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反硝化反应的适宜pH值为6.5~7.5。pH值高于8或低于6时,反硝化速率将迅速下降。
反硝化反应的温度范围较宽,在5℃~40℃范围内都可以进行。但温度低于15℃时,反硝化速率明显下降。
(2)生物脱氮工艺
生物脱氮技术的开发是在30年代发现生物滤床中的硝化、反硝化反应开始的。但其应用还是在1969年美国的Barth提出三段生物脱氮工艺后。现对几种典型的生物脱氮工艺进行讨论。
①三段生物脱氮工艺
该工艺是将有机物氧化,硝化及反硝化段独立开来,每一部分都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统。使除碳,硝化和反硝化在各自的反应器中进行,并分别控制在适宜的条件下运行,处理效率高。
由于反硝化段设置在有机物氧化和硝化段之后,主要靠内源呼吸碳源进行反硝化,效率很低,所以必须在反硝化段投加外加碳源来保证高效稳定的反硝化反应。随着对硝化反应机理认识的加深,将有机物氧化和硝化合并成一个系统以简化工艺,从而形成二段生物脱氮工艺成为现实。各段同样有其自己的沉淀及污泥回流系统。除碳和硝化作用在一个反应器中进行时,设计的污泥负荷率要低,水力停留时间和泥龄要长,否则,硝化作用要降低。在反硝化段仍需要外加碳源来维持反硝化的顺利进行。
②Bardenpho生物脱氮工艺
该工艺取消了三段脱氮工艺的中间沉淀池。该工艺设立了两个缺氧段,第一段利用原水中的有机物为碳源和第一好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反应。经第一段处理,脱氮已基本完成。为进一步提高脱氮效率,废水进入第二段反硝化反应器,利用内源呼吸碳源进行反硝化。最后的曝气池用于吹脱废水中的氮气,提高污泥的沉降性能,防止在二沉池发生污泥上浮现象。这一工艺比三段脱氮工艺减少了投资和运行费用。
③缺氧一好氧生物脱氮工艺
该工艺于80年代初开发。该工艺将反硝化段设置在系统的前面,因此又称为前置式反硝化生物脱氮系统,是目前较为广泛采用的一种脱氮工艺。反硝化反应以污水中的有机物为碳源,曝气池中含有大量硝酸盐的回流混合液,在缺氧池中进行反硝化脱氮。
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