去離子水設(shè)備對(duì)AO脫氮工藝的淺談
【純水設(shè)備www.zzdsjc.com】A / O生物法去除氨氮,氨氮廢水的條件下的氧(O),硝酸硝化細(xì)菌硝化,大量的硝酸鹽氮回一個(gè)段落,氧氣的條件下,通過(guò)兼性厭氧反硝化細(xì)菌在污水有機(jī)物作為電子供體,硝酸鹽作為電子受體,無(wú)污染的硝酸鹽還原氮、逃逸到大氣中純水設(shè)備，從而達(dá)到最終自氮。硝化反應(yīng):
NH4 + + o2 - > NO3-2 + 2h + + H2O
脫氮反應(yīng):
A/O工藝系列由缺氧階段和需氧階段在前階段共同完成。A階段DO不超過(guò)0.2mg/L, O階段DO為2 ~ 4mg/L。污水在缺氧段異養(yǎng)細(xì)菌淀粉、纖維、碳水化合物和其他懸浮污染物和可溶性有機(jī)物水解有機(jī)酸,使大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)化合物,不溶性有機(jī)物質(zhì)可溶性有機(jī)物質(zhì),當(dāng)這些是進(jìn)入好氧缺氧水解池有氧治療期間的產(chǎn)物,可以提高廢水生物的效率性和氧氣;在缺氧,異養(yǎng)細(xì)菌將氨化蛋白質(zhì)、脂肪和其他污染物(有機(jī)N或氨基酸氨基)鏈的游離氨(NH3和NH4 +),足夠的氧氣的條件下,硝化作用自養(yǎng)細(xì)菌將氨NO3 - N (NH4 +)氧化,通過(guò)回流控制返回到池,在缺氧條件下,不同的細(xì)菌脫氮會(huì)降低NO3分子氮(N2)完整的C、N和O的生態(tài)循環(huán),實(shí)現(xiàn)污水處理。
2. A/O內(nèi)循環(huán)生物脫氮工藝的特點(diǎn)
綜上所述，生物脫氮的基本工藝流程以及多年廢水脫氮的經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為(A/O)生物脫氮工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)效率高。
該工藝對(duì)有機(jī)物、氨氮等有較高的去除效果。當(dāng)總停留時(shí)間大于54h時(shí)，生物脫氮混凝沉淀后出水COD值可降低至100mg/L以下，其他指標(biāo)也達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，總氮去除率大于70%。
(2)工藝簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行成本低。
在反硝化前后進(jìn)行反硝化，并建立內(nèi)部循環(huán)。采用原污水中的有機(jī)基質(zhì)作為碳源，效果良好，反硝化反應(yīng)充分。曝氣池后，可進(jìn)一步去除反硝化殘留物純水設(shè)備，提高處理水的質(zhì)量。A段攪拌只起到懸浮污泥的作用，避免了DO的增加。強(qiáng)采用曝氣在前面部分的部分啊,和風(fēng)量減少后面的部分,以減少做內(nèi)容的內(nèi)部循環(huán)流體截面并確保缺氧a。在這個(gè)過(guò)程中,廢水中的有機(jī)物作為碳源脫氮,所以不需要昂貴的碳源如甲醇。特別是氨蒸餾塔安裝除氨裝置后，碳氮比提高，反硝化過(guò)程中產(chǎn)生的堿度相應(yīng)降低了硝化過(guò)程所需的堿耗。
(3)缺氧反硝化工藝對(duì)污染物具有較高的降解效率。
如缺氧段COD、BOD5、SCN-去除率分別為67%、38%、59%，苯酚和有機(jī)物去除率分別為62%和36%。因此，脫氮是最經(jīng)濟(jì)、最節(jié)能的降解工藝。
(4)大容量負(fù)荷。
硝化階段采用強(qiáng)化生化，反硝化階段采用高濃度污泥膜技術(shù)，有效提高污泥的硝化反硝化濃度。與國(guó)外同類工藝相比，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備具有較高的體積負(fù)荷。
(5)缺氧/好氧工藝的耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)。
當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大或污染物濃度較高時(shí)，本工藝均能維持正常運(yùn)行，故操作管理也很簡(jiǎn)單。通過(guò)以上流程的比較，不難看出，生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時(shí)，也降解酚、氰、COD等有機(jī)物。結(jié)合水量、水質(zhì)特點(diǎn)，我們推薦采用缺氧/好氧(A/O)的生物脫氮(內(nèi)循環(huán)) 工藝流程，使污水處理裝置不但能達(dá)到脫氮的要求，而且其它指標(biāo)也達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
