40000m3d综合废水处理和副产20万m3d沼气综合利用项目设计.docx
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40000m3d综合废水处理和副产20万m3d沼气综合利用项目设计
40000m3/d综合废水处理和副产20万m3/d沼气综合利用项目设计
第一章项目概况
1.1项目概述
安徽丰原集团有限公司座落于华夏文明的发祥地涂山脚下、淮河之滨的“珍珠城”--蚌埠。
丰原集团依托先进的生物发酵和现代化工分离技术，以生物发酵技术为起点，大力发展农产品深加工产业，并通过部分重组和资本运作，发展成为集生物化工、制药、食品加工、油脂加工、生物新材料为一体的加工制造产业集团。
依托位于丰原生化酒精公司内的现有一个18000m3/d污水处理站和其周围闲置的40亩发展用地进行改造扩建，改造后达到40000m3/d。
根据业主要求，新建40000m3/d预处理装置，其中18000m3/d污水进入现在处理系统；22000m3/d污水进入新建生化处理及配套系统。
2.2设计单位简介
广州市环境保护工程设计院有限公司有限公司由原广州市环保局直属的广州市环境保护工程设计院转制而成。
经过多年的努力，发展成为目前拥有各类专业技术人员150人，其中博士占6％，高级工程师占20％，中级工程师占38％，并配备各类专业注册工程师，同时配备有环境影响评价、废水、废气、噪声、固体废弃物治理专业及土建、机电、仪表等专业设备、环境影响评价的专业公司。
在管理层中，有12位管理者接受过第二学位MBA教育，在技术人员中，有8位骨干接受过项目管理培训。
这使得我们的项目管理更具效率，更能保证对业主的承诺。
廿年的环保综合服务经历，使我们在化工、食品和制糖、生化、线路板、印染、造纸、机加工及金属表面处理和印刷等工业领域积累了丰富的环保服务经验。
公司服务和技术水平伴随着宝洁、高露洁、雅芳、立白、八一化工、昊天化学、南碱、中粮屯河、徐福记、星湖生物科技、奥桑味精、海天、白井电子、依利安达、旺隆印染工业园、东莞世丽、森叶纸业、五羊本田、广铜、神钢线材、雅图仕和中烟等一大批知名企业环保问题的完满解决而不断提升公司近年来在市政和工业园水处理方面的成就卓越。
公司自行开发的特别适合中小城镇的“一体化多级A/O”（UNIAO）技术特别适合中小城镇污水处理领域，已成功应用于广东始兴、共和、郁南和江苏灌云等城市污水处理厂，具有投资省、运行费用低和维护管理方便的优点，荣获国家重点环保实用技术。
公司成功完成了天津武清、新塘旺隆、珠海南水、惠州七污和福建漳浦皮革工业园等多个工业园污水处理厂设计。
卓越的技术成就使公司目前拥有国家建设部颁发的环境污染治理甲级设计证书、环境影响评价甲、乙级证书、工程设计收费资格证书，中华人民共和国国家发展和改革委员会颁发的工程咨询资格证书（废水）甲级证书，国家环保总局颁发的运营资质证书及其他各类专利、技术资格证书、ISO9001质量管理体系证书等以及各种荣誉。
第二章设计依据原则及范围
2.1设计依据
Ø业主提供的有关水质、水量资料及处理要求；
Ø《室外排水设计规范》GB50014-2006；
Ø《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002；
Ø《污水综合排放标准》GB8978-1996
Ø《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
Ø《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
Ø《供配电系统设计规范》GB50052-2009
Ø《工业企业厂界噪声标准II类混合区评价标准》GB12348
Ø《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92
Ø《建筑物防雷设计规范》GB50057－94
Ø《电力工程电缆设计规范》GB50217－94
