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      提高脫氮效果 你需要控制好這幾個(gè)指標!

      來(lái)源:環(huán)保工程師更新時(shí)間:2022-03-01

      在污水處理脫氮工藝中,由于A(yíng)/O工藝比較簡(jiǎn)單,也有其突出的特點(diǎn),目前是比較普遍采用的脫氮工藝。

      一、AO脫氮工藝的原理

      A/O脫氮工藝是將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起,A段DO(溶解氧)不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。

      在缺氧段(A池)異養菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進(jìn)行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)代謝為NH3-N,在曝氣池中充足供氧條件下,在硝化細菌的硝化作用將NH3-N氧化為NO3-(或NO2-),通過(guò)內回流控制返回至A池,在缺氧條件下,反硝化細菌在反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán),實(shí)現污水無(wú)害化處理。

      AO脫氮工藝中缺氧池(A池)在前,污水中的有機碳被反硝化菌所利用,可減輕其后好氧池的有機負荷,反硝化反應產(chǎn)生的堿度可以補償好氧池中進(jìn)行硝化反應對堿度的需求。好氧在缺氧池之后,可以使反硝化殘留的有機污染物得到進(jìn)一步去除,提高出水水質(zhì)。BOD5的去除率較高可達90~95%以上,但脫氮效果稍差,脫氮效率70~80%。盡管如此,由于A(yíng)/O工藝比較簡(jiǎn)單,也有其突出的特點(diǎn),目前仍是比較普遍采用的工藝。在高氨氮廢水中一般采取二級AO串聯(lián)的方式設計!

      二、提高脫氮效果的控制措施

      A/O工藝運行過(guò)程控制不要產(chǎn)生污泥膨脹和流失,其對有機物的降解率是較高的(90~95%),缺點(diǎn)是脫氮效果較差。為了提高脫氮效果,A/O脫氮工藝主要控制幾個(gè)因素:

      1、MLSS

      一般應在3000mg/L以上,低于此值A/O系統脫氮效果明顯降低。

      2、氨氮負荷

      在硝化反應中氨氮負荷(氨氮的量實(shí)際值為有機氮與氨氮的和,也就是凱氏氮TKN)在0.05gTKN/(gMLSS•d)之下。

      3、污泥負荷

      要使硝化菌良好繁殖就要增大MLSS濃度或增大曝氣池容積,以降低有機負荷,從而增大污泥齡。其污泥負荷率(COD/MLSS)應小于0.10~0.15KgCOD/KgMLSS•d。

      4、污泥齡

      在硝化反應中,影響硝化的主要因素是硝化菌的存在和活性,因為自養型硝化菌最小比增長(cháng)速度為0.21/d;而異養型好氧菌的最小比增殖速度為1.2/d。前者比后者的比增殖速度小得多。要使硝化菌存活并占優(yōu)勢,要求污泥齡大于4.76d;但對于異養型好氧菌,則污泥齡只需0.8d。在傳統活性污泥法中,由于污泥齡只有2~4d,所以硝化菌不能存活并占有優(yōu)勢,不能完成硝化任務(wù)。

      5、曝氣池進(jìn)水碳源

      進(jìn)入硝化池BOD5值應控制在80mg/L以下,當BOD5濃度過(guò)高,異養菌迅速繁殖,與自養菌爭奪氧氣,并成為優(yōu)勢菌種,使硝化細菌不占優(yōu)勢,硝化反應降低直致崩潰。

      6、內回流(硝化液回流)

      內回流的大小直接影響反硝化脫氮效果,內回流增大,脫氮率提高,但內回流增大增加電能消耗增加運行費。內回流比一般控制在300~500%!

      7、CN比

      在脫氮過(guò)程中,C/N將影響活性污泥中硝化菌所占的比例。因為硝化菌為自養型微生物,代謝過(guò)程不需要有機質(zhì),所以污水中的BOD5/TKN越小,即BOD5的濃度越低硝化菌所占的比例越大,硝化反應越容易進(jìn)行。硝化反應的一般要求是BOD5/TKN>5,COD/TKN>8,下表是GradyC.P.L.Jr推薦的不同的C/N對脫氮的效果的影響:

      氨氮是硝化作用的主要基質(zhì),應保持一定的濃度,但氨氮濃度超過(guò)100~200mg/L時(shí),會(huì )對硝化反應起抑制作用,其抑制程度隨著(zhù)氨氮濃度的增加而增加。