3、A/O法存在的問(wèn)題
（1）由于沒(méi)有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有獨(dú)特功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低；
（2）若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運(yùn)行費(fèi)用。從外，內(nèi)循環(huán)液來(lái)自曝氣池，含有一定的DO，使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)純水設(shè)備，影響反硝化效果，脫氮率很難達(dá)到90％ 。
4、污水脫氮的影響因素
1、酸堿度（pH值）
大量研究表明，氨氧化菌和亞硝酸鹽氧化菌的適宜的pH分別為7.0～8.5和6.0～7.5，當(dāng)pH值低于6.0或高于9.6時(shí)，硝化反應(yīng)停止。硝化細(xì)菌經(jīng)過(guò)一段時(shí)間馴化后，可在低pH值（5.5）的條件下進(jìn)行，但pH值突然降低，則會(huì)使硝化反應(yīng)速度驟降，待pH值升高恢復(fù)后，硝化反應(yīng)也會(huì)隨之恢復(fù)。
反硝化細(xì)菌最適宜的pH值為7.0～8.5，在這個(gè)pH值下反硝化速率較高，當(dāng)pH值低于6.0或高于8.5時(shí)，反硝化速率將明顯降低。此外pH值還影響反硝化最終產(chǎn)物，pH值超過(guò)7.3時(shí)終產(chǎn)物為氮?dú)�，低�?span>7.3時(shí)終產(chǎn)物是N2O。硝化過(guò)程消耗廢水中的堿度會(huì)使廢水的pH值下降（每硝化1g氨氮將消耗7.14g堿度，以CaCO3計(jì)）。相反，反硝化過(guò)程則會(huì)產(chǎn)生一定量的堿度使pH值上升（每反硝化1g硝酸鹽將產(chǎn)生3.57g堿度，以CaCO3計(jì)）但是由于硝化反應(yīng)和反硝化過(guò)程是序列進(jìn)行的，也就是說(shuō)反硝化階段產(chǎn)生的堿度并不能彌補(bǔ)硝化階段所消耗的堿度。因此，為使脫氮系統(tǒng)處于最佳狀態(tài)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整pH值。
2、溫度（T）
硝化反應(yīng)適宜的溫度范圍為5～35℃，在5～35℃范圍內(nèi)，反應(yīng)速度隨溫度升高而加快，當(dāng)溫度小于5℃時(shí)，硝化菌完全停止活動(dòng)；在同時(shí)去除COD和硝化反應(yīng)體系中，溫度小于15℃時(shí)，硝化反應(yīng)速度會(huì)迅速降低，對(duì)硝酸菌的抑制會(huì)更加強(qiáng)烈。
反硝化反應(yīng)適宜的溫度是15～30℃，當(dāng)溫度低于10℃時(shí)，反硝化作用停止，當(dāng)溫度高于30℃時(shí)，反硝化速率也開始下降。
有研究表明，溫度對(duì)反硝化速率的影響取與反應(yīng)設(shè)備的類型、負(fù)荷率的高低都有直接的關(guān)系，不同碳源條件下，不同溫度對(duì)反硝化速率的影響也不同。
3、溶解氧（DO）
在好氧條件下硝化反應(yīng)才能進(jìn)行，溶解氧濃度不但影響硝化反應(yīng)速率，而且影響其代謝產(chǎn)物。為滿足正常的硝化反應(yīng)，在活性污泥中，溶解氧的濃度至少要有2mg/L，一般應(yīng)在2～3mg/L，生物膜法則應(yīng)大于3mg/L。當(dāng)溶解氧的濃度低于0.5～0.7mg/L時(shí)，硝化反應(yīng)過(guò)程將受到限制。
傳統(tǒng)的反硝化過(guò)程需在較為嚴(yán)格的缺氧條件下進(jìn)行，因?yàn)檠鯐?huì)同競(jìng)爭(zhēng)電子供體，且會(huì)抑制微生物對(duì)硝酸鹽還原酶的合成及其活性實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備。但是，在一般情況下，活性污泥生物絮凝體內(nèi)存在缺氧區(qū)，曝氣池內(nèi)即使存在一定的溶解氧，反硝化作用也能進(jìn)行。研究表明，要獲得較好的反硝化效果，對(duì)于活性污泥系統(tǒng)，反硝化過(guò)程中混合液的溶解氧濃度應(yīng)控制在0.5mg/L以下；對(duì)于生物膜系統(tǒng)，溶解氧需保持在1.5mg/L以下。
4、碳氮比（C/N）
在脫氮過(guò)程中，C/N將影響活性污泥中硝化菌所占的比例。因?yàn)橄趸鸀樽责B(yǎng)型微生物，代謝過(guò)程不需要有機(jī)質(zhì)，所以污水中的BOD5/TKN越小，即BOD5的濃度越低硝化菌所占的比例越大，硝化反應(yīng)越容易進(jìn)行。硝化反應(yīng)的一般要求是BOD5/TKN＞5，COD/TKN＞8,下表是GradyC.P.L.Jr推薦的不同的C/N對(duì)脫氮的效果的影響：
