短程硝化工藝強(qiáng)化方法研究進(jìn)展
短程硝化-厭氧氨氧化工藝是一種新型高效的自養(yǎng)生物脫氮技術(shù),在處理高氨氮、低碳氮比廢水方面具有諸多優(yōu)勢(shì)和良好應(yīng)用前景。相較于傳統(tǒng)生物脫氮工藝,短程硝化-厭氧氨氧化工藝具有脫氮效率高、無(wú)需外加有機(jī)碳源、節(jié)約60%曝氣量、降低90%剩余污泥產(chǎn)量、顯著減少溫室氣體排放等優(yōu)點(diǎn)。
其關(guān)鍵的一步是快速啟動(dòng)短程硝化工藝且保持穩(wěn)定的運(yùn)行效果,即在短程硝化反應(yīng)器中將氨氮的氧化控制并維持在亞硝態(tài)氮階段(即亞硝化階段)。通過(guò)調(diào)控和優(yōu)化溫度、水力停留時(shí)間、污泥齡、溶解氧(DO)、pH、游離氨(FA)等工作參數(shù)強(qiáng)化氨氧化菌(AOB)活性、抑制亞硝酸鹽氧化菌(NOB)活性,提高AOB純度和菌群競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),可以實(shí)現(xiàn)亞硝態(tài)氮積累。較低DO濃度、較高pH和較高FA濃度都有利于短程硝化過(guò)程。
近年來(lái),短程硝化工藝的快速啟動(dòng)和穩(wěn)定性維持成為廢水生物脫氮領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。通過(guò)優(yōu)選反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、外加磁場(chǎng)/超聲波、添加化學(xué)試劑等方法,可以強(qiáng)化短程硝化工藝,從而提高其啟動(dòng)效能和運(yùn)行穩(wěn)定性。
1 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)選
1.1 流化床生物反應(yīng)器
在流化床生物反應(yīng)器中,污水自下而上流經(jīng)反應(yīng)器,使載體呈流動(dòng)狀態(tài),提高了氧傳質(zhì)效率。
另外,載體表面的生物膜受水流沖刷而擁有較快的更新速率,從而保證較好的底物傳質(zhì)性能。選擇適宜的載體是流化床生物反應(yīng)器快速啟動(dòng)短程硝化過(guò)程的關(guān)鍵。
賴(lài)鼎東等采用三相流化床反應(yīng)器啟動(dòng)短程硝化,用親水性玻璃態(tài)單體制備生物相容性高分子共聚物載體,運(yùn)用固定化細(xì)胞增殖技術(shù)將AOB固定于載體。該載體具有微孔結(jié)構(gòu)和良好的生物相容性,使得AOB易附著、活性高、密度大,僅一個(gè)月AOB即在載體上大量附著,生長(zhǎng)良好。反應(yīng)器溫度控制在30 ℃,DO控制在3~5 mg/L,在進(jìn)水氨氮為100、75、50、25 mg/L的條件下,經(jīng)10 d的運(yùn)行亞硝化率為98.6%、94.5%、95.2%、94.7%,表明這種高分子共聚物載體及固定化細(xì)胞增殖技術(shù)有助于短程硝化快速啟動(dòng)。
呼曉明等采用內(nèi)循環(huán)生物流化床反應(yīng)器啟動(dòng)短程硝化,以粒徑為0.25~1.25 mm、密度為2.36 g/cm3、孔隙率為40%~45%的瓷粒為載體,通過(guò)反應(yīng)器混合液在內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)循環(huán)使載體呈流化狀態(tài),在提高生物量的同時(shí),強(qiáng)化底物傳質(zhì)。反應(yīng)器溫度為31 ℃、pH為8.0~8.5、DO為1.5~2.5 mg/L,通過(guò)逐步提高溫度和進(jìn)水氨氮濃度、降低DO和縮短HRT提高短程硝化性能,在第42天進(jìn)水氨氮達(dá)到300 mg/L,HRT縮短至8 h,亞硝態(tài)氮積累率達(dá)到75%,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化。
1.2 微生物燃料電池
