污水中的氮主要以氨氮和有机氮的形式存在,通常没有或只有少量亚硝酸盐和硝酸盐形式的氮。只有不到20%~40%的氮在传统的二级处理中被去除。污水生物处理脱氮主要是靠一些专性细菌实现氨形式的转化,经过氨化、硝化、反硝化过程,含氮有机化合物较终转化为无害的氮气,从污水中去除。泥龄:为保证反应器中的存活并维持一定数量和性能的硝化菌,活性污泥在其中的停留时间SRT即泥龄必须大于硝化菌的较小世代周期,否则硝化菌的流失率大于其繁殖率。较终使其从系统中数量越来越少。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3一5d,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,通常泥龄都大于10d。较长的泥龄可增强硝化反应的能力,并可减轻有毒物质刺激的抑制作用。脱氮技术的研发与应用,对于维护生态平衡、保护水资源具有重要意义。内蒙硝化脱氮装备
Dephanox工艺,Wanner(1992)初次提出Dephanox双污泥反硝化脱氮除磷工艺雏形。所谓双污泥系统就是硝化菌单独于反硝化除磷菌(DPB)而单独存在于固定膜生物反应器中。该工艺解决了聚磷菌和反硝化菌竞争碳源的问题(参照反硝化除磷原理),同时也巧妙的解决了活性污泥系统培养硝化菌需要的较长SRT这一不利条件。在该工艺中,含DPB回流污泥首先在厌氧池完成释磷和储存PHB,经过快沉池分离后,富含DPB的污泥超越固定膜反应器至缺氧池,含氨氮的上清液直接进入固定膜反应器,进行好氧硝化,产生的硝化液流入缺氧池后与DPB污泥接触,完成反硝化除磷反应。由于DPB污泥没有经过好氧池,所以它体内的PHB几乎全用于反硝化吸磷作用。因DPB每吸收1份的正磷酸盐就需要7份的NO3—-N,故而在污水中N/P低于7时,就意味着缺氧池中硝氮含量不足导致不能彻底除磷,因此需要在缺氧池后增加再曝气池,从而保证TP的稳定达标。江苏废水脱氮工艺河道整治脱氮可以改善河道水质,提高水域生态环境。
生物脱氮的工艺控制:消化过程(硝化菌)的影响因素:温度:硝化反应的较适宜温度范围是30一35℃,温度不但影响硝化菌的比增长速率,而且影响硝化菌的活性。温度低于5℃,硝化细菌的生命活动几乎完全停止:在5一35℃的范围内,硝化反应速率随温度的升高而加快;但达到30℃后,蛋白质的变性会降低硝化菌的活性,硝化反应增加的幅度变小。对于同时去除有机物和进行硝化反应的系统,温度低于15℃时硝化速率会迅速降低。低温对硝酸菌的抑制作用更为强烈,因此在12~14℃的系统中会出现亚硝酸盐的积累。
A/O生物脱氮工艺,A/O 生物脱氮工艺将缺氧段置于系统前端,其发生反硝化反应产生的碱度能够少量补充硝化反应之需。另外,缺氧池中反硝化反应利用原废水中的有机物为碳源可以减少补充碳源的投加甚至不加。通过内循环将硝化反应产生的硝态氮转移到缺氧池进行反硝化反应,硝态氮中氧作为电子受体,供给反硝化菌的呼吸作用和生命活动,并完成脱氮工序。在 A/O 生物脱氮工艺中,硝化液回流比对系统的脱氮效果影响很大。若回流比控制过低,则无法提供充足的硝态氮进行反应,使硝化作用不完全,进而影响脱氮效果;若控制过高,则导致硝化液与反硝化菌接触时间减短,从而降低脱氮效率。因此,在实际的运行过程中需要控制适当的硝化液回流比,使系统脱氮效果达到较佳水平。脱氮设备的更新换代与维护保养对设备运行效率具有重要影响。
A+A2/O工艺与JHB工艺:A+A2/O工艺与A2/O工艺相比,在厌氧池的前段增加了一个预脱硝池,主要是为了解决污泥回流中携带的硝酸盐对厌氧释磷的影响。该工艺与UCT工艺的目的是相同的。在进水TN含量较高的情况下,该工艺不太适用,因为污泥回流中携带有大量的硝氮,预脱硝池因设计停留时间过短(一般在0.5-0.8h)无法进行完全的反硝化反应,从而影响厌氧释磷。1991年,Pitman等人提出Johannesburg(JHB)工艺,该工艺是在A2/O工艺到厌氧区污泥回流路线中增加了一个缺氧池(见图4),来自二沉池的污泥可利用33%左右(进水分配可调)进水中的有机物作为反硝化碳源去除硝态氮,以消除硝酸盐对厌氧池厌氧释磷的不利影响。其实这两个工艺是一样的,只是叫法不同。在设计中A+A2/O工艺也会设计多点进水,毕竟碳源的有效分配是关键。将脱氮工作列入企业生产计划是必要的。安徽印染脱氮设备
生物脱氮技术对于处理高浓度氮污染具有较好效果。内蒙硝化脱氮装备
氨化反应,氨化反应是指含氮有机物在氨化功能菌的代谢下,经分解转化为 NH4+的过程。含氮有机物在有分子氧和无氧的条件下都能被相应的微生物所分解,释放出氨。硝化反应,硝化反应由好氧自养型微生物完成,在有氧状态下,利用无机氮为氮源将NH4+化成NO2-,然后再氧化成NO3-的过程。硝化过程可以分成两个阶段。头一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐(NO2-),第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐(NO3-)。反硝化反应,反硝化反应是在缺氧状态下,反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮(N2)的过程。反硝化菌为异养型微生物,多属于兼性细菌,在缺氧状态时,利用硝酸盐中的氧作为电子受体,以有机物(污水中的BOD成分)作为电子供体,提供能量并被氧化稳定。内蒙硝化脱氮装备