮卫士硫自养反硝化是一种、经济的废水生物脱氮技术，特别适用于处理低碳氮比（C/N低）的废水，如焦化废水、垃圾渗滤液、某些工业废水及地下水。其原理在于利用特定化能自养细菌（如硫属），以单质硫（S?）或还原态硫化物（如S2?）作为电子供体，以（NO??）作为电子受体进行呼吸作用（反硝化），将逐步还原为氮气（N?）逸出，实现脱氮目标。在此过程中，硫被氧化为硫酸盐（SO?2?），微生物利用反应释放的能量生长。反应可简化为：```55S+20CO?+50NO??+38H?O+4NH??→4C?H?O?N（细菌细胞）+25N?+55SO?2?+64H?```该工艺的显著优势在于：1.无需外加有机碳源：利用廉价的硫（如硫磺颗粒）替代传统反硝化所需的等有机物，大幅降低运行成本和碳源投加风险。2.污泥产量低：自养菌生长缓慢，污泥产量显著低于异养反硝化工艺。3.处理且稳定：在适宜条件下（温度、pH、硫与比例），对去除率可达85%-99%。4.适用于特定水质：是处理低C/N比、含废水的理想选择。然而，该工艺也存在一定局限性：1.硫酸盐副产物：反应产生硫酸盐，可能导致出水硫酸盐浓度升高，需考虑后续处理或排放标准。2.碱度消耗与pH下降：反应产生H?，消耗碱度（约1.5-2.0kg碱度/kgN还原），需投加碱（如石灰、碳酸钠）或与产碱工艺（如厌氧氨氧化）耦合维持pH中性（通常6.5-8.0）。3.启动相对较慢：自养菌生长速率慢于异养菌，系统启动和恢复时间较长。总之，硫自养反硝化工艺以其无需有机碳源、运行成本低、污泥量少的优势，成为处理低碳氮比含氮废水的重要技术方向。尽管存在硫酸盐生成和碱度消耗等挑战，通过优化设计和运行管理，其在废水深度脱氮领域展现出广阔的应用前景。

反硝化除磷：污水处理的“双效节能”利器反硝化除磷（DPR）技术是污水处理领域的一项革命性突破，它巧妙地利用一类特殊微生物——反硝化聚磷菌（DPAO）——在缺氧环境下，以（而非传统氧气）为电子受体，同时完成过量吸磷和反硝化脱氮两个关键过程。其用途在于、节能地实现污水中氮和磷的同步深度去除，为现代污水处理厂带来了显著优势：1.节能降耗，降低运行成本：*传统生物脱氮除磷工艺中，硝化（氨氮→）需要大量曝气供氧，能耗极高（通常占污水厂总能耗的50%以上）。反硝化除磷主要在缺氧条件下进行，大幅减少了对高能耗曝气环节的需求。*将反硝化（脱氮）和吸磷（除磷）两个步骤合二为一，缩短了工艺流程，进一步降低了整体能耗。2.碳源利用，应对低碳挑战：*传统工艺中，反硝化脱氮和生物除磷（聚磷菌在厌氧释磷阶段）都需要消耗易生物降解的有机碳源（BOD），两者存在竞争关系，常导致碳源不足，影响脱氮或除磷效率，尤其对低碳氮比（C/N）污水。*反硝化除磷菌在缺氧条件下，利用同一种碳源（如挥发性脂肪酸VFAs）即可同时驱动反硝化脱氮和过量吸磷，实现了碳源的“一碳两用”，显著提高了碳源利用效率。这对于处理低碳源污水（如生活污水、某些工业废水）至关重要，可减少甚至避免昂贵的外加碳源（如、钠）费用。3.提升处理效率与效果，减少污泥产量：*同步脱氮除磷简化了工艺流程，理论上能实现更高的处理效率和更稳定的出水水质（TN、TP指标）。*由于微生物利用同份碳源完成双重任务，其合成的新细胞（污泥）总量通常低于传统分开处理工艺，减少了剩余污泥产量，降低了后续污泥处理处置的负担和成本。4.适用于多种工艺，便于升级改造：*反硝化除磷原理可灵活应用于多种主流污水处理工艺框架中，如改良的A2/O（厌氧-缺氧-好氧）、SBR（序批式反应器）、氧化沟等。*现有污水处理厂可在原有设施基础上进行针对性改造（如调整运行参数、优化回流方式），即可引入反硝化除磷功能，实现节能增效的升级，具有较好的工程应用前景。总结来说，反硝化除磷的价值在于其“一举两得”的能力：它以更少的能源消耗（节能）、更低的碳源需求（降碳）、更简化的流程（），同步实现了污水中氮和磷这两种关键污染物的深度去除。这不仅显著降低了污水处理厂的运行成本，更是应对水资源短缺、实现“双碳”目标背景下，推动污水处理行业向绿色、低碳、可持续发展转型的关键技术方向之一。

硝化装置是一种专门用于进行硝化反应的化工设备。硝化反应是有机化合物分子中引入硝基（-NO?）的重要化学反应，该过程通常需要在特定条件下（如使用混酸、控制温度等）进行，且具有强放热性和潜在危险性。其主要用途广泛存在于多个关键工业领域：1.制造：这是硝化装置经典和重要的应用。*用于生产三硝基（）、油、（）、（RDX）等猛。*制造（火棉），用于生产、推进剂、赛璐珞等。*这些产品是、、建筑等领域的原材料。2.染料与颜料中间体合成：硝化反应是合成众多染料、颜料和荧光增白剂的关键步骤。*例如，苯、、萘等芳香烃经硝化得到硝基化合物（如、硝基、硝基萘），这些是进一步还原、重氮化、偶合等反应以生产各种偶氮染料、酸性染料、分散染料等的重要中间体。*硝基化合物本身也可作为某些染料的组成部分。3.及中间体合成：硝基是许多和分子结构中的重要官能团或合成前体。*用于生产类、某些、解热（如的中间体对）、等的中间体。*在工业中，用于合成除草剂（如二胺类除草剂）、杀虫剂、杀菌剂等的关键中间体。4.溶剂与化学试剂生产：某些硝基化合物本身就是重要的溶剂或化学试剂。*例如，、、等可作为选择性溶剂或反应介质。*是重要的化工原料和溶剂。5.高分子材料改性：硝化反应可用于改性天然或合成高分子。*如前所述，反硝化除磷，（由纤维素硝化制得）是重要的高分子材料，用于制造涂料（硝基漆）、胶片、人造纤维等。特点与要求：由于硝化反应通常剧烈放热，且涉及强腐蚀性混酸（浓与的混合物）和潜在性产物/中间体，硝化装置的设计和操作极其严格：*的传热与冷却系统：及时移走反应热，防止温度失控。*的温度控制：确保反应在安全、理想的温度范围内进行。*耐强腐蚀材料：反应釜、管道、阀门等需使用特殊合金（如哈氏合金）或搪玻璃等材料。*安全防护措施：包括防爆设计、紧急泄放系统、安全联锁、惰性气体保护、完善的监控和报警系统等。*的物料配比与加料控制：保证反应平稳进行，避免副反应或危险积累。总结：硝化装置是化学工业中不可或缺的关键设备，其功能是实现硝基向有机分子的、安全引入。它支撑着从（）、日常生活（染料、涂料、塑料）、到保障健康（、）等多个国民经济重要支柱产业的基础化学品和中间体的生产。其设计和运行的复杂性与高风险性，也体现了化工过程安全控制的重要性。