      反硝化過(guò)程需要有足夠的有機碳源,但是碳源種類(lèi)不同亦會(huì )影響反硝化速率。反硝化碳源可以分為三類(lèi):第一類(lèi)是易于生物降解的溶解性的有機物;第二類(lèi)是可慢速降解的有機物;第三類(lèi)是細胞物質(zhì),細菌利用細胞成分進(jìn)行內源硝化。在三類(lèi)物質(zhì)中,第一類(lèi)有機物作為碳源的反應速率最快,第三類(lèi)最慢。

      有研究認為,廢水中BOD5/TKN≥4~6時(shí),可以認為碳源充足,不必外加碳源。

      8、硝化池溶解氧

      DO>2mg/L,一般充足供氧DO應保持2~4mg/L,滿(mǎn)足硝化需氧量要求,按計算氧化1gNH4+需4.57g氧。

      9、水力停留時(shí)間

      硝化反應水力停留時(shí)間>6h;而反硝化水力停留時(shí)間2h,兩者之比為3:1,否則脫氮效率迅速下降。

      10、PH與堿度

      硝化反應過(guò)程生成HNO3使混合液pH下降,而硝化菌對pH很敏感,硝化最佳pH =8.0~8.4,為了保持適宜的PH就應采取相應措施,計算可知,使1g氨氮(NH3-N)完全硝化,約需堿度7.1g(以CaCO3計);反硝化過(guò)程產(chǎn)生的堿度(3.75g堿度/gNOx--N)可補償硝化反應消耗堿度的一半左右。反硝化反應的最適宜pH值為6.5~7.5,大于8、小于7均不利。

      11、溫度

      硝化反應20~30℃,低于5℃硝化反應幾乎停止;反硝化反應20~40℃,低于15℃反硝化速率迅速下降。

      因此,在冬季應提高反硝化的污泥齡ts,降低負荷率,提高水力停留時(shí)間等措施保持反硝化速率。

      12、進(jìn)水氨氮的濃度

      硝化反應是將氨態(tài)氮轉化為亞硝態(tài)氮,再亞硝酸菌氧化為硝態(tài)氮。有研究表明當氨氮濃度較低時(shí),隨著(zhù)濃度的增加,氨氧化速率和亞硝酸氧化速率均增加,而且亞硝酸氧化速率增長(cháng)較快,當濃度增大到一定程度,反應速率均減小。

      平常運營(yíng)過(guò)程中,總結的經(jīng)驗為氨氮起始濃度(好氧池前端)市政高于 100mg/l 硝化反應,工業(yè)高于 150mg/l 將受到一定程度抑制。(高氮氮廢水可以通過(guò)回流稀釋等避免起始濃度的影響,比如養殖,垃圾滲濾液等)

      13、鹽分

      在生物法處理高鹽含氮廢水的過(guò)程中,鹽分能夠直接影響溶解氧濃度及氧氣轉移到液相的能力,引起硝化微生物新陳代謝功能、活性污泥沉降性、顆粒污泥以及生物膜結構改變,導致生物絮體或胞外聚合物解體從而影響硝化效率。

      根據經(jīng)驗:硝化反應的氯小于2000mg/l 的情況下正常進(jìn)行 ;當然如果進(jìn)水比較穩定,可以馴化耐鹽,耐氯,氯在5000mg/L也能正常進(jìn)行。氯的影響在于波動(dòng)性,如果進(jìn)水波動(dòng)大,硝化受的影響就大,很容易流失!

      14、有毒有害物質(zhì)(抑制物)

      有毒有害物質(zhì)對于所有微生物,細菌都是致命的作用。硝化細菌也不例外。下面介紹一下有毒有害物質(zhì):有毒有害物質(zhì)是指抗生素等殺菌物質(zhì),也包含影響硝化反應酶活性的物質(zhì),比如重金屬及其有機化合物。盡量防止這些物質(zhì)進(jìn)入系統。

      抑制性物質(zhì):抑制硝化的物質(zhì)主要有重金屬、酚、硫脲及其衍生物、 游離氨、雙氧水等。有毒有害物質(zhì)對于微生物是致命的,所以在處理一些含有毒有害物質(zhì)的污水時(shí)一定要做好預處理,防止有毒有害物質(zhì)進(jìn)入生化池!


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