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污水处理技术篇:工业废水反硝化技术

2015-04-22 09:17来源:水博网微信关键词:膜技术污泥处置污水处理技术收藏点赞

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在许多发展中国家和发达国家,地表水和地下水受到硝酸盐或亚硝酸盐污染的现象日益增多。离子交换、吸附、化学处理、膜技术和生物处理技术等是处理含硝酸盐废水的成熟方法。离子交换和吸附工艺主要用于高纯水的处理,并且其产生的浓缩液需要进一步处理,吸附剂也会很快达到饱和,需要再生和更换。膜技术属于浓缩的方法,其进水通常需要预处理。化学方法处理含低浓度NO3--N的废水时并不经济,并且需要连续不断地投加化学药剂。生物脱氮技术则是在缺氧条件下,以NO3-替代O2作为电子受体参与微生物的代谢活动而被还原为N2的过程。与其他竞争性技术相比,生物处理技术更简单经济,因而得到广泛应用。生物反硝化通常分步进行:NO3-→NO2-→NO→N2O→N2,C、S、H等都可以作为反硝化过程的电子供体。目前针对不同的电子供体,科学家们研究了相应的异养和自养生物反硝化工艺,笔者对这些工艺进行了较详细的论述,为废水中硝酸盐的处理提供技术方案选择。

1异养反硝化

异养反硝化是由反硝化细菌利用有机碳源作为能源和电子供体,把硝酸盐反硝化为氮气的过程。已知的异养反硝化细菌有Pseudomonas、Paracocus、Flavobacterium、Alcaligenes、Bacillusspp.等。C/N、进水硝酸盐浓度、微生物浓度、SRT、HRT和反应器结构是影响硝酸盐去除速率的主要因素。

对于含有丰富碳源的生活污水和养殖废水,C/N不是反硝化的主要影响因子。但某些工业废水,如冶金、电镀、半导体、制造和能源废水,其有机物浓度很低甚至没有,却含有高浓度的NO3--N。为获得较高的脱氮水平,往往需要给这些废水外加碳源。通常,反硝化过程中选择何种外加碳源与经济有关,甲醇、乙酸和乙醇的反硝化速率相近,因甲醇最便宜而应用最广泛。但由于甲醇毒性较大,近年多采用乙酸作为外加碳源。它们通常与磷酸盐一起投加,以保证出水NO2--N在较低的水平。然而,未利用完的外加碳源可能引起二次污染,因此其工艺出水需要混凝、吸附等后续处理。另外利用这些传统碳源进行反硝化时,污泥产率较高(见表1),一方面加大了污泥处置的费用,另一方面因其出水中的微生物浓度超标风险较大,需要进行严格的消毒。

原标题:工业废水反硝化技术
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