Ø《通用用电设备配电设计规范》GB50055－93
2.2设计目的
结合安徽丰原集团有限公司现有生产线生产废水以及同类行业废水排放特性及其相关处理工艺，对处理工艺、设备选型等进行多方面比较，确定适宜的处理工程构（建）筑物布置，采用技术先进、处理效果好、运行稳定、投资省、运行成本低的污水处理主体工艺。
在满足污水处理工艺技术要求的前提下，优先采用优质、低耗、技术先进、性能可靠的设备。
同时使工程获得最佳的环境效益、社会效益和经济效益。
2.3设计原则
Ø符合国家、地方的法律、法规和有关文件的各项规定及业主的要求，确保废水处理站在建设过程中及投产运行后系统安全可靠，无二次污染；
Ø采用先进实用、简便易行的工艺方法，以达到废水处理厂投资省、占地少及出水达标排放的目的；
Ø采取切实可行的技术手段，提高装备质量，提高自动化控制及管理水平，以保证废水处理站运行可靠、经济合理；
Ø基建投资在满足工艺及工程要求的前提下应尽量节省，采用安全可靠、经济合理的地基处理方法；
Ø严格执行国家有关工程建设规范，使构（建）筑物达到适用、经济、安全的目标。
2.4设计范围
本工程的设计范围为：
1）.作废水处理站区总体规划；
2）.废水处理工艺选择；
3）.废水处理系统中各构筑物以及相关的建筑物设计；
4）.设备的选型等；
5）.运行费用的核算。
第三章设计规模及进出水水质
3.1设计规模
为生产废水处理的问题，根据业主提供的资料，确定该污水处理工程预处理段设计规模为40000m3/d，生化处理及配套系统设计规模为22000m3/d。
3.2设计进水水质
根据谈判文件，污水处理工程进水水质如下表所示：
表3.1污水进水水质（单位：
mg/L，pH除外）
项目
浓度
项目
浓度
CODcr
≤9800
NH3-N
≤150
BOD5
≤3500
pH
6~9
SS
≤500
3.3设计出水水质
根据谈判文件，新建好氧处理及配套系统出水执行《污水综合排放标准》GB8978-1996，详细指标见下表：
表3.2污水出水水质（单位：
mg/L，pH除外）
项目
浓度
项目
浓度
CODcr
≤100
NH3-N
≤15
BOD5
≤30
pH
6~9
SS
≤70
第四章处理工艺选择及设计
4.1废水水质分析
根据企业生产排水的情况，本项目处理废水的主要特点为：
（1）.废水的有机物、氨氮浓度高，易生化
本项目主要包括两大部分，一部分为预处理，主要对厂区产生的全部废水进行降温调节；一部分为生化处理系统，该系统的进水为22000m3/d预处理出水。
经厌氧处理后，该废水的COD≤1000mg/L，NH3-N为80~150mg/L，由于废水为发酵行业的废水，废水中的有机污染物主要是发酵生产过程中生物代谢、谷物水解的各类产物，因此综合而言属于易降解的较高浓度的含氮工业废水。
（2）.废水的温度条件好
企业生产过程排放的废水具有较高的温度，经降温、厌氧处理后出水的温度仍有30~34°C，因此对废水的生化处理非常有利。
根据待处理的废水水质情况及出水要求，处理工艺应针对废水有机物、氨氮浓度较高的特点，在设计上有别于市政污水的工艺设计。
4.2生化处理工艺形式比较选择
污水生化处理包括厌氧和好氧处理。
4.2.1厌氧处理
根据谈判文件，本项目厌氧指定采用IC塔。
内循环厌氧反应器（InternalCirculation，简称IC反应器），是20世纪80年代中期荷兰PAQUES在UASB反应器的基础上成功开发的第三代高效厌氧生物反应器。
从1985年荷兰PAQUES公司建立第一个IC中试反应器开始，1988年第一个生产性规模的IC反应器投入运行，与以UASB为代表的第二代高效厌氧反应器相比，IC反应器因其高容积负荷、低能耗、运行稳定，投资、占地省等特点，被视为第三代厌氧反应器的代表工艺之一，进一步研究开发、推广应用IC反应器也成为当前厌氧废水处理的热点之一。
IC反应器构造原理：
