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A/O脫氮很難嗎?運行要點在這里

發布時間:2019-06-29 09:19人氣:

脫氮工藝有很多種,如A/O、A2/O、SBR等,還有更先進的短程脫氮ANAMMOX,今天我們就初步談談A/O工藝硝化階段的運行管理。

A/O系統是目前廣泛應用的生物除氮工藝,是生物脫氮的主要形式。它分為兩個步驟:首先是,氨氮在好氧池硝化,其次是,硝基氮在缺氧池進行反硝化,工藝流程圖如下:

 

 

首先,我們來了解一下硝化反應工藝原理。

在曝氣池的活性污泥中,硝化細菌將氨氮首先轉化為NO2-,最終轉化為NO3-,這個把氨氮轉化為硝態氮的反應稱之為硝化過程;硝化細菌屬于自養型細菌,通過吸收溶解于水中的CO和CO2來獲取生長繁殖所需的碳源。

其化學轉化過程如下:

下面,我們來了解一下控制指標,A/O系統在運行時,把握住以下五項關鍵指標,即可獲得理想的脫氮效果。

1. 反應環境:硝化菌對環境非常敏感,在運行中需防止其活性受到抑制。

水溫:硝化菌適宜的水溫為20-30℃,15℃以下反應速度下降,5℃時完全停止;因此冬季運行時,處理效果會變差,或者采取其他保溫、升溫的措施。

溶解氧:硝化過程需要維持曝氣池有足夠的溶解氧,氧化1g氨氮約需耗氧4.3g,可按4.6g計算。溶解氧濃度若低于1mg/l,硝化反應將會停止。

pH值:硝化菌適宜的pH值在7.5-8.6的范圍內,曝氣區的pH值需維持在這個范圍內才能獲得良好的硝化效率。

BOD的影響:由于硝化菌是自養菌,其繁殖速度弱于好氧系統的異氧菌,當曝氣區前段的BOD沒有被很好的降解,就會影響硝化反應的進行,所以,通常在曝氣池中大部分的硝化反應發生在曝氣池的后半段。

毒性物質:硝化菌對有毒物質的耐受能力很低,需要嚴控毒性物質進入系統

2.污泥齡:硝化菌為自養型細菌,世代周期較異養型細菌長,為3天。所以要保持曝氣池活性污泥的泥齡足夠,建議至少維持泥齡在5天以上。

3.食微比:和降解有機物過程控制一樣,氮元素的食微比非常重要,通常食微比應控制在0.05kgN/kgMLSS.d。若水溫,pH條件不十分理想時,食微比需要控制得更低,如0.03kgN/kgMLSS.d。

4.菌膠團結構:維持曝氣區活性污泥的生物絮凝狀態也十分重要,一旦污泥發生解絮解體,則硝化菌會大量流失,使硝化作用明顯減弱甚至停止。所以在注意氮的食微比外,維持適當的BOD食微比也非常重要。

5.堿度:硝化過程是釋放酸度的過程,需要消耗堿度,消耗量約8.64gHCO3-/g氨氮=7.14gCaCO3堿度/g氨氮。所以當氮負荷較高時,有時需要向曝氣池投加堿和碳酸氫鈉來維持pH值并補充堿度。

以上就是脫氮反應中硝化反應的原理和控制參數,下周我們將繼續和大家討論反硝化反應的原理和控制參數。

我們就來談談反硝化過程。

在缺氧環境中,活性污泥中的部分細菌,如變形桿菌、微球菌屬、芽孢桿菌、產堿桿菌等會改變其呼吸方式,從有氧方式轉換為兼氧呼吸方式,以維持其生命活動;同時將硝態氮轉化為氮氣或氮氧化物。這種轉化過程稱之為反硝化過程,而將硝態氮轉化為氮氣或氮氧化物的細菌稱之為反硝化菌,轉化過程如下:

在pH為中性至弱堿性的厭氧環境中,氮氣(N2)是主要產物;在低pH和高溶解氧的環境中,一氧化二氮(N2O)是主要產物;由于二沉池水中的溶解氧濃度非常低,因此也有類似反應并導致浮泥,這就是常見的反硝化浮泥。

另外,無論在缺氧區還是在好氧區,由于微生物的細胞合成會直接將氨氮或者將硝態氮轉化成氨氮后用于構成細胞物質,也可以降低廢水中氮的含量,這就是大家所說的同化過程。

相對于硝化過程,反硝化過程的控制較為簡單,其要點主要如下:

 

1.溶解氧:當水中的溶解氧濃度高于0.2mg/l時,反硝化反應會受到影響,故需要在缺氧池維持溶解氧濃度<0.2mg/l。這與混合液回流量有直接關系,當溶解氧偏高時,需要適當降低混合液回流量。

2.溫度:反硝化菌的適宜溫度與硝化菌基本相同,上限溫度可以耐受到40℃。反硝化反應的速率隨著溫度的上升而增加,所以若水溫偏低,則需要更大容積的缺氧區。

3.碳源:反硝化菌為異養型細菌,以有機碳作為碳源,也就是說反硝化反應需要碳源參與反應。理論上每還原1g NO3-N,需要消耗2.86g有機碳,這一點非常重要,通常必須維持缺氧池進水BOD/TKN>3,才能保證反硝化反應的充分進行,否則需要考慮額外補充碳源。

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