在污水處理脫氮工藝中，由于a/o工藝比較簡單，也有其突出的特點，目前是比較普遍采用的脫氮工藝。

 

一、ao脫氮工藝的原理

 

a/o脫氮工藝是將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起，a段do（溶解氧）不大于0.2mg/l，o段do=2～4mg/l。

 

在缺氧段（a池）異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化（有機鏈上的n或氨基酸中的氨基）代謝為nh3-n，在曝氣池中充足供氧條件下，在硝化細菌的硝化作用將nh3-n氧化為no3-（或no2-），通過內(nèi)回流控制返回至a池，在缺氧條件下，反硝化細菌在反硝化作用將no3-還原為分子態(tài)氮（n2）完成c、n、o在生態(tài)中的循環(huán)，實現(xiàn)污水無害化處理。

 

ao脫氮工藝中缺氧池（a池）在前，污水中的有機碳被反硝化菌所利用，可減輕其后好氧池的有機負荷，反硝化反應產(chǎn)生的堿度可以補償好氧池中進行硝化反應對堿度的需求。好氧在缺氧池之后，可以使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除，提高出水水質(zhì)。bod5的去除率較高可達90～95%以上，但脫氮效果稍差，脫氮效率70～80%。盡管如此，由于a/o工藝比較簡單，也有其突出的特點，目前仍是比較普遍采用的工藝。在高氨氮廢水中一般采取二級ao串聯(lián)的方式設計！

 

二、提高脫氮效果的控制措施

 

a/o工藝運行過程控制不要產(chǎn)生污泥膨脹和流失，其對有機物的降解率是較高的（90～95%），缺點是脫氮效果較差。為了提高脫氮效果，a/o脫氮工藝主要控制幾個因素：

 

1、mlss

 

一般應在3000mg/l以上，低于此值a/o系統(tǒng)脫氮效果明顯降低。

 

2、氨氮負荷

 

在硝化反應中氨氮負荷（氨氮的量實際值為有機氮與氨氮的和，也就是凱氏氮tkn）在0.05gtkn/(gmlss?d)之下。

 

3、污泥負荷

 

要使硝化菌良好繁殖就要增大mlss濃度或增大曝氣池容積，以降低有機負荷，從而增大污泥齡。其污泥負荷率（cod/mlss）應小于0.10~0.15kgcod/kgmlss?d。

 

4、污泥齡

 

在硝化反應中，影響硝化的主要因素是硝化菌的存在和活性，因為自養(yǎng)型硝化菌最小比增長速度為0.21/d；而異養(yǎng)型好氧菌的最小比增殖速度為1.2/d。前者比后者的比增殖速度小得多。要使硝化菌存活并占優(yōu)勢，要求污泥齡大于4.76d；但對于異養(yǎng)型好氧菌，則污泥齡只需0.8d。在傳統(tǒng)活性污泥法中，由于污泥齡只有2～4d，所以硝化菌不能存活并占有優(yōu)勢，不能完成硝化任務。

 

5、曝氣池進水碳源

 

進入硝化池bod5值應控制在80mg/l以下，當bod5濃度過高，異養(yǎng)菌迅速繁殖，與自養(yǎng)菌爭奪氧氣，并成為優(yōu)勢菌種，使硝化細菌不占優(yōu)勢，硝化反應降低直致崩潰。

 

6、內(nèi)回流（硝化液回流）

 

內(nèi)回流的大小直接影響反硝化脫氮效果，內(nèi)回流增大，脫氮率提高，但內(nèi)回流增大增加電能消耗增加運行費。內(nèi)回流比一般控制在300~500%！

 

7、cn比

 

在脫氮過程中，c/n將影響活性污泥中硝化菌所占的比例。因為硝化菌為自養(yǎng)型微生物，代謝過程不需要有機質(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，硝化反應越容易進行。硝化反應的一般要求是bod5/tkn＞5，cod/tkn＞8,下表是gradyc.p.l.jr推薦的不同的c/n對脫氮的效果的影響：

 

 