IC反应器高度可达16～25m，高径比一般为4～8，由混合区、颗粒污泥膨胀床区、精处理区、内循环系统和出水区5个基本部分组成。
核心部分是内循环系统，由一级三相分离器、沼气提升管、气液分离器和泥水下降管等组成。
经pH值、温度调节及预酸化处理后的废水，首先进入反应器底部的混合区与厌氧颗粒污泥充分混合后，进入颗粒污泥膨胀床区进行生化降解，该处理区容积负荷很高，大部分COD在此处被降解，产生的沼气由一级三相分离器收集。
沼气气泡在形成过程中会对液体做膨胀功产生气提作用，使得沼气、污泥和水的混合液沿沼气提升管上升至反应器顶部的气液分离器。
沼气与泥水分离被导出处理系统，泥水混合物沿着泥水下降管进入反应器底部的污泥膨胀床区，形成内循环系统。
经颗粒污泥膨胀床区处理后的污水一部分参与内循环，另一部分进入精处理区进行剩余COD的降解，提高并保证了出水水质。
由于大部分COD已被降解，所以精处理区的COD负荷较低，产气量也小。
产生的沼气由二级三相分离器收集，通过集气管进入气液分离器被导出处理系统。
泥水经二级三相分离器作用后，上清液由出水区排走，颗粒污泥返回精处理区。
4.2.2好氧处理
污水的好氧生物处理技术可分为活性污泥法和生物膜法。
好氧活性污泥法是当今研究最深入、应用最广泛的污水处理方法。
其基本特征是生物反应器中的微生物以悬浮状存在，在好氧条件下氧化、分解有机物和氨氮。
传统的活性污泥法主要用以去除污水中的有机物和SS。
近几十年来，随着研究深入，在对系统的运行方式进行适当调整，并将厌氧技术纳入，使得活性污泥处理系统能够有效的进行生物脱氮除磷。
在工程实践中，因采用不同的运行的方式和不同的出水水质要求，好氧活性污泥法可分为传统活性污泥法、缺氧-好氧生物脱氮活性污泥法（AN-O），厌氧-好氧生物除磷活性污泥法（Ap-O），氧化沟法以及间歇式活性污泥法（SBR及改良工艺）等。
污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。
这种处理法的实质是使细菌和菌类一类的微生物和原生生物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥--污水与生物膜接触，污水中的有机污染物作为营养物质，被生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。
鉴于本项目的废水处理规模较大，采用生物膜法的成本高，运行维护、填料老化更换均会带来较多问题，在大的工程项目中较少应用，因此本项目选择以活性污泥为基础的改进工艺。
活性污泥法处理工艺及其改进工艺主要包括传统好氧活性污泥法、AO、A2/O、氧化沟、SBR等。
结合本工程规模及出水水质（特别是除碳脱氮）要求高，污泥必须稳定的特点，如果采用按时间分割的间歇式活性污泥法中的SBR法、ICEAS法、CAST法，利用其集进水、曝气、沉淀、出水多种功能于一体的特点，可以使平面布置紧凑，在用地方面具有一定优势。
但其设备利用率低、管理复杂，自动化程度要求高，除磷脱氮稳定性较差，不适合本工程。
近几年来，结合传统活性污泥法和SBR法的特点又开发了MSBR、Unitank等工艺，其中MSBR即是A2/O法后加SBR法，虽然具有了很好除磷脱氮功能，但同样克服不了SBR的其它缺点。
Unitank工艺，其池型为矩形，运行方式类似于三沟式氧化沟。
在用地方面有一定优势，但从前述分析来看，Unitank工艺存在除磷效果不稳定等缺陷，难以保障污水处理厂除磷达标的要求。
本工程工艺可靠性要求非常高，从而使该工艺的复杂程度大幅度增加，其控制量将成倍增加。
按空间分割的连续流活性污泥法，虽然较BAF，Unitank工艺占地稍大，但运行管理经验成熟，出水稳定可靠，运行费用低，适用于本项工程。
根据本工程进出水水质要求及用地情况，选择活性污泥结合射流曝气AO氧化沟做为本项目的生化处理单元。
4.2.3好氧处理曝气方式
存在于活性污泥中的好氧微生物必须在有氧气存在的条件下才能起作用。
