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污水处理活性污泥法基本知识:脱氮除磷原理及应用

2016-11-10 13:28来源:生态环境修复微信关键词:污水处理活性污泥法脱氮除磷收藏点赞

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④反硝化作用

在缺氧/厌氧条件下,兼性异养菌将硝酸氮又转化为亚硝酸氮、继而还原为氮气(N2、N2O、NO)释放出来,这一阶段使氮脱除,叫反硝化。

1)反硝化过程

反硝化细菌——异养兼性厌氧菌,自然界很多。包括变形杆菌、假单胞杆菌、小球菌。在有分子氧(O2)存在时,利用O2呼吸降解有机物,无O2时利用NO2-、NO3-作为电子受体。

NOx-N的还原包括同化作用(合成细胞)和异化作用(分解脱氮为N2),异化反硝化为主,占到总脱氮量的70~75%。

例如以甲醇为电子供体,反应式如下:

2)影响反硝化反应的环境因素

温度:影响反硝化细菌的比增长速率,及活性。一般20~40℃。

溶解氧:抑制反硝化菌活性,与硝态氮竞争电子供体。一般DO<0.3mg/L。

另外,反硝化菌体内某些酶只有在有氧条件下合成,所以要求好氧厌氧交替工作。

碱度和pH:如反应式,反硝化过程产生[OH-],积累碱度,正好补充硝化过程中消耗的碱度。

反硝化细菌对pH也敏感,适宜pH=7.0~7.5活性最强,pH不适宜时活性下降,pH值波动是致命的。

碳源有机物:有机物是反硝化反应的碳源,也是电子供体,消耗量很大。要求原水中提供或人工加入。

C/N比:理论上,还原1g硝酸氮——需要碳源2.86g(BOD5),一般原水中的都不够。

有毒物质:反硝化细菌抗毒性能力>硝化细菌,与一般好氧异养菌相同。所以毒性瓶颈在消化过程。

(3)生物脱氮工艺

有机氮→氨氮→亚硝氮→硝态氮→亚硝氮→氮气,需要好氧处理与缺氧处理交替运行。

按生物固定场所分为:

悬浮生长型——活性污泥法、氧化沟等;

附着生长型——生物滤池、生物转盘、生物流化床。无需污泥回流、生物量高。

1)传统脱氮工艺

三级生物脱氮系统

设置“曝气池—中间沉淀池”+“硝化池—中间沉淀池”+“反硝化池—中间沉淀池”+ 二沉池。3个中间沉淀池和回流系统。

生物环境好,处理效果好,系统复杂,造价高,已经淘汰。

二级生物脱氮系统

设置“曝气硝化池—中间沉淀池”+“反硝化池—中间沉淀池”+二沉池。2个中间沉淀池和回流系统。

生物环境好,处理效果好,系统复杂,造价高,已经淘汰。

单级生物脱氮系统

没有中间沉淀池,仅有一个最终沉淀池。

特点:克服了多级系统的复杂性。

但仍然是“氧化——硝化——反硝化”顺序。

问题:硝化阶段需要加碱;反硝化阶段需要加酸,反硝化碳源不足;控制难,运行费高。

延伸阅读:

【案例】城市污水处理脱氮除磷工艺技术与案例分析

【干货】污水处理脱氮除磷工艺中问题及对策30问

原标题:活性污泥法基本知识-脱氮除磷原理及应用
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