微生物燃料電池(MFC)將底物直接轉(zhuǎn)化為電能,提高了能量轉(zhuǎn)化效率;且可在常溫條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)條件溫和。MFC在工業(yè)廢水進(jìn)行脫氮處理方面具有廣泛的應(yīng)用潛力,近年來(lái)成為一種新興的短程硝化工藝強(qiáng)化手段。MFC強(qiáng)化短程硝化工藝主要從以下兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn):
(1)由于MFC的電子傳遞作用,在陰極氧氣得電子發(fā)生氧化還原反應(yīng)——酸性條件下氧氣與氫離子反應(yīng)生成水,堿性條件下氧氣與水反應(yīng)生成OH-,維持MFC陰極具有較高的pH環(huán)境,同時(shí)質(zhì)子膜延緩質(zhì)子遷移速率,為pH升高創(chuàng)造有利條件,而較高的pH有利于短程硝化。
(2)MFC陰極pH升高影響FA濃度升高,高濃度FA會(huì)抑制NOB活性,有利于亞硝態(tài)氮的積累。MFC不僅能在強(qiáng)化短程硝化工藝的同時(shí)收集電能,且由于陰極的氧化還原反應(yīng)維持了反應(yīng)器陰極室較高的pH環(huán)境,從而能節(jié)約外加堿度。
賈璐維等利用雙室曝氣陰極MFC,在開(kāi)路電壓為620.7 mV、內(nèi)阻為112 Ω、最大功率密度為81 W/m3的條件下,令短程硝化發(fā)生在MFC陰極,控制進(jìn)水氨氮為60 mg/L,反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行21 d使亞硝化率達(dá)到95%以上,通過(guò)MFC強(qiáng)化作用實(shí)現(xiàn)短程硝化工藝的快速啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行。
1.3 膜生物反應(yīng)器
膜生物反應(yīng)器(MBR)的優(yōu)點(diǎn)有:高效的截留能力有利于富集生長(zhǎng)增殖緩慢的AOB,從而提高短程硝化反應(yīng)效率;以膜分離代替泥水分離能力使得出水水質(zhì)良好;具有較小的占地面積。
Gang Wang等使用工作體積為4.5 L的MBR,設(shè)置膜面積為0.024 m2、孔徑為0.1 μm的浸沒(méi)式平板微濾膜結(jié)構(gòu),控制溫度、pH、DO分別為35 ℃、7.9~8.2、< 0.3 mg/L,在啟動(dòng)階段將進(jìn)水氨氮從70 mg/L逐步提高至290 mg/L,利用好氧/厭氧為1.0 min/(2.5~3.1)min的間歇曝氣的方式,僅用21 d就實(shí)現(xiàn)了短程硝化過(guò)程,MBR中異養(yǎng)活性污泥細(xì)菌逐漸被自養(yǎng)AOB取代,亞硝酸鹽積累率在50%以上,總氮去除率在第45天之后穩(wěn)定在85%以上。
Xiaowu Huang等在工作體積為3.2 L的MBR中間安裝有效面積為0.03 m2、孔徑為0.25 μm的浸沒(méi)式中空纖維膜組件,保持溫度在32.0 ℃,pH 7.25~7.35,恒定氨氮負(fù)荷0.24 kgN/(m3·d),在第1天—第19天,控制DO在1.2~1.5 mg/L,氨轉(zhuǎn)化率從73.8%增加到84.9%,產(chǎn)生硝酸鹽僅為(2.3±1.1)mgN/L,表明亞硝酸鹽在MBR中有效積累,實(shí)現(xiàn)短程硝化過(guò)程的啟動(dòng)。從第26天開(kāi)始,短程硝化穩(wěn)定運(yùn)行,出水NO2--N/NH4+-N為1.15±0.09,實(shí)現(xiàn)亞硝酸鹽積累率高達(dá)94.6%±3.1%。
Zhao Niu等在MBR中心布置中空纖維膜組件,膜材料為聚偏二氟乙烯,膜與水的接觸角為79.4°±1.0°,膜孔徑為0.03 μm,膜有效表面積為0.11 m2,在該MBR中接種硝化細(xì)菌啟動(dòng)短程硝化工藝。將氨氮負(fù)荷控制在300mg/(L·d),HRT為24 h,溫度控制在(37±0.5)℃,pH控制在7.4~8.3,DO約1 mg/L,反應(yīng)器的攪拌速度設(shè)定為約100 r/min。10 d后進(jìn)水NH4+-N的50%轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮,出水硝態(tài)氮與亞硝態(tài)氮比例接近1:1.32,實(shí)現(xiàn)短程硝化工藝的快速啟動(dòng)。