若供氧不足，活性污泥性能差，导致废水处理效果下降。
因此在好氧处理单元，溶解氧的供给至关重要。
为保证有充足的供氧，必须依靠曝气设备来完成，使用不同的曝气设备构成了不同的曝气方式。
结合本项目废水的特点，可供选择的曝气方式有：
微孔曝气、射流曝气以及倒伞型表曝机。
1.微孔曝气
微气泡曝气器也称微孔曝气器，采用多孔性材料如陶粒、粗瓷等掺以适当的如酚醛树脂一类的粘剂，在高温下烧结成为扩散板、扩散管和扩散罩的形式。
按照安装的型式，可分为提升式微孔曝气器及固定式微孔曝气器。
微孔曝气器的形式有很多，目前较为常用有以下几种。
（1）.膜式微孔曝气器
膜式微孔曝气器是80年代研制的最新型曝气装置，该装置曝气气泡小、气液面积大，气泡扩散均匀，不会产生孔眼堵塞，耐腐蚀性强。
但通过多年的运行出现了一些难以解决的不足。
如：
膜片脱落、膜片撕裂、膜片打不开、污泥进入支气管等问题。
其主要优点是：
具有充氧能力较强
有效的气水接触，产生并维持有效的气水接触，并且在生物氧化作用不断消耗氧气的情况下保持水中一定的溶解氧浓度；
安装方便，管式曝气器采用对称结构，消除了浮力、曝气冲击力的影响，有利于曝气器的长久稳定使用，获得国家专利的锁紧方式，安装时只需插上锁紧滑块即可，不需旋转拧紧等其他紧固方式。
其主要缺点是：
气压损失较大，易堵塞，送入的空气需经过滤处理，易损坏，一旦损坏，氧利用率就开始快速下降。
膜片易脱落、撕裂，污泥易进入支气管。
（2）.刚玉型微孔曝气器
刚玉曝气器属全表面微孔曝气器，是将刚玉砂做成球状，用通气螺杆玉布气管道联通，组成曝气单元。
通过布气管的气体在压力作用下经由管盖上的气道进入微气泡扩散体的内腔，微气泡扩散体有许多孔隙，气体在气压作用下通过微气泡扩散体孔隙发生3mm以下的气泡，沿曝气器整个外表面向污水水体扩散。
其主要优点：
具有高强度、耐腐蚀特性，适合污水的腐蚀性环境，对油、酸、碱、酯等抵抗能力强。
曝气面积大，增大了曝气量，提高了充氧效率，扩大了服务面积。
其主要缺点：
其孔隙易结生物垢，难于清洗，运行一段时间后压头损失急剧增大。
无止回功能，微生物絮体易进入曝气器，堵塞微孔。
对制作工艺精细程度要求较高，因此成本较高。
（3）.管式微孔曝气
管式微孔曝气是由一个用ABS或UPVC制成的管子作为布气管，管壁上开有通风孔，布气外周覆盖着合成橡胶制成的膜片，膜片被金属卡子固定在管子上。
在合成橡胶膜片上用激光等方法打出均匀分布的孔眼。
曝气时，空气通过管壁上的通气孔进入膜片与管壁之间，在压缩空气的作用下，使膜片微微鼓起，孔眼张开，达到布气扩散的目的。
其主要优点：
搅拌性能好。
整个管式曝气器，是360度打孔的，不存在曝气死区。
其主要缺点：
压头损失大，传氧效率低。
管道使用量大。
2.射流曝气
射流曝气是在曝气池中利用射流式扩散器充氧。
水体通过大口径水力喷头进入气水混合腔，同时在气腔内形成负压区，外部空气自动进入气腔并高速进入气水混合腔，空气在气水混合腔内将吸入水中的空气剪切、粉碎、乳化，在强烈的紊流环境下改变了气液双膜之间的气压梯度和浓度梯度，同时通过高压、强烈剪切及搅拌促使双膜界面高频振荡，使气泡直径大幅度减小，气泡数目急剧增加，增大了气泡的比表面积，极大降低了传质阻力。
最终气体在高压下迅速融入水体中，然后气水混合体迅速脱离气水混合腔进入导流筒，气水混合体在经过导流筒过程中完成气水的第一次传质，导流筒与池底布水器连接，气水混合体通过布水器最终进入污水生物处理系统，完成污水处理系统的充氧（气水的二次传质）、搅拌过程。
其主要优点：
混合搅拌作用强，具有较高的充氧能力、氧利用率和氧能力转移效率。
提高了污泥的活性，基质降解常数较其它活性污泥法高。
其主要缺点：
曝气池几何尺寸受限制，喷嘴会堵塞。
⑥投资、运行费用高。
3.倒伞曝气
倒伞型表曝机为垂直轴低速表面曝气机，是氧化沟的专用曝气设备。
氧化沟最重要的特点之一是专用的曝气设备需要同时满足沟内充氧和推动水体流动的要求，所以全面了解和掌握曝气设备并满足氧化沟的水力特性尤为重要。
