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3.溶解氧
硝化反应过程中的第一步和第二步都是有氧参与的,所以污水厂的生物反应池内溶解氧的高低必将影响硝化的进程。有关研究表明,当DO<2mg/L,氨氮有可能完全硝化,但需要过长的污泥龄,因此,反应池内的硝化反应的溶解氧浓度≥2mg/L。
4.温度
温度不但影响硝化菌的比增长速率,而且影响硝化菌的活性。硝化反应的适宜温度范围是20~30℃。在10~30℃的范围内,温度的每升高10℃硝化的反应速率加快一倍。但达到30℃时增加幅度减少。当温度低于5℃时,硝化细菌的生命活动几乎停止。
5.pH值
硝化菌对pH值的变化非常敏感,最佳pH值范围内为7.5~8.5,当 pH值低于7时,硝化速率明显降低,低于6和高于9.6时,硝化反应将停止进行。
7.有害物质
对硝化反应产生抑制作用的有害物质主要有重金属,高浓度的NH4+-N、NOX--N络合阳离子和某些有机物。一般情况下,有毒物质主要抑制亚硝酸菌的生长,个别物质主要抑制硝酸菌的生长。
这是单独分开对硝化反应的各个影响条件进行阐述的,但污水厂的实际中,往往是各种因素相互交织在一起的,比如说对于同时去除有机物和进行硝化反硝化的工艺,硝化菌约占活性污泥的5%左右,大部分硝化菌将处于生物絮体的内部。在这种情况下,溶解氧浓度的增加将会提高溶解氧对生物絮体的穿透力,从而提高硝化反应速率。因此,在污泥龄短时,由于含碳有机物氧化速率的增加,致使耗氧速率增加,减少了溶解氧对生物絮体的穿透力,进而降低了硝化反应速率;相反,在污泥龄长的情况下,耗氧速率较低,即使溶解氧浓度不高,也可保证溶解氧对生物絮体的穿透作用,从而维持较高的硝化反应速率。所以,当污泥龄降低时,为维持较高的硝化速率,则相应地提高溶解氧的浓度。
而北方冬季存在的问题更为复杂,北方的污水到了冬季由于居民用水习惯问题,冬季污水的各项浓度指标会增加,有机负荷增加,利于异养型的微生物生长,同时进水水温开始下降,部分地区下降到10℃,,基本达到硝化菌活跃的最低温度,同时由于冬季是北方活性污泥膨胀和泡沫的多发期,污水厂往往会控制污泥浓度,降低了污泥龄。这样的情况,对硝化菌的硝化环境造成了很大的破环,因此冬季的北方污水处理厂的氨氮处理往往会出现各种各样的问题,最终导致出水氨氮超标。
了解了硝化反应的微生物机理和环境条件以后,我们来结合近期的几个污水厂的氨氮去除情况具体分析一下。
A 、LL污水处理厂。LL污水处理厂的工艺是A2O+MBR工艺,设计进水量为20000吨/日,实际进水量为7000吨/日之间。在之前的处理效果一直很好,出水的Cod在15mg/L上下,氨氮在1mg/L上下。2016年1月份外管网接入新的污水源,水量增加到12000吨/日左右,出水氨氮很快超标,最高能达到20mg/L。经过到厂里实地观察。
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