2 磁場(chǎng)/超聲波強(qiáng)化
2.1 超聲波強(qiáng)化
超聲波技術(shù)在污水處理中具有無(wú)二次污染、反應(yīng)條件溫和、處理效率高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。超聲會(huì)對(duì)不同功能性菌的活性產(chǎn)生不同的影響。有研究表明,超聲波產(chǎn)生的局部空化作用能提高AOB活性,抑制NOB活性。
超聲波可影響AOB生長(zhǎng)代謝過(guò)程,隨著超聲功率強(qiáng)度的增加,AOB活性先達(dá)到峰值后下降,而NOB活性卻持續(xù)下降;在超聲處理的SBR中,AOB Nitrosomonas屬在生物量中能保持一定的水平,但NOB Nitrospira在30 d內(nèi)消失,因此,適合的超聲強(qiáng)度可選擇性抑制NOB活性,促進(jìn)亞硝態(tài)氮的積累,使短程硝化啟動(dòng)和運(yùn)行效能被強(qiáng)化。
Min Zheng等以SBR運(yùn)行短程硝化和同步硝化反硝化工藝,SBR一個(gè)循環(huán)為8 h,每個(gè)循環(huán)啟動(dòng)1次低頻超聲(40 kHz、0.027 W/mL)輻射,考察了超聲對(duì)短程硝化和同步硝化反硝化的影響??刂七M(jìn)水氨氮為50 mg/L,約40 d后,在2 h的最佳照射時(shí)長(zhǎng)下,氨氮去除率從15.2%增加到59.5%,亞硝酸鹽積累率提高到73.9%,同步硝化反硝化率達(dá)到72.8%。該研究表明,低頻超聲處理可以破壞NOB群落結(jié)構(gòu),為AOB提供更佳的生長(zhǎng)條件。
黃書(shū)昌等利用SBR反應(yīng)器探究了不同聲能密度與輻照時(shí)間的超聲波對(duì)短程硝化的影響,控制溫度為18~21 ℃,pH為7.5~8.5,進(jìn)水氨氮維持在60 mg/L,以超聲波對(duì)濃縮污泥進(jìn)行處理,固定超聲波輻照時(shí)長(zhǎng)10 min,采用超聲波頻率為20 kHz,調(diào)整超聲波聲能密度0.05、0.1、0.2、0.3、0.4 W/mL,發(fā)現(xiàn)最適合聲能密度為0.05 W/mL,此條件下SBR經(jīng)10 d運(yùn)行的亞硝酸鹽積累率比對(duì)照組提高17.6%。
當(dāng)DO > 3 mg/L,在最適聲能密度0.05 W/mL的條件下,控制超聲輻照時(shí)間為20、60 min時(shí),SBR經(jīng)14 d運(yùn)行,氨氮去除負(fù)荷比對(duì)照組提高了41%、48%,亞硝酸鹽積累率達(dá)到59.6%、64.9%。在輻照時(shí)長(zhǎng)為20 min時(shí)AOB活性達(dá)到峰值8.06 mgO2/(gVSS·h),比對(duì)照組提高了144%,說(shuō)明適宜能量的超聲波能有效維持SBR在較高DO條件下的短程硝化。
2.2 磁場(chǎng)強(qiáng)化
磁場(chǎng)從三方面影響短程硝化效果:
(1)磁場(chǎng)強(qiáng)度通過(guò)影響功能微生物細(xì)胞膜通透性而影響反應(yīng)進(jìn)程;
(2)短程硝化過(guò)程都是由多種酶參與的酶促反應(yīng),磁場(chǎng)會(huì)影響微生物功能酶活性,從而直接影響反應(yīng)效果;
(3)低強(qiáng)度磁場(chǎng)能強(qiáng)化功能基因表達(dá),從而改善短程硝化功能菌的活性。
因此,探究最適宜短程硝化的磁場(chǎng)強(qiáng)度是十分必要的。
Zhibin Wang等通過(guò)短期批式實(shí)驗(yàn)研究不同磁場(chǎng)(0、5、10、15、20、25 mT)對(duì)短程硝化混培物中AOB活性的影響,發(fā)現(xiàn)5 mT低強(qiáng)度磁場(chǎng)作用下AOB活性較對(duì)照組提高最多,功能基因檢測(cè)結(jié)果表明,5 mT磁場(chǎng)作用下短程硝化混培物中功能基因表達(dá)較高,這些功能基因與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和膜透過(guò)性相關(guān)。
