生物脫氮工藝

生物法脫氮的原理是以脫氮微生物的生物活性作為脫氮主體，需要在各種脫氮微生物的共同作用下，通過(guò)硝化、反硝化等反應(yīng)，將氨氮廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為二氧化碳、氮?dú)夂退?/span>

生物法處理氨氮廢水的方法較多，處理過(guò)程復(fù)雜，控制難點(diǎn)多，比較常見(jiàn)的方法有傳統(tǒng)硝化反硝化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化、A/O、A2/O、氧化溝和SBR。

一、反硝化生物脫氮

早在1975年Voet就發(fā)現(xiàn)在硝化過(guò)程中HNO2積累的現(xiàn)象并提出了短程硝化—反硝化生物脫氮（Shortcut nitrification —denitrification）也可稱(chēng)為不完全或稱(chēng)簡(jiǎn)捷硝化—反硝化生物脫氮，隨后國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了試驗(yàn)研究。短程硝化反硝化是指NH3--N生成亞硝酸根，不再生產(chǎn)硝酸根；而由亞硝酸根直接生成N2。

二、生物硝化反應(yīng)影響因素

①溫度：生物硝化反應(yīng)在4～45°C內(nèi)均可進(jìn)行，適宜溫度為20～35°C，一般低于15°C硝化速率降低低溫對(duì)硝化產(chǎn)物及兩類(lèi)硝化菌活性影響也不同。

②pH：隨著硝化反應(yīng)的進(jìn)行，硝化過(guò)程產(chǎn)生的酸使廢水pH不斷下降。

③NH3濃度與氮負(fù)荷：廢水中氨隨pH不同分別以分子態(tài)和離子態(tài)形式存在。

④DO：亞硝酸菌和硝酸菌均是對(duì)好氧菌在生物膜和活性污泥反應(yīng)器中，當(dāng)膜的厚度和污泥顆粒的尺度較大時(shí)形成氧擴(kuò)散梯度。

⑤有害物質(zhì)：硝化菌對(duì)環(huán)境較為敏感。廢水中酚、氰及重金屬離子等有害物質(zhì)對(duì)硝化過(guò)程有明顯抑制作用。

⑥泥齡：亞硝酸菌的世代較硝酸菌短在懸浮處理系統(tǒng)中若泥齡介于硝酸菌和亞硝酸菌的很小停留時(shí)間系統(tǒng)中的硝酸菌會(huì)逐漸被淘汰。

三、生物脫氮優(yōu)點(diǎn)及原理

生物法的優(yōu)點(diǎn)是：可去除多種含氮化合物，對(duì)氨氮可以徹底降解，總氨氮去除率可達(dá)95%以上，二次污染小且運(yùn)行費(fèi)用低。

環(huán)保：生物脫氮工藝不需要添加任何化學(xué)藥劑，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，對(duì)環(huán)境沒(méi)有負(fù)面影響。

高效：生物脫氮工藝可以達(dá)到較高的脫氮效率，對(duì)氮污染治理效果非常。

經(jīng)濟(jì)：生物脫氮工藝不需要大量投入，運(yùn)行成本低，對(duì)于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城市污水處理等領(lǐng)域都具有實(shí)用性。

四、A/O生物脫氮工藝

A/O 生物脫氮工藝如圖所示，該工藝將缺氧段置于系統(tǒng)前端，其發(fā)生反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度能夠少量補(bǔ)充硝化反應(yīng)之需。另外，缺氧池中反硝化反應(yīng)利用原廢水中的有機(jī)物為碳源可以減少補(bǔ)充碳源的投加甚至不加。通過(guò)內(nèi)循環(huán)將硝化反應(yīng)產(chǎn)生的硝態(tài)氮轉(zhuǎn)移到缺氧池進(jìn)行反硝化反應(yīng)，硝態(tài)氮中氧作為電子受體，供給反硝化菌的呼吸作用和生命活動(dòng)，并完成脫氮工序。

在 A/O 生物脫氮工藝中，硝化液回流比對(duì)系統(tǒng)的脫氮效果影響很大。若回流比控制過(guò)低，則無(wú)法提供充足的硝態(tài)氮進(jìn)行反應(yīng)，使硝化作用不完全，進(jìn)而影響脫氮效果；若控制過(guò)高，則導(dǎo)致硝化液與反硝化菌接觸時(shí)間減短，從而降低脫氮效率。因此，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中需要控制適當(dāng)?shù)南趸夯亓鞅?，使系統(tǒng)脫氮效果達(dá)到很佳水平。

在生物脫氮研究與應(yīng)用的歷史長(zhǎng)河中，人們?yōu)榱颂骄课⑸锞烤故侨绾螌⑺械牡D(zhuǎn)化為氣態(tài)，提出了全程硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化反硝化、同步硝化反硝化等理論，然而，個(gè)人認(rèn)為，生物脫氮，條條大路通羅馬，全程硝化反硝化已經(jīng)是水處理中主要污染物去除較為復(fù)雜的工藝，但短程硝化反硝化、厭氧氨氧化反硝化、同步硝化反硝化等這些看起來(lái)似乎優(yōu)于全程硝化反硝化的理論，在實(shí)際工程中應(yīng)用的難度比全程硝化反硝化高得多。一清環(huán)保也一直在從事水處理行業(yè)的研究與開(kāi)發(fā)，希望為環(huán)境保護(hù)事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)！

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