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MBR中异养硝化—好氧反硝化脱氮性能的研究
随着城市化进程的加快，越来越多的废水被排放到水体中，导致水质严重污染。因此，对废水进行处理变得尤为重要。其中，通过生物处理技术对污水进行处理，是一种常见、可靠并且环境友好的方法。而其中一种生物处理方法——MBR技术，以其高效的污水净化效果，成为了城市废水处理的首选技术之一。在MBR技术中，异养硝化—好氧反硝化作为一种主要的脱氮方法，成为了研究的热点。本文将从MBR基础及关键技术、异养硝化—好氧反硝化脱氮机理以及当前研究中的发现进行探讨。
一、MBR基础及关键技术
MBR即膜生物反应器，是利用膜过滤技术和生物反应技术结合起来的一种废水处理技术。相比于传统的废水处理方式，MBR技术具有许多优势，如：操作稳定、出水质量稳定、处理周期短等。MBR主要包括基础设施、生物反应池及膜组成部分。其中，膜组成部分是区别于传统生物处理池的关键技术。通过起过滤作用，膜组成部分可以有效地减少悬浮物及微生物颗粒的排放，有效提升水质的处理度。此外，MBR技术中的生物反应池被设计为可恶化的环境，以促进微生物的生长与繁殖，从而达到有效地降解废水的目的。
二、异养硝化—好氧反硝化脱氮机理
MBR中的异养硝化—好氧反硝化作为空气式生物滤池中的重要脱氮方式。此过程可以通过两步完成：
1.异养硝化：即将氨态氮转化为硝态氮。在异养硝化过程中，通过在MBR生物反应池中添加外源碳源，以供养硝化菌进行生长。常用的碳源主要包括乙酸和甲酸等。在此过程中，氨氮通过一系列生化反应，包括氨氧化、硝化等，被转化为亚硝酸和硝酸根离子等。
2.好氧反硝化：即将硝态氮转化为氮气。在好氧反硝化的过程中，由于微生物分解有机物会产生一定的氧，从而加速氧化亚硝酸为硝酸根离子。此时，可以通过添加一定的外源碳源，来提供生物反应池中的好氧颗粒污泥所需的碳源，加速脱氮过程的发生。同时，在好氧反硝化过程中，亚硝酸会进一步被分解为氮气，达到脱氮的目的。
三、当前研究中的发现
近年来，伴随着MBR技术的不断发展，国内外研究者对异养硝化—好氧反硝化脱氮机理和影响因素进行了广泛研究和探讨。以下是一些当前研究中的发现：
1.外源碳源对异养硝化—好氧反硝化脱氮效果的影响是显著的，可以通过添加适量的外源碳源来提高脱氮效率。在实际应用中，生物产生的内源碳源比外源碳源更为环保和经济，因此开发并研究形成内源碳源的技术具有重要的意义。
2.生物反应池温度、pH值等因素的影响也是比较显著的。其中，温度是影响异养硝化的关键要素，脱氮效能与温度呈正相关。同时，在MBR中，控制pH值的稳定性也是影响脱氮效能的一个重要因素。
3.生物反应池中硝酸盐-亚硝酸垂直分布影响IFAS-MBR系统性能的参数中，硝酸盐浓度、亚硝酸盐/硝酸盐比例和颗粒污泥的浓度等也会影响异养硝化—好氧反硝化脱氮效果。
综上所述，异养硝化—好氧反硝化脱氮技术作为MBR生物处理污水中的重要脱氮方式，在MBR技术的应用中有着重要的地位。由于氮素是污水中的一种重要营养元素，异养硝化—好氧反硝化脱氮技术的研究对于提高MBR废水处理的效率和水质的提升，具有重要的理论和实践意义。