Zhibin Wang等采用兩組SBR通過(guò)長(zhǎng)期連續(xù)流試驗(yàn)研究低強(qiáng)度磁場(chǎng)對(duì)短程硝化工藝啟動(dòng)運(yùn)行性能的影響,其中一組SBR外加5 mT靜磁場(chǎng)作為實(shí)驗(yàn)組,而另一組不加磁場(chǎng)作為對(duì)照組。當(dāng)溫度為35 ℃、進(jìn)水氨氮為500 mgN/L、HRT為12 h時(shí),實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組短程硝化均在30 d內(nèi)成功啟動(dòng);隨后,進(jìn)水氨氮濃度保持不變,HRT縮短至8 h,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組出現(xiàn)先抑制再恢復(fù)的過(guò)程,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在10 d和18 d內(nèi)恢復(fù)了短程硝化,表明外加5 mT的磁場(chǎng)可以提高短程硝化的耐水力負(fù)荷沖擊能力;第65天,HRT保持不變,進(jìn)水氨氮增加至1 000 mgN/L,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組也出現(xiàn)抑制恢復(fù)過(guò)程,且實(shí)驗(yàn)組短程硝化在更短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù),表明外加5 mT的磁場(chǎng)也可以提高短程硝化的耐底物濃度負(fù)荷沖擊能力。對(duì)反應(yīng)器內(nèi)微生物的分析結(jié)果表明,低強(qiáng)度磁場(chǎng)可以提高細(xì)菌活性,且當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為5 mT時(shí),實(shí)驗(yàn)組AOB氧攝取率比對(duì)照組高2.38倍,而實(shí)驗(yàn)組NOB氧攝取率低于對(duì)照組。
3 添加化學(xué)試劑強(qiáng)化
3.1 NaCl強(qiáng)化
NaCl會(huì)影響酶促反應(yīng)中涉及到的多種酶及細(xì)胞滲透壓,NaCl較高會(huì)影響細(xì)胞生長(zhǎng),AOB、NOB均被抑制,但NOB比AOB對(duì)鹽更敏感。
因此,當(dāng)水中NaCl達(dá)到一定的濃度時(shí),NOB細(xì)胞被破壞,從而抑制硝態(tài)氮產(chǎn)生,有利于亞硝態(tài)氮積累。但應(yīng)注意NaCl濃度不宜過(guò)高,否則也會(huì)嚴(yán)重抑制AOB生長(zhǎng),造成氨氮轉(zhuǎn)化效率大大降低。
張彥灼等運(yùn)用SBR觀察了不同鹽度梯度下好氧顆粒污泥中AOB與NOB的活性,反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行116 d,進(jìn)水NH4+-N保持在70 mg/L,NaCl質(zhì)量濃度從10 g/L逐步提高到40 g/L。
結(jié)果表明,第1天—第7天,反應(yīng)器NaCl質(zhì)量濃度為10g/L,NOB的活性受到嚴(yán)重抑制,亞硝酸鹽平均積累率為80%,氨氮去除率從85%上升至97%;第21天—第68天,NaCl質(zhì)量濃度提高到25g/L,氨氮去除率和亞硝態(tài)積累率達(dá)到最高,分別為100%和99%;在反應(yīng)運(yùn)行到第113天—第116天時(shí),控制NaCl質(zhì)量濃度為40 g/L,出水亞硝酸鹽質(zhì)量濃度從43 mg/L下降至9 mg/L,短程硝化過(guò)程被破壞,氨氮去除率僅為34%,即此時(shí)達(dá)到好氧顆粒污泥實(shí)現(xiàn)短程硝化的耐鹽極限。好氧活性污泥在經(jīng)過(guò)高鹽度廢水馴化后,即便增加曝氣時(shí)間到9 h,也不會(huì)影響短程硝化反硝化的反應(yīng)效果。這表明,AOB對(duì)高鹽度廢水的適應(yīng)能力遠(yuǎn)強(qiáng)于NOB,適宜的鹽度能逐漸淘汰NOB,有利于短程硝化進(jìn)程。