氨氮是硝化作用的主要基質(zhì)，應保持一定的濃度，但氨氮濃度超過100～200mg/l時，會對硝化反應起抑制作用，其抑制程度隨著氨氮濃度的增加而增加。

 

反硝化過程需要有足夠的有機碳源，但是碳源種類不同亦會影響反硝化速率。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物；第二類是可慢速降解的有機物；第三類是細胞物質(zhì)，細菌利用細胞成分進行內(nèi)源硝化。在三類物質(zhì)中，第一類有機物作為碳源的反應速率最快，第三類最慢。

 

有研究認為，廢水中bod5/tkn≥4~6時，可以認為碳源充足，不必外加碳源。

 

8、硝化池溶解氧

 

do>2mg/l，一般充足供氧do應保持2～4mg/l，滿足硝化需氧量要求，按計算氧化1gnh4+需4.57g氧。

 

9、水力停留時間

 

硝化反應水力停留時間>6h；而反硝化水力停留時間2h，兩者之比為3:1，否則脫氮效率迅速下降。

 

10、ph與堿度

 

硝化反應過程生成hno3使混合液ph下降，而硝化菌對ph很敏感，硝化最佳ph =8.0～8.4，為了保持適宜的ph就應采取相應措施，計算可知，使1g氨氮（nh3-n）完全硝化，約需堿度7.1g（以caco3計）；反硝化過程產(chǎn)生的堿度（3.75g堿度/gnox--n）可補償硝化反應消耗堿度的一半左右。反硝化反應的最適宜ph值為6.5～7.5，大于8、小于7均不利。

 

11、溫度

 

硝化反應20～30℃，低于5℃硝化反應幾乎停止；反硝化反應20～40℃，低于15℃反硝化速率迅速下降。

 

因此，在冬季應提高反硝化的污泥齡ts，降低負荷率，提高水力停留時間等措施保持反硝化速率。

 

12、進水氨氮的濃度

 

硝化反應是將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮，再亞硝酸菌氧化為硝態(tài)氮。有研究表明當氨氮濃度較低時，隨著濃度的增加，氨氧化速率和亞硝酸氧化速率均增加，而且亞硝酸氧化速率增長較快，當濃度增大到一定程度，反應速率均減小。

 

平常運營過程中，總結的經(jīng)驗為氨氮起始濃度（好氧池前端）市政高于 100mg/l 硝化反應，工業(yè)高于 150mg/l 將受到一定程度抑制。（高氮氮廢水可以通過回流稀釋等避免起始濃度的影響，比如養(yǎng)殖，垃圾滲濾液等）

 

13、鹽分

 

在生物法處理高鹽含氮廢水的過程中，鹽分能夠直接影響溶解氧濃度及氧氣轉(zhuǎn)移到液相的能力，引起硝化微生物新陳代謝功能、活性污泥沉降性、顆粒污泥以及生物膜結構改變，導致生物絮體或胞外聚合物解體從而影響硝化效率。

 

根據(jù)經(jīng)驗：硝化反應的氯小于2000mg/l 的情況下正常進行 ;當然如果進水比較穩(wěn)定，可以馴化耐鹽，耐氯，氯在5000mg/l也能正常進行。氯的影響在于波動性，如果進水波動大，硝化受的影響就大，很容易流失！

 

14、有毒有害物質(zhì)（抑制物）

 

有毒有害物質(zhì)對于所有微生物，細菌都是致命的作用。硝化細菌也不例外。下面介紹一下有毒有害物質(zhì):有毒有害物質(zhì)是指抗生素等殺菌物質(zhì)，也包含影響硝化反應酶活性的物質(zhì)，比如重金屬及其有機化合物。盡量防止這些物質(zhì)進入系統(tǒng)。

 

抑制性物質(zhì)：抑制硝化的物質(zhì)主要有重金屬、酚、硫脲及其衍生物、 游離氨、雙氧水等。有毒有害物質(zhì)對于微生物是致命的，所以在處理一些含有毒有害物質(zhì)的污水時一定要做好預處理，防止有毒有害物質(zhì)進入生化池！

 

文章來源：北極星環(huán)保網(wǎng)

 

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