农业生产方面,反硝化作用使硝酸盐还原成氮气,从而降低了土壤中氮素营养的含量,对农业生产不利。农业上常进行中耕松土,以防止反硝化作用。在环境保护方面,反硝化反应和硝化反应一起可以构成不同工艺流程,是生物除氮的主要方法,在全球范围内的污水处理厂中被普遍应用。利用硝化作用和反硝化作用去除有机废水和高含量硝酸盐废水中的氮,来减少排入河流的氮污染和富营养化问题,已是环境学家的共识。利用各种反应器处理城市的或其他废水时,有机废水中的碳源可支持反硝化作用,进行有效的生物脱氮。脱氮质量评估需要考虑除氮效率、耗能情况和副产物的处理等因素。四川石化脱氮反应
离子交换,离子交换法实际上是利用不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其它同性离子(NH4+)发生交换反应,从而将废水中的NH4+牢固地吸附在离子交换剂表面,达到脱除氨氮的目的。常用的离子交换工艺主要是沸石吸附除氨氮。利用沸石中的阳离子与废水中的NH4 进行交换以达到脱氮的目的。沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。然而,蒋建国等探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的效果及可行性。小试研究结果表明,每克沸石具有吸附15.5mg氨氮的极限潜力,当沸石粒径为30~16目时,氨氮去除率达到了78.5%,且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下,进水氨氮浓度越大,吸附速率越大,沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。陕西硝化脱氮供应污水处理厂通过优化脱氮工艺,提高了处理效率,降低了运行成本。
溶解氧:溶解氧浓度为0.5-0.7mg/L是硝化菌可以忍受的极限,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掖的溶解氧浓度在2mg/L以上。对于同时去除有机物和进行硝化的工艺,硝化菌约占活性污泥的5%左右,且大部分处于生物絮体的内部。在这种情况下,溶解氧浓度的增加将会提高溶解氧对生物絮体的穿透力,从而提高硝化反应速率。因此,在低泥龄条件下,由于含碳有机物氧化速率的增加使耗氧速率增加,减少了溶解氧对生物絮体的穿透力,进而降低了硝化反应速率。相反,在长泥龄条件下,耗氧速率较低,即使溶解氧浓度不高,也可保证溶解氧对生物絮体的穿透作用,从而维持较高的硝化反应速率。因此当泥龄降低时,为维持较高的硝化速率,应该相应提高溶解氧浓度。
缺氧池,废水经过厌氧池进入缺氧池,该池首要功能为反硝化脱氮,硝氮通过内循环由好氧池进入缺氧池,回流比通过总氮去除率进行计算(见公式1)。混合液进入缺氧段后,反硝化菌利用污水中的有机物将回流液中的硝态氮还原为氮气释放到空气中,因此有机物浓度和硝态氮浓度都会大幅度降低。其次,该段可能发生磷的释放和吸收(反硝化除磷)反应,或者两者同时存在。另外,生活污水处理过程中,缺氧池末端的COD基本在50以下甚至更低,在不考虑好氧池同步硝化反硝化的情况下TN浓度和出水基本相同。η=r/(1+r)————1,其中:η:总氮去除率;r:回流比。废水脱氮是治理水环境的重要手段之一。
PASF工艺,针对A2/O工艺中各菌群间污泥龄需求矛盾的问题,近年来有很多研究提出将活性污泥法和生物膜法相结合(非泥膜共存工艺)以缓解这一矛盾。这时系统中就存在两类菌群:短泥龄悬浮活性污泥和长龄生物膜上附着的菌群,这样能很好的解决硝化细菌与聚磷菌间的泥龄矛盾。在此基础之上发展的工艺为PASF工艺,(见图11)。该工艺分为前后两段,前段采用活性污泥法,主要包括厌氧、缺氧、好氧、二沉等;后段采用生物膜法,主要采用曝气生物滤池或者加装填料的生物膜池。脱氮过程中,一些废水处理工艺也可以同时去除氮物质。陕西硝化脱氮供应
物理法脱氮主要采用沉淀、过滤和吸附等方式。四川石化脱氮反应
MUCT工艺,与A2/O工艺相比,UCT工艺在适当的COD/KTN比例下,缺氧池的反反硝化可使厌氧池回流液中的硝氮含量接近于零。当进水COD/KTN较低时,缺氧池无法实现完全的脱氮,导致有一部分硝氮随缺氧回流进入厌氧池,因此又产生了改良型UCT工艺—MUCT工艺。MUCT工艺有两个缺氧池,头一个缺氧池接受二沉池回流污泥,后一个缺氧池接受好氧池硝化液回流,使污泥的脱氮与混合液的脱氮完全分开,进一步减少硝酸盐进入厌氧池的可能性。该工艺的主要目的是优化除磷效果,第二个缺氧池进水中含有一定量的碳源,该部分碳源反硝化速率较高,在该部分碳源消耗殆尽后,还可进行内源呼吸反硝化,虽然反硝化速率较低,但可进一步提高TN的去除率。四川石化脱氮反应