3.2 硫化物強(qiáng)化
硫化物對(duì)于NOB有可逆的抑制性作用,硫化物可以作為NOB的選擇性抑制劑,加快短程硝化工藝快速啟動(dòng)。常賾等運(yùn)用SBR反應(yīng)器處理模擬市政廢水,控制反應(yīng)條件為低溶解氧〔(1.0±0.5)mg/L〕、低C/N(約為0.6)、溫度(23±2)℃、水力停留時(shí)間12 h、進(jìn)水平均NH4+-N 98 mg/L,在短程硝化啟動(dòng)階段添加50 mg/L的硫化物對(duì)NOB活性進(jìn)行抑制,實(shí)驗(yàn)第7天亞硝態(tài)氮積累率達(dá)到91%,之后一直穩(wěn)定在92%,實(shí)現(xiàn)了短程硝化的快速啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行。
3.3 鐵離子強(qiáng)化
鐵是微生物生長(zhǎng)的必要元素,且鐵離子也是氧化反應(yīng)的重要催化劑。在一定閾值范圍內(nèi),F(xiàn)e3+的添加能激活處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)的AOB,且能對(duì)NOB起到抑制作用,從而實(shí)現(xiàn)短程硝化。陳佼等通過(guò)構(gòu)建人工快速滲濾系統(tǒng)(CRI),研究Fe3+對(duì)CRI系統(tǒng)中NH4+-N、NO2--N、NO3--N、TN的影響,結(jié)果表明,在溫度為28 ℃、進(jìn)水NH4+-N為50 mg/L的條件下,F(xiàn)e3+為7mg/L時(shí)最能有效提升CRI系統(tǒng)內(nèi)總氮的去除,與對(duì)照組相比,總氮去除率從32%提高至64.9%,亞硝酸鹽積累率達(dá)到31%,有氧段AOB數(shù)量提高3.86倍。添加一定量的Fe3+可以提高AOB數(shù)量,促進(jìn)亞硝酸鹽積累,更多的氨氮通過(guò)短程硝化反硝化過(guò)程去除,因此,CRI總氮去除效果得以改善。
3.4 鈣離子強(qiáng)化
呂永濤等在SBR反應(yīng)器接種普通活性污泥,探究Ca2+對(duì)短程硝化污泥顆粒培養(yǎng)的強(qiáng)化效果??刂茰囟葹椋?6±2)℃,在DO大于2 mg/L的條件下,添加50 mg/L CaCl2,將進(jìn)水氨氮由110 mg/L升高至300 mg/L,經(jīng)31 d運(yùn)行亞硝態(tài)氮積累率達(dá)83%,隨后亞硝態(tài)氮積累率保持在80%~85%,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化。
掃描電鏡和粒徑分析表明,經(jīng)30 d運(yùn)行反應(yīng)器出現(xiàn)結(jié)構(gòu)較為密實(shí)的污泥聚集體,運(yùn)行到60 d細(xì)砂狀的短程硝化顆粒污泥出現(xiàn),平均粒徑達(dá)168.6 μm。研究表明,通過(guò)添加50 mg/L CaCl2,一方面污泥表面Zeta電位由-21.4 mV升高至-13.6 mV,從而使得污泥顆粒間靜電斥力減小,污泥顆粒間更易聚集;另一方面,Ca2+的添加增大了EPS含量,胞外蛋白質(zhì)由26.82 mg/g升至51.99 mg/g,增多的胞外蛋白在Ca2+架橋作用下可結(jié)合形成高分子生物聚合體,二者共同作用強(qiáng)化了短程硝化顆粒污泥的形成。顆粒污泥具有更好的沉降性能,通過(guò)添加一定量的Ca2+加快短程硝化污泥顆?;M(jìn)程,可以改善反應(yīng)器對(duì)污泥中AOB的截留能力,從而強(qiáng)化AOB的積累,提高短程硝化運(yùn)行的穩(wěn)定性。
3.5 羥胺強(qiáng)化
羥胺強(qiáng)化短程硝化主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是對(duì)系統(tǒng)中AOB、NOB活性的影響。二是從生物化學(xué)角度看,硝化過(guò)程還涉及多種酶、中間產(chǎn)物、電子(能量)傳遞等。羥胺是硝化過(guò)程的關(guān)鍵中間產(chǎn)物,少量羥胺的添加有利于氨單加酶和羥胺氧化酶的酶活性,促進(jìn)亞硝酸鹽的積累。
