反硝化菌在无氧条件下,通过将硝酸盐(NO3−)作为电子受体完成呼吸作用(respiration)以获得能量。这一过程是硝酸盐呼吸(nitrate respiration)的两种途径之一,另一种途径是是硝酸异化还原成铵盐(DNRA)。微生物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途,一是利用其中的氮作为氮源,称为同化性硝酸还原作用:NO3- →NH4+ →有机态氮。许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养。另一用途是利用NO2-和NO3-为呼吸作用的较终电子受体,把硝酸还原成氮(N2),称为反硝化作用或脱氮作用:NO3- →NO2- →N2↑。能进行反硝化作用的只有少数细菌,这个生理群称为反硝化菌。大部分反硝化细菌是异养菌,例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等,它们以有机物为氮源和能源,进行无氧呼吸。脱氮设备的效果需要进行定期监测和评估。上海生物脱氮工艺
传统硝化反硝化,传统的理论认为生物脱氮是由有机氮氨化、硝化、反硝化及微生物的同化作用来完成。氨化作用是将有机氮在生物处理过程中氧化为氨氮;硝化作用是由氨氧化为硝酸的过程称为硝化作用;反硝化作用,硝酸盐在缺氧条件(DO<0.5mg/L)下被反硝化菌还原为亚硝酸盐,再转化为氮气的过程。它的缺点也比较明显:①存有大量有机物的情况下,自养硝化菌对氧气与营养物的竞争力不如好氧异养菌,导致反应中硝化菌种无法占据主导地位;②反硝化需要提供有机物作为电子供体,但硝化过程中去除了大量有机碳导致碳源缺乏。河北深度脱氮市价在污水处理过程中,脱氮与除磷往往同时进行,以实现更全方面的水质净化。
碳氮比C/N:在活性污泥系统中,硝化菌一般只占微生物总量的5%左右,这是因为与异养菌相比,硝化菌的产率低。硝化菌是一类自养菌,有机物浓度不是其生长的限制因素,如果有机物浓度过高,会使生长速率较快的异氧菌迅速繁殖,争夺混合液中的溶解氧,从而使生长缓慢且好氧的硝化菌得不到优势,降低硝化速率。因此BOD5与TKN的比值即碳氮比C/N,是反映活性污泥系统中异养菌与硝化菌竞争底物和溶解氧能力的指标,C/N不同直接影响脱氮效果。一般认为,处理系统的BOD5负荷低于0.15BOD5/(MLVSS·d)时,硝化反应才能正常进行。
氨吹脱,吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。废水中的NH3-N通常以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状态把持平衡而存在的:NH4++OH↹NH3+H2O,当PH为中性时,NH3-N主要以铵离子(NH4+)形式存在,当PH值为碱性,NH3-N主要以游离氨(NH3)状态存在吹脱法是在沸水中加入碱,调节PH值至碱性,先将废水中的NH4+转化为NH3,然后通入蒸汽或空气进行解吸,将废水中的NH3转化为气相,从而将NH3-N从水中去除。常用空气或水蒸气作载气,前者称为空气吹脱,后者称为蒸汽吹脱。而控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。脱氮技术的研究和创新可推动水环境保护工作的进展。
生物除磷的原理:污水生物除磷的原理就是人为创造生物超量除磷过程,实现可控的除磷效果。整个过程必须通过创造厌氧环节利用厌氧微生物的作用来实现生物除磷过程。在厌氧区严控制的厌氧环境,这直接关系到聚磷菌的生长状况、释磷能力及利用有机基质合成PHB的能力。其次是必须在好氧区供给足够的溶解氧,以满足聚磷菌对储存的PHB进行降解,释放足够的能量供其过量摄磷。一般厌氧段的DO要严格控制在0.2 mg/L以下,而好氧段的DO要严格控制在2 mg/L以上。石化脱氮技术可处理石化废水中的氮化物。印染脱氮处理
脱氮技术的研究和应用对环保产业发展至关重要。上海生物脱氮工艺
溶解氧,反硝化细菌是异养兼性菌,只有在无分子氧的条件下反硝化菌才能利用硝酸盐或亚硝酸盐中的氧进行呼吸,使氮原子得到还原。如果反应器中的溶解氧浓度过高,分子态氧成为供氧物质,将使硝酸氮的还原过程受到抑制。温度,反硝化细菌的较适生长温度为20-40℃,低于15℃时,反硝化速率明显降低。因此,在冬季低温季节,为了保持一定的反硝化速率,需要提高污泥停留时间,同时降低负荷,提高污水的停留时间。反硝化反应在自然界具有重要意义,是氮循环的关键一环,可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-减少,消除因硝酸积累对生物的有害作用。它和厌氧铵氧化(Anammox)一起,组成自然界被固定的氮元素重新回到大气中的途径。上海生物脱氮工艺