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污水处理技术篇:影响生物脱氮的主要因素

来源:艾尔蓝环保 发布日期:2018-11-03 作者:Admin 浏览:

污水处理技术篇:影响生物脱氮的主要因素   1、酸碱度(pH值)   大量研究表明,氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的适宜的pH分别为7.0~8.5和6.0~7.5,当pH值低于6.0或高于9.6时,硝化反应停止。硝化细菌经过一段时间驯化后,可在低pH值(5.5)的条件下进行,但pH值突然降低,则会使硝化反应速度骤降,待pH值升高恢复后,硝化反应也会随之恢复。   反硝化细菌最适宜的pH值为7.0~8.5,在这个pH值下反硝化速率较高,当pH值低于6.0或高于8.5时,反硝化速率将明显降低。此外pH值还影响反硝化最终产物,pH值超过7.3时终产物为氮气,低于7.3时终产物是N2O。   硝化过程消耗废水中的碱度会使废水的pH值下降(每氧化1g将消耗7.14g碱度,以CaCO3计)。相反,反硝化过程则会产生一定量的碱度使pH值上升(每反硝化1g将产生3.57g碱度,以CaCO3计)但是由于硝化反应和反硝化过程是序列进行的,也就是说反硝化阶段产生的碱度并不能弥补硝化阶段所消耗的碱度。因此,为使脱氮系统处于最佳状态,应及时调整pH值。   2、温度(T)   硝化反应适宜的温度范围为5~35℃,在5~35℃范围内,反应速度随温度升高而加快,当温度小于5℃时,硝化菌完全停止活动;在同时去除COD和硝化反应体系中,温度小于15℃时,硝化反应速度会迅速降低,对硝酸菌的抑制会更加强烈。   反硝化反应适宜的温度是15~30℃,当温度低于10℃时,反硝化作用停止,当温度高于30℃时,反硝化速率也开始下降。有研究表明,温度对反硝化速率的影响取与反应设备的类型、负荷率的高低都有直接的关系,不同碳源条件下,不同温度对反硝化速率的影响也不同。   3、溶解氧(DO)   在好氧条件下硝化反应才能进行,溶解氧浓度不但影响硝化反应速率,而且影响其代谢产物。为满足正常的硝化反应,在活性污泥中,溶解氧的浓度至少要有2mg/L,一般应在2~3mg/L,生物膜法则应大于3mg/L。当溶解氧的浓度低于0.5~0.7mg/L时,硝化反应过程将受到限制。   传统的反硝化过程需在较为严格的缺氧条件下进行,因为氧会同竞争电子供体,且会抑制微生物对硝酸盐还原酶的合成及其活性。但是,在一般情况下,活性污泥生物絮凝体内存在缺氧区,曝气池内即使存在一定的溶解氧,反硝化作用也能进行。研究表明,要获得较好的反硝化效果,对于活性污泥系统,反硝化过程中混合液的溶解氧浓度应控制在0.5mg/L以下;对于生物膜系统,溶解氧需保持在1.5mg/L以下。   4、碳氮比(C/N)   在脱氮过程中,C/N将影响活性污泥中硝化菌所占的比例。因为硝化菌为自养型微生物,代谢过程不需要有机质,所以污水中的BOD5/TKN越小,即BOD5的浓度越低硝化菌所占的比例越大,硝化反应越容易进行。硝化反应的一般要求是BOD5/TKN>5,COD/TKN>8,下表是GradyC.P.L.Jr推荐的不同的C/N对脱氮的效果的影响:   不同的C/N的脱氮效果   氨氮是硝化作用的主要基质,应保持一定的浓度,但氨氮浓度超过100~200mg/L时,会对硝化反应起抑制作用,其抑制程度随着氨氮浓度的增加而增加。   反硝化过程需要有足够的有机碳源,但是碳源种类不同亦会影响反硝化速率。反硝化碳源可以分为三类:第一类是易于生物降解的溶解性的有机物;第二类是可慢速降解的有机物;第三类是细胞物质,细菌利用细胞成分进行内源硝化。在三类物质中,第一类有机物作为碳源的反应速率最快,第三类最慢。   有研究认为,废水中BOD5/TKN≥4~6时,可以认为碳源充足,不必外加碳源。
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