陳佼等在CRI系統(tǒng)內(nèi),添加羥胺作為抑制劑的同時(shí)選擇進(jìn)水pH作為協(xié)同調(diào)控因子,控制溫度為(28±2)℃,進(jìn)水NH4+-N為45~50 mg/L,在連續(xù)添加13 d的0.5 mmol/L羥胺后亞硝態(tài)氮積累率達(dá)到77.9%,成功啟動(dòng)了短程硝化。實(shí)驗(yàn)探究了反應(yīng)34 d結(jié)束時(shí)系統(tǒng)內(nèi)硝化菌的空間分布情況,發(fā)現(xiàn)連續(xù)添加一段時(shí)間0.3~0.5 mmol/L的羥胺后只對(duì)NOB產(chǎn)生了很大的抑制而對(duì)AOB的影響幾乎可以忽略。
羥胺作為一種還原劑,在特定的濃度下對(duì)NOB具有選擇性殺滅作用,可以在對(duì)AOB影響較小的同時(shí)選擇性地淘汰NOB,即便后期不再添加羥胺,硝化反應(yīng)也很難恢復(fù),但亞硝化反應(yīng)仍能繼續(xù)。應(yīng)注意,羥胺不應(yīng)添加過(guò)量且不宜持續(xù)添加,一方面是因?yàn)楦邼舛攘u胺的持續(xù)添加對(duì)硝化和亞硝化過(guò)程都有較強(qiáng)的不可逆性,另一方面是防止長(zhǎng)期添加產(chǎn)生毒素積累及二次污染。因此在完成短程硝化的成功啟動(dòng)后,建議改為pH調(diào)控維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
4 結(jié)語(yǔ)
短程硝化技術(shù)對(duì)處理低碳氮比、高氨氮濃度污水具有重要意義,但其對(duì)反應(yīng)條件要求較高,短程硝化的快速啟動(dòng)與穩(wěn)定運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)工業(yè)化推廣的關(guān)鍵點(diǎn)。雖然短程硝化強(qiáng)化已取得一定的成果,但仍有以下問(wèn)題亟待解決:
(1)低溫短程硝化強(qiáng)化方法。短程硝化可以在11~15 ℃這樣較低的溫度下實(shí)現(xiàn),但低溫影響短程硝化啟動(dòng)運(yùn)行效能。通過(guò)一定的強(qiáng)化方法,實(shí)現(xiàn)短程硝化工藝在低溫條件下的快速啟動(dòng)和高效運(yùn)行,對(duì)于推進(jìn)短程硝化及其組合工藝在主流污水處理工藝的廣泛應(yīng)用具有重要意義。因此,有必要探索低溫短程硝化的強(qiáng)化方法。
(2)運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化。單一的強(qiáng)化手段可以在一定程度上提高短程硝化性能,然而大部分研究是在設(shè)定的運(yùn)行工況下進(jìn)行,沒(méi)有達(dá)到最佳強(qiáng)化效果。因此,研究單一的短程硝化強(qiáng)化方法,應(yīng)通過(guò)采集數(shù)據(jù)建立模型,優(yōu)化運(yùn)行參數(shù),進(jìn)一步提高強(qiáng)化效果。
(3)強(qiáng)化機(jī)理有待深入。大部分研究?jī)H關(guān)注強(qiáng)化手段對(duì)短程硝化效果的改善,而對(duì)于強(qiáng)化機(jī)理只是初步探討,缺少具體、細(xì)致的分析,特別是強(qiáng)化手段對(duì)于短程硝化污泥菌群行為、形態(tài)和結(jié)構(gòu)的影響機(jī)理還不明確。
(4)實(shí)際廢水短程硝化強(qiáng)化方法。多數(shù)研究采用的是模擬廢水,而實(shí)際廢水成分較為復(fù)雜,水質(zhì)存在一定波動(dòng)。而短程硝化強(qiáng)化方法要在工程上廣泛應(yīng)用,就要考察其處理實(shí)際廢水的能力。因此,短程硝化強(qiáng)化方法處理實(shí)際廢水的效果和機(jī)理有待深入研究,為該強(qiáng)化方法工程化提供理論依據(jù)。

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