有关设备的水力特性是各厂家产品的特点，部分设计单位对此却掌握不够，致使设备选型和设计参数不准确而达不到预期的设计效果。
倒伞型表曝机在工作时，随着叶轮的快速旋转，叶轮附近表面的水体呈辐射状不断被叶片甩出，在叶轮周围形成一道倒伞状水幕，并在垂向上（轴向上）形成一个由下向上的压力梯度。
在该压力梯度下，补给的水体由叶轮底部不断向上运动，到达表面后在叶片的推动下再向外辐射，从而在曝气池内形成一个垂向上的循环水流（即倒伞型表曝机的抽吸提升能力）。
倒伞型表曝机工作时的水流特点见图1。
其中“为叶轮的旋转速度，W为水体相对于叶片的径向速度，为水流沿着倒置圆锥体和导流辐板向上补给时的斜向上运行速度（这是由于导流辐板斜角的大小影响叶轮周边出水方向所致），则是水体最后的合速度。
表4.1曝气方式的比较
曝气方式项目
微孔曝气
射流曝气器
表曝机
氧利用率
较高
高
中
应用范围
应用较广泛
应用较广泛
适合本A/O氧化沟好氧工艺
运行稳定性
良好
良好
良好
占地
占地较小
占地小
占地小
噪音
噪音较大
噪音较小
噪音小
使用寿命
膜片式曝气器在寒冷地区特别容易老化，使用寿命短
喷嘴易堵塞，使用寿命较短
检修方便，使用寿命较长
维修
安装维修比较烦琐
维修方便
维修方便
综上所述，本项目高负荷曝气池采用微孔曝气方式，A/O氧化沟采用倒伞型表曝机。
4.3生物脱氮
4.3.1传统生物脱氮工艺—全程硝化反硝化
废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝氮和硝酸盐4种形态存在。
发酵行业的废水有机氮、氨氮占总氮的90％以上，硝态氮仅占0%~5%。
传统生物脱氮技术遵循已发现的自然界氮循环机理，废水中的有机氮依次在氨化菌、亚硝化菌、硝化菌和反硝化菌的作用下进行氨化反应、亚硝化反应、硝化反应和反硝化反应后最终转变为氮气而溢出水体，达到脱氮目的。
第一阶段为硝化阶段，这一阶段是在好氧条件下由亚硝酸菌和硝化菌等细菌将氨将转化为硝酸盐，其反应可用（4-1）和（4-2）式表示：
NH4++1.5O2→NO2-+H2O+2H+（亚硝化过程，好氧）（4-1）
2NO2-＋O2→2NO3-（硝化过程，好氧）（4-2）
总反应：
NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+（4-3）
这些微生物在媒介物参加的情况下经历一系列单电子反应，其途径大致为：
NH4+→（NH2）→NH2OH→（NHOH）→（NOH）→NO→NO2-→NO3-（4-4）
第二阶段为反硝化阶段，在厌氧条件下，异养型兼性细菌参与还原反应。
在该反应过程中硝酸盐作为电子接受体，并以有机碳作为碳源和能源。
反硝化途径为:
NO3-→NO2-→NO→N2O→N2（4-5）
因此，一个完整的脱氮过程，水中的氨氮转化成氮气要经历以下的步骤：
NH4+→NO2-→NO3-→NO2-→N2（4-6）
上述过程就是传统的脱氮工艺的理论基础。
传统生物脱氮技术基于上述理论，亦称全程硝化反硝化技术，是目前应用最广的废水生物脱氮技术。
硝化工艺虽然能把氨氮转化为硝酸盐，消除氨氮的污染，但不能彻底消除氮污染。
而反硝化工艺虽然能根除氮素的污染，但不能直接去除氨氮。
因此，传统生物脱氮工艺通常由硝化工艺和反硝化工艺组成。
由于参与的菌群不同和工艺运行参数不同，硝化和反硝化两个过程需要在两个隔离的反应器中进行，或者在时间或空间上造成交替缺氧和好氧环境的同一个反应器中进行。
传统生物脱氮途径就是人为创造出硝化菌、反硝化菌的生长环境，使硝化菌和反硝化菌成为反应池中的优势菌种。
由于对环境条件的要求不同，硝化反硝化这两个过程不能同时发生，而只能序列式进行，即硝化反应发生在好氧条件下，反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下。
传统生物脱氮工艺主要存在以下问题：
