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生物脱氮主要影响因素

编辑:湖北康诺达生物科技有限公司时间:2020-07-13

生物脱氮主要影响因素

(1)温度

生物硝化反应的适宜温度范围为20~30℃,15℃以下硝化反应速率下降,5℃时基本停止。反硝化适宜的温度范围为20~40℃,15℃以下反硝化反应速率下降。实际中观察到,生物膜反硝化过程受温度的影响比悬浮污泥法小,此外,流化床反硝化温度的敏感性比生物转盘和悬浮污泥的小得多。

(2)溶解氧

硝化反应过程是以分子氧作为电子终受体的,因此,只有当分子氧(溶解氧)存在时才能发生硝化反应。为满足正常的硝化效果,在活性污泥工艺运行过程中,DO值至少要保持在2mg/L以上,一般为2~3mg/L。当DO值较低时,硝化反应过程将受到限制,甚至停止。

反硝化与硝化在溶解氧的需求方面是一个对立的过程。传统的反硝化过程需要在严格意义上的缺氧环境下才能发生,这是因为DO与NO3-都能作为电子受体,存在竞争行为。当有DO存在时,不仅会抑制微生物对硝酸盐还原酶的合成及其活性,而且会使反硝化菌优先利用 DO作为电子终受体降解有机物。但是,在实际的工艺运行过程中,由于氧传递的限制造成污泥絮体内部存在部分缺氧环境,也就是说,曝气池内即使存在一定浓度的DO,反硝化反应也有可能发生。研究表明,在实际活性污泥系统中只需将缺氧池DO控制在0.5mg/L 以下就能够促使反硝化反应的发生,实现较好的反硝化效果。

(3)pH

pH值是影响废水生物脱氮工艺运行的重要参数之一。多数实验表明,生物脱氮功能菌对 pH值的变化非常敏感,硝化菌的最适pH为 8.0~8.4,当pH值不在6.0~9.6范围,即高于9.6或低于6.0时硝化反应将受到抑制而停止。

对于反硝化过程而言,反硝化反应也需要维持一定的pH值,以使其达到最佳状态,其最适 pH为7.0~8.5。发生有效反硝化作用的pH范围为6.0~8.5,当pH8.5时,反硝化效果受到影响,表现为反硝化速率的显著下降。此外,反硝化反应的终产物还受pH值的影响,不同的pH值将有不同的终产物,如pH>7.3 反应终产物为 N2,而pH<7.3 反应终产物为N2O。 

(4)碳氮比

生物脱氮硝化与反硝化过程实际上是一个对立的统一体,这是由硝化菌和反硝化菌的自身属性决定的。硝化菌为自养微生物,代谢过程不需要有机物的参与,当存在高浓度有机物时,其对营养物质的竞争远弱于异养菌而产生抑制效果,硝化反应会因硝化菌数量的减少而受到限制。所以,污水进水BOD5/TKN越小,硝化菌所占的相对比例就越大,这样就越有利于硝化反应的发生。反硝化菌是异养微生物,进行反硝化反应时需要有机碳源参与提供反应电子,因此,为实现真正意义上的生物脱氮,就必需有足够的碳源有机物。有关研究表明,废水进水中 BOD5/TKN≥4~6 时,可以认为反硝化碳源是充足的,不必外加碳源。

(5)污泥龄(SRT)

SRT是废水生物脱氮系统的一个重要控制参数。一般来说,系统的SRT要大于硝化菌的最小比生长速率,这是因为硝化菌的比增长速率要比活性污泥系统中异养菌的比增长速率小一个数量级。唯有这样,硝化菌在连续流的系统中才能得以生存,以至硝化反应的发生,实现氮素的转化。 [2] 

(6)硝化液回流比(IR)

回流在生物脱氮工艺中起到至关重要的作用,它向反应器提供氮源作为反硝化底物发生反硝化反应,从而实现转化还原为N2。IR在影响反硝化效果的同时也会波及到回流动力消耗,是生物脱氮系统中一个有着现实意义的参数。 [2] 

(7)有毒物质