氨氮是硝化作用的主要基質(zhì)，應(yīng)保持一定的濃度，但氨氮濃度超過(guò)100～200mg/L時(shí)，會(huì)對(duì)硝化反應(yīng)起抑制作用，其抑制程度隨著氨氮濃度的增加而增加。
反硝化過(guò)程需要有足夠的有機(jī)碳源，但是碳源種類不同亦會(huì)影響反硝化速率。反硝化碳源可以分為三類：第一類是易于生物降解的溶解性的有機(jī)物；第二類是可慢速降解的有機(jī)物；第三類是細(xì)胞物質(zhì)，細(xì)菌利用細(xì)胞成分進(jìn)行內(nèi)源硝化純水設(shè)備。在三類物質(zhì)中，第一類有機(jī)物作為碳源的反應(yīng)速率最快，第三類最慢。
有研究認(rèn)為，廢水中BOD5/TKN≥4~6時(shí)，可以認(rèn)為碳源充足，不必外加碳源。
5、污泥齡（SRT）
污泥齡（生物固體的停留時(shí)間）是廢水硝化管理的控制目標(biāo)。為了使硝化菌菌群能在連續(xù)流的系統(tǒng)中生存下來(lái)，系統(tǒng)的SRT必須大于自養(yǎng)型硝化菌的比生長(zhǎng)速率，泥齡過(guò)短會(huì)導(dǎo)致硝化細(xì)菌的流失或硝化速率的降低。在實(shí)際的脫氮工程中，一般選用的污泥齡應(yīng)大于實(shí)際的SRT。有研究表明，對(duì)于活性污泥法脫氮，污泥齡一般不低于15d。污泥齡較長(zhǎng)可以增加微生物的硝化能力，減輕有毒物質(zhì)的抑制作用，但也會(huì)降低污泥活性。
6、內(nèi)回流比（r）
內(nèi)回流的作用是向反硝化反應(yīng)器內(nèi)提供硝態(tài)氮，使其作為反硝化作用的電子受體，從而達(dá)到脫氮的目的，循環(huán)比不但影響脫氮的效果，而且影響整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力消耗，是一項(xiàng)重要的參數(shù)。循環(huán)比的取值與要求達(dá)到的效果以及反應(yīng)器類型有關(guān)。有數(shù)據(jù)表明，循環(huán)比在50％以下，脫氮率很低；脫氮率在200％以下，脫氮率隨循環(huán)比升高而顯著上升；內(nèi)回流比高于200％以后，脫氮效率提高較緩慢。一般情況下，對(duì)低氨氮濃度的廢水，回流比在200％～300％最為經(jīng)濟(jì)。
7、氧化還原電位（ORP）
在理論上，缺氧段和厭氧段的DO均為零，因此很難用DO描述。據(jù)研究，厭氧段ORP值一般在－160～－200mV之間，好氧段ORP值一般在+180mV坐右，缺氧段的ORP值在－50～－110mV之間，因此可以用ORP作為脫氮運(yùn)行的控制參數(shù)。
8、抑制性物質(zhì)
某些有機(jī)物和一些重金屬、氰化物、硫及衍生物、游離氨等有害物質(zhì)在達(dá)到一定濃度時(shí)會(huì)抑制硝化反應(yīng)的正常進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備游離氨的抑制允許濃度：亞硝酸（Nitosomonas）為10～150mg/L，硝酸鹽(Nitrobacter)為0.1～1mg/L。有機(jī)物抑制硝化反應(yīng)的主要原因：一是有機(jī)物濃度過(guò)高時(shí)，硝化過(guò)程中的異養(yǎng)微生物濃度會(huì)大大超過(guò)硝化菌的濃度，從而使硝化菌不能獲得足夠的氧而影響硝化速率；二是某些有機(jī)物對(duì)硝化菌具有直接的毒害或抑制作用。
9、其他因素影響
生物脫氮系統(tǒng)涉及厭氧和缺氧過(guò)程，不需要供氧純水設(shè)備，但必須使污泥處于懸浮狀態(tài)，攪拌是必需的，攪拌所需的功率對(duì)豎向攪拌器一般為12～16W/m3，對(duì)水平攪拌器一般為8W/m3。
10、生物脫氮過(guò)程中氮素的轉(zhuǎn)化條件
生物脫氮過(guò)程包括氨氧化、亞硝化、硝化及反硝化，有機(jī)物降解碳化過(guò)程亦伴隨著這些過(guò)程同時(shí)完成。綜合考慮各項(xiàng)因素（如菌種及其增值速度、溶解氧、pH值、溫度、負(fù)荷等）可有效減化和改善生物脫氮的總體過(guò)程。生物脫氮反應(yīng)與有機(jī)物好氧分解反應(yīng)條件與特性蘇州皙全皙全純水設(shè)備公司可根據(jù)客戶要求制作各種流量的純水設(shè)備，去離子水設(shè)備，超純水設(shè)備及軟水處理設(shè)備。純水設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備。
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