（1）工艺流程较长，占地面积大，基建投资高。
（2）由于硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高的生物浓度，特别是在低温冬季，造成系统的HRT较长，需要较大的曝气池，增加了投资和运行费用。
（3）系统为维持较高的生物浓度及获得良好的脱氮效果，必须同时进行污泥和硝化液回流，增加了动力消耗和运行费用。
（4）系统抗冲击能力较弱，高浓度NH3-N和NO2-废水会抑制硝化菌生长。
（5）硝化过程中产生的酸度需要投加碱中和，不仅增加了处理费用，而且还有可能造成二次污染。
4.3.2新型生物脱氮工艺
1.同步硝化－反硝化工艺（SND）
由于硝化菌的好氧特性，有可能在曝气池中实现SND。
实际上，很早以前人们就发现了曝气池中氮的非同化损失（其损失量随控制条件的不同约在10%～20%左右），对SND的也主要围绕着氮的损失途径来进行，希望在不影响硝化效果的情况下提高曝气池的脱氮效率。
①利用某些微生物种群在好氧条件下具有反硝化的特性来实现SND。
研究结果表明，Thiosphaera、Pseadonmonasnautica、Comamonossp。
等微生物在好氧条件下可利用NOX-N进行反硝化。
如果将硝化菌和反硝化菌置于同一反应器（曝气池）内混合培养，则可达到单个反应器的同步硝化反硝化。
尽管这些微生物的纯培养结果令人满意，但目前普遍认为离实际应用尚有距离，主要原因是实际污泥中这些菌群所占份额太小。
②利用好氧活性污泥絮体中的缺氧区来实现SND。
通常曝气池中的DO维持在1～2mg/L，活性污泥大小具有一定的尺度，由于扩散梯度的存在，在污泥颗粒的内部可能存在着一个缺氧区，从而形成有利于反硝化的微环境。
以往对曝气池中氮的损失主要以此解释，并被广泛接受。
如果污泥颗粒内部厌氧区增大，反硝化效率就相应提高。
大量研究结果表明，活性污泥的SND主要是由污泥絮体内部缺氧产生。
要实现高效率的SND，关键是如何在曝气条件下（不影响硝化效果）增大活性污泥颗粒内部的缺氧区以实现反硝化。
要达到这一目的，有两种途径可供选择，即减小曝气池内混合液的DO浓度和提高活性污泥颗粒的尺度。
降低曝气池的DO浓度，即减小了O2的扩散推动力，可在不改变污泥颗粒尺度的条件下在其内部形成较大的缺氧区。
丹麦BioBalance公司发明的SymBio工艺即建立在此基础之上（曝气池DO维持在1mg/L以下），但在低DO浓度下硝化菌的活性将会降低，且极易形成诸如Sphaeroticulenatans/1701和H.Hydrossis之类的丝状菌膨胀。
因此，提高SND活性污泥颗粒的尺度，在不影响硝化效率的前提下达到高效的SND可能是最佳选择。
然而，由于曝气池中气泡的剧烈扰动作用，活性污泥颗粒在曝气条件下很难长大，因此限制了活性污泥法SND效率的提高。
实现活性污泥法的高效同步硝化反硝化，必须在曝气状态下满足以下两个条件：
①入流中的碳源应尽可能少地被好氧氧化；
②曝气池内应维持较大尺度的活性污泥。
与全程硝化反硝化相比，在SND工艺中，硝化具有明显的优越性，主要表现在：
①节省反应器容积；
②缩短反应时间；
③无需酸碱中和。
2.短程脱氮工艺（SHARON）
SHARON工艺由荷兰Delft工业大学Hellinga等人于1997年开发，直译作单反应器以亚硝态氮高效脱氮工艺，简称短程脱氮工艺。
其原理为首先控制水中的氨氮转化过程，使硝化过程仅仅进行到亚硝化阶段（NO2-），接着进行反硝化，水中的亚硝酸盐氮在厌氧条件下由反硝化菌转化为氮气而脱除。
由于无须生成硝酸盐氮，因而可以节省能量的消耗和电子供给体，这可以从以下的反应分析得出。
从理论上分析，SHARON过程主要进行以下反应：
NH4++1.5O2→NO2-+H2O+2H+（4-7）
6NO2-+3CH3OH+3CO2→3N2+6HCO3-
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