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生物脱氮技术

编辑:湖北康诺达生物科技有限公司时间:2020-09-21

  生物脱氮是指在微生物的联合作用下,污水中的有机氮和氨氮经过氨作用、硝化反应、反硝化反应,最终转化为氮的过程。具有经济、效果、操作、无二次污染等特点,被公认为具有发展前景的方法,关于这方面技术研究的新成果报道不断。

  (1)温度

  生物硝化反应的适宜温度范围为20 ~ 30,15以下的硝化反应率下降,5时几乎停止。适合反硝化的温度范围为20 ~ 40,15以下的反硝化反应率下降。实际上,观察到生物膜反硝化过程对温度的影响比悬浮污泥法小,而且流化床反硝化温度的灵敏度比生物转盘和悬浮污泥小得多。

  (2)溶解氧

  硝化反应过程将分子氧用作电子最终受体,因此只有当分子氧(溶解氧)存在时,才会发生硝化反应。为了满足正常的硝化效果,在活性污泥工艺操作过程中,DO值应至少保持在2mg/L以上,一般为2~3mg/L。DO值低可能会限制或停止硝化反应过程。

  硝化和硝化在溶解氧的需求方面是对立的过程。DO和NO3-都可以用电子受体竞争,所以传统的反硝化过程必须发生在严格意义上的缺氧环境中。DO存在后,不仅抑制微生物对硝酸盐还原酶的合成和活性,反硝化菌还优先利用DO作为电子最终受体分解有机物。但是在实际工程运行过程中,由于氧气传输的限制,泥棉内部存在一些氧气不足的环境。也就是说,即使暴露地内有一定浓度的DO,也会发生反硝化反应。研究表明,在实际活性污泥系统中,将氧气缺乏池DO控制在0.5mg/L以下,可以促进反硝化反应的发生,达到更好的反硝化效果。

  (3)pH

  PH值是影响废水生物脱氮工艺运行的重要参数之一。大部分实验表明,生物脱氮功能菌对pH值的变化非常敏感,最适合硝化菌的pH为8.0~8.4,pH值在6.0~9.6范围内,即9.6以上或6.0以下时,硝化反应受到抑制而停止。

  对于反硝化过程,为了使反硝化反应达到最佳状态,必须保持特定的pH值。最佳pH为7.0~8.5。发生有效反硝化作用的pH范围为6.0~8.5,在pH8.5中,反硝化效果受到影响,反硝化率明显下降。此外,反硝化反应的最终产物还受pH值的影响。不同的pH值将具有不同的最终产物。例如,pH为7.3反应最终产物为N2,pH为7.3反应最终产物小于N2O。

  生物氮脱氮和反硝化过程实际上是对立的统一体,这是由硝化菌和反硝化菌的自身属性决定的。硝化菌是滋养微生物,代谢过程不需要有机物的参与,有高浓度有机物时,对营养物质的竞争比异养菌弱得多,具有抑制作用,硝化反应仅限于硝化菌数量的减少。因此,污水越流入BOD5/TKN,硝化菌所占的相对比例越大,对硝化反应的发生越有利。反硝化菌是异养微生物,进行反硝化反应时,有机碳源必须参与提供反应电子,因此,为了真正的生物脱氮,必须有足够的碳源有机物。研究表明,废水进入水中的BOD5/TKN4~6时,可以认为硝化碳源充足,因此不需要增加碳源。

  (5)污泥年龄(SRT)

  SRT是废水生物脱氮系统的重要控制参数。一般来说,系统的SRT大于硝化菌的最低生长率。这是因为硝化细菌的增长率比活性污泥系统的异养菌小一个数量级。只有这样才能在硝化细菌连续流动的系统中生存,发生硝化反应,实现氮的转化。

  (6)硝化液回流费(IR)

  逆流在生物脱氮过程中起着非常重要的作用,为反应器提供氮源作为反硝化基质,产生反硝化反应,将转化还原为N2。IR在影响反硝化效果的同时,还影响逆流动力消耗,是生物脱氮系统的现实参数。[2]

  (7)有毒物质

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