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污水脱氮,到底怎么控制脱氮
来源: | 作者:xd | 发布时间: 2024-04-10 | 95 次浏览 | 分享到:

污水生物脱氮主要是靠一些专性细菌将含氮有机物最终转化为氮气,从污水中去除的过程。含氮有机化合物在微生物的作用下首先分解转化为氨态氮NH4+或NH3,这一过程称为“氨化反应”。

硝化细菌把氨氮转化为硝酸盐,这一过程称为“硝化反应”;反硝化细菌把硝酸盐转化为氮气,这一反应称为“反硝化反应”

硝化过程

硝化菌把氨氮转化为硝酸盐的过程称为硝化过程,硝化是一个两步过程,分别利用了两类微生物——亚硝酸盐菌和硝酸盐菌。这两类细菌统称为硝化菌,这些细菌所利用的碳源是CO32-、HCO3-和CO2等无机碳。


第一步由亚硝酸盐菌把氨氮转化为亚硝酸盐,第二步由硝酸盐菌把亚硝酸盐转化为硝酸盐。这两个过程会释放能量,硝化菌就是利用这些能量合成新细胞和维持正常的生命活动,氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少了它的需氧量。氧化1g氨氮大约需要消耗4.33gO2和8.64gHCO3-(相当于7.14gCaCO3碱度)。


硝化过程影响因素


温度

硝化反应最适宜的温度范围是25~35℃,温度不但影响硝化菌的增长速率,而且会影响硝化菌的活性。


溶解氧

硝化反应必须在好氧条件下进行,溶解氧浓度为0.5~0.7mg/L是硝化菌可以容忍的极限,溶解氧低于2mg/L条件下,氮有可能被完全硝化,但需要较长的污泥停留时间,因此一般应维持混合液的溶解氧浓度在2mg/L以上。


PH和碱度

硝化菌对pH特别敏感,硝化反应的最佳pH是在7.5~8之间。每硝化1g氨氮大约需要消耗7.14gCaCO3碱度,如果污水没有足够的碱度进行缓冲,硝化反应将导致pH值下降、反应速率减慢。


有毒物质

过高的氨氮、重金属、有毒物质及某些有机物质对硝化反应都有抑制作用。


泥龄

一般来说,系统的泥龄应为硝化菌世代周期的两倍以上,一般不得小于3~5d,冬季水温低时要求泥龄更长,为保证一年四季都有充分的硝化反应,泥龄通常都大于10d。


反硝化过程


反硝化过程是反硝化菌异化硝酸盐的过程,即由硝化菌产生的硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化菌的作用下,被还原为氮气后从水中溢出的过程。


反硝化过程主要在缺氧状态下进行,溶解氧的浓度不能超过0.5mg/L,否则反硝化过程就要停止。反硝化也分为两步,第一步由硝酸盐转化为亚硝酸盐,第二步由亚硝酸盐转化为一氧化氮、氧化二氮和氮气。


反硝化过程影响因素


温度

反硝化的最适宜温度范围是30~40℃。


溶解氧

为了保证反硝化过程的进行,必须保持严格的缺氧状态,保持氧化还原电位为-50~-110mV;为使反硝化反应正常进行,悬浮型活性污泥系统中的溶解氧保持在0.5mg/L以下;附着性生物处理系统可以容许较高的溶解氧浓度,一般低于1mg/L。


PH值

最佳范围在6.8~7.5,每g硝态氮被还原,产生3.57g碱度。碳氮比BOD5与TKN的比值是C/N,C/N不同直接影响脱氮效果。理论上将1g硝酸盐氮转化为氮气需要碳源物质BOD5为2.86g,实际需要控制到4:1以上。


硝化液回流量

反硝化需要以硝酸盐为底物,保持足够的硝酸盐浓度,反硝化效率才会达到最大化。一般认为回流量控制在100-400%,需要根据进水负荷调整。