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云南短程硝化介绍及影响短程硝化的6大因素!

由于工业化进程的加快,氮、磷的污染问题日益尖锐化。越来越多的国家地区拟定了更为严格的污水氮、磷的排放标准。尤其是氮的查核内容也从单一的氨氮指标发展到总氮(氨态氮、硝态氦和有机氮的总和)的查核指标。由于近年来一些新理论的提出,如使污水脱氮完结短程硝化反硝化。这样不只能够进步细菌的增长速度、缩短反响进程,然后削减反响容积;而且一起削减了硝化的曝气量和反硝化有机物的投加量,削减了运行费用。所以短程硝化成为了近年来的研究热门。

一、短程硝化机理      废水生物脱氮,一般由硝化和反硝化两个进程完结,而硝化进程分为氨氧化阶段和亚硝酸盐氧化阶段。这两个阶段分别由氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)独立催化完结。第一阶段是在AOB的作用下,将氨氮NH4+―N氧化为亚硝态氮NO2――N;而第二阶段是在NOB的作用下,将亚硝态氮NO2――N氧化为硝态氮NO3――N。由于硝化反响是由两类生理特性彻底不同的细菌独立催化完结的不同反响,所以需求经过适当操控条件,能够将硝化反响操控在NO2――N阶段,阻挠NO2――N的进一步氧化,随后直接进行反硝化,这便是短程硝化反硝化的作用机理。

二、短程硝化的长处      1、由于硝化和反硝化速率加快,所以缩短了反响时间。2、由于氨氧化菌(AOB)的周期比亚硝酸盐氧化菌(NOB)短,所以污泥龄短,进步反响器微生物浓度。3、硝化反响器容积可削减8%,反硝化反响器容积可削减33%,可节约了建筑费用。4、硝化进程节约约25%供氧量,反硝化进程节约约40%外加碳源(以甲醇计),所以节约了运行费用。5、硝化进程削减产泥24%一33%,反硝化进程削减产泥50%,显着下降了污泥排放量,然后削减污泥处理处置费用。

三、短程硝化进程中的影响因子      生物脱氮的硝化进程是由AOB和NOB一起完结的;AOB的真实基质是水溶液中的游离氨,而NOB的真实基质是水溶液中的游离亚硝酸;AOB和NOB的成长还遭到温度、pH值、DO、按捺物等因子影响。

1、温度在4~45℃内,氨氧化细菌和硝化细菌均可进行。但在12~14℃时,此刻的温度会严重按捺活性污泥中硝化菌的活性,呈现NHO2―的堆集;15~30℃时,硝化进程构成的NO2―彻底被氧化成NO3―;当温度超过30℃后又呈现NO2―的堆集。细菌在高温和低温均可较好地完结亚硝酸盐的堆集。试验标明,低温也可完结短程硝化。在低温时,亚硝酸盐氧化菌运用氨氮的才能大于硝化细菌运用NO2-N的才能,然后造成NO2―的累积。所以,短程硝化反响器需求在较高温度的时节启动,缓慢降温,使AOB逐渐适应低温环境,确保氨氧化作用;在适合的条件下完结短程硝化,一起经过实时操控使其安稳并优化污泥种群结构,然后在低温条件下保持短程硝化。要处理实践运用低温的问题,还需求寻找出适应北方低温的氨氧化细菌的菌株来。

2、DO浓度对DO的操控完结短程硝化是将该技术运用于实践的一种较为抱负的方法。它比较适合作为未来实践工程的操控参数,由于操控好曝气量、曝气频率以及曝气方法,就可较好地完结短程硝化。在生物膜反响器中,当DO的浓度操控在0.5mg/L以下时,就能够使出水中亚硝酸氮占总硝态氮的90%以上。
运用间歇曝气,阶段曝气等方法,来改动曝气方法以及曝气频率也可完结短程硝化。这些方法的一起点是使反响器内的DO值按必定规则周期性地升高下降,指示在一段时间内反响器处于厌氧状态。DO浓度是AOB和NOB成长的重要影响因素之一,AOB和NOB的氧饱满常数分别为:0.3和1.1mg/L。可见AOB对氧的亲合力较NOB强,在低DO浓度下NOB的活性会明显削弱,使AOB成长速率大于NOB;虽然低DO浓度会使微生物代谢活动削弱,但硝化进程的氨氧化作用未遭到显着影响,然后完结NO2――N的很多堆集。

3、FA及FNA的影响试验标明,FA对NOB和AOB产生按捺作用的浓度分别为0.1~1.1mg/L和10~15mg/L。而最新研究结果标明,FA浓度到达6 mg/L 时可彻底按捺NOB的成长;FNA彻底按捺NOB和AOB成长的浓度分别为0.02 mg/L和0.4 mg/L。因此能够运用FA或FNA的挑选按捺作用使系统中的NOB遭到按捺而AOB不受按捺,然后将硝化操控在亚硝化阶段;但NOB对FA的按捺具有适应性,若反响器长期运行短程硝化会被损坏。有相关研究者提出运用FA与FNA联合操控完结安稳的短程硝化进程,即在反响器启动初期运用废水中较高的FA浓度使NOB遭到按捺之后,由于NO2――N很多堆集,较低的pH值会导致较高的FNA浓度,然后可运用反响器前期较高浓度的FA和后期较高浓度的FNA一起保持短程硝化进程。

4、PH值由于硝酸菌和亚硝酸菌适合成长的pH值规模不同,所以能够运用操控PH值的方法完结短程硝化。亚硝酸菌的适合PH值在7.0~8.5,而硝酸菌的适合PH值在6.0~7.5。只要将PH值操控在7.5~8.5就可较好地按捺硝酸菌,完结亚硝酸的累积。PH虽然是实践中较简单操控的,但它也存在必定的缺陷。它的缺陷是需求PH的实时监控,和相配套的药剂自动投加设备及拌和设备,并且药剂费用也增添了反响器运行费用,这些在必定程度上抵消了短程硝化自身的优势。

5、SRT经过SRT的操控是无法完结亚硝酸的堆集的,SRT却是反响器短程硝化安稳运行的重要操控参数。泥龄操控偏低会导致硝酸菌和亚硝酸菌的流失,导致反响器处理才能的下降;泥龄过高会进步硝酸菌的数量,在低负荷下,反响器简单向全程硝化转化。挑选适合的SRT值是安稳完结短程硝化的关键参数。

6、按捺剂对硝化反响有按捺作用的物质有:过高质量浓度的游离氨、重金属、有毒有害物质以及有机物。重金属会对硝化反响产生按捺,如Ag、Hg、Cr、Zn等,其毒性作用由强到弱;当pH由高到低时,毒性由弱到强.锌、铜和铅等重金属对硝化反响的两个阶段都有按捺,但按捺程度不同。某些有机物如苯胺、邻甲酚和苯酚等对硝化细菌具有毒害或按捺作用,由于催化硝化反响的酶内含Cu I一Cu II电子对,但凡与酶中的蛋白质竞争Cu或直接嵌入酶结构的有机物,均会对硝化细菌发生按捺作用。这些有机物对硝化菌的按捺作用要比亚硝化菌强,所以会在对含这类物质的污水生物脱氮中产生亚硝酸盐堆集现象。