生物脱氮工艺是含氮工业污水处理采用的方法。下面,江苏铭盛环境为您介绍生物脱氮工艺中,保证脱氮效果的方法和控制工艺。
为保证脱氮效果,生物脱氮工艺中,需要控制的工艺参数和条件主要有以下这些。
(1)酸碱度(pH值)
大量研讨标明,氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的适合的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,硝化反响中止。硝化细菌经过一段时间驯化后,可在低pH值(5.5)的条件下实施,但pH值忽然降低,则会使硝化反响速度骤降,待pH值升高恢复后,硝化反响也会随之恢复。
反硝化细菌最适合的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值超越7.3时终产物为氮气,低于7.3时终产物是N2O。硝化过程耗费废水中的碱度会使废水的pH值降落(每硝化1g氨氮将耗费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硝酸盐将产生3.57g碱度,以CaCO3计)但是由于硝化反响和反硝化过程是序列实施的,也就是说反硝化阶段产生的碱度并不能补偿硝化阶段所耗费的碱度。因而,为使脱氮系统处于最佳状态,应及时调整pH值。
(2)温度(T)
硝化反响适合的温度范围为5~35℃,在5~35℃范围内,反响速度随温度升高而加快,当温度小于5℃时,硝化菌代谢才能严重降落,简直中止活动;在同时去除COD和硝化反响体系中,温度小于15℃时,硝化反响速度会疾速降低,对硝酸菌的抑止会愈加激烈。
反硝化反响适合的温度是15~30℃,当温度低于10℃时,反硝化作用快速降落,当温度高于30℃时,反硝化速率也开始下降。
有研讨标明,温度对反硝化速率的影响取与反响设备的类型、负荷率的上下都有直接的关系,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响才干实施,溶解氧浓度不但影响硝化反响速率,而且影响其代谢产物。为满足正常的硝化反响,在活性污泥中,溶解氧的浓度至少要有2mg/L,通常应在2~3mg/L,生物膜规律应大于3mg/L。当溶解氧的浓度低于0.5~0.7mg/L时,硝化反响过程将遭到限制。
传统的反硝化过程需在较为严厉的缺氧条件下实施,由于氧会同竞争电子供体,且会抑止微生物对硝酸盐复原酶的合成及其活性。但是,在通常状况下,活性污泥生物絮凝体内存在缺氧区,曝气池内即便存在一定的溶解氧,反硝化作用也能实施。研讨标明,要取得较好的反硝化效果,关于活性污泥系统,反硝化过程中混合液的溶解氧浓度应控制在0.5mg/L以下;关于生物膜系统,溶解氧需坚持在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。由于硝化菌为自养型微生物,代谢过程不需求有机质,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,硝化反响越容易实施。硝化反响的通常请求是BOD5/TKN>5,COD/TKN>8,下表是推荐的不同的C/N对脱氮的效果的影响:
氨氮是硝化作用的主要基质,应坚持一定的浓度,但氨氮浓度超越100~200mg/L时,会对硝化反响起抑止作用,其抑止水平随着氨氮浓度的增加而增加。
反硝化过程需求有足够的有机碳源,但是碳源品种不同亦会影响反硝化速率。反硝化碳源能够分为三类: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,细菌应用细胞成分实施内源硝化。在三类物质中,第一类有机物作为碳源的反响速率最快,第三类最慢。有研讨以为,废水中BOD5/TKN≥4~6时,能够以为碳源充足,不用外加碳源。
(5)污泥龄(SRT)
污泥龄(生物固体的停留时间)是废水硝化管理的控制目的。为了使硝化菌菌群能在连续流的系统中生存下来,系统的SRT必需大于自养型硝化菌的比生长速率,泥龄过短会造成硝化细菌的流失或硝化速率的降低。在实践的脱氮工程中,通常选用的污泥龄应大于实践的SRT。有研讨标明,关于活性污泥法脱氮,污泥龄通常不低于15d。污泥龄较长能够增加微生物的硝化才能,减轻有毒物质的抑止作用,但也会降低污泥活性。
(6)内回流比(r)
内回流的作用是向反硝化反响器内提供硝态氮,使其作为反硝化作用的电子受体,从而到达脱氮的目的,循环比不但影响脱氮的效果,而且影响整个系统的动力耗费,是一项重要的参数。循环比的取值与请求到达的效果以及反响器类型有关。有数据标明,循环比在50%以下,脱氮率很低;脱氮率在200%以下,脱氮率随循环比升高而显著上升;内回流比高于200%以后,脱氮效率提升较迟缓。通常状况下,对低氨氮浓度的废水,回流比在200%~300%最为经济。
(7)氧化复原电位(ORP)
在理论上,缺氧段和厌氧段的DO均为零,因而很难用DO描绘。据研讨,厌氧段ORP值通常在-160~-200mV之间,好氧段ORP值通常在+180mV坐右,缺氧段的ORP值在-50~-110mV之间,因而能够用ORP作为脱氮运转的控制参数。
(8)抑止性物质
某些有机物和一些重金属、氰化物、硫及衍生物、游离氨等有害物质在到达一定浓度时会抑止硝化反响的正常实施。游离氨的抑止允许浓度:亚硝酸(Nitosomonas)为10~150mg/L,硝酸盐(Nitrobacter)为0.1~1mg/L。有机物抑止硝化反响的主要缘由:一是有机物浓渡过高时,硝化过程中的异养微生物浓度会大大超越硝化菌的浓度,从而使硝化菌不能取得足够的氧而影响硝化速率;二是某些有机物对硝化菌具有直接的毒害或抑止作用。
(9)生物脱氮过程中氮素的转化条件
生物脱氮过程包括氨氧化、亚硝化、硝化及反硝化,有机物降解碳化过程亦随同着这些过程同时完成。综合思索各项要素(如菌种及其增值速度、溶解氧、pH值、温度、负荷等)可有效减化和改善生物脱氮的总体过程。
(10)其他要素影响
生物脱氮系统触及厌氧和缺氧过程,不需求供氧,但必需使污泥处于悬浮状态,搅拌是必需的,搅拌所需的功率对竖向搅拌器通常为12~16W/m3,对程度搅拌器通常为8W/m3。