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污水处理技术之短程硝化反硝化工艺

污水处理技术之短程硝化反硝化工艺

传统生物脱氮将氨(化学式:NH3) 氧化(oxidation)为氨氮水(Nitric acid)后,再进行缺氧反硝化。生活污水处理方法现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。 一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。 二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。 三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。但实际上从氮的微生物转化过程来看,氨被氧化成硝酸是由两类独立的细菌催化完成的,因此,在合适的条件下,氨的氧化可以终止在亚硝酸盐阶段,即短程硝化。

短程反硝化就是反硝化菌在有机碳源作用下发生的 NO2--N 的异养反硝化,在不考虑(consider)生物同化作用的情况下,氮的转化过程(guò chéng)可用下式表示:在不考虑生物同化耗碳的情况下,短程反硝化 1mg NO2-N 需要 1.71mg BOD,比传统(chuán tǒng)生物脱氮方式节省 40%的碳耗。

因此,理论上认为短程硝化反硝化是较适合低碳(Low carbon)源污水生物脱氮需求的种技术。但是,普遍认为将生物硝化过程控制在亚硝化阶段是比较困难的,因为亚氨氮水(Nitric acid)盐氧化菌(fungus)比氨氧化菌具有更高的基质利用速率。

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近年,大量学者研究发现通过(tōng guò)调控温度、溶合氧、p H以及污泥龄SRT等运行参数,可以促进短程硝化反硝化过程的进行:

①温度 T:氨氧化(oxidation)菌(fungus)和亚氨氮水(Nitric acid)盐(Nitrate)氧化菌生长的最佳温度范围不同,低于 15℃或高于 30℃都能实现亚硝酸盐的积累。

② 溶解氧 DO:研究表明氨氧化(oxidation)菌(fungus)的氧饱和常数为 0.2~0.4mg·L-1、而亚硝酸盐氧化菌为 1.2~1.5mg·L-1。因此,在低 DO 条件下,氨氧化菌对氧的利用率比亚硝酸盐氧化菌高,增值速率也更快,通过(tōng guò)淘汰亚硝酸盐氧化菌实现亚硝酸盐的积累。

③p H 值:研究(research)发现氨(化学式:NH3) 氧(Oxygen)化菌和亚硝酸(Acerbity)盐(Nitrate)氧化(oxidation)菌适宜生长的 pH 不同。就氨氧化菌而言,p H 为 7.4~8.3 时生长速率较高,p H 为 8 左右达到最大。而亚硝酸盐氧化菌,p H 为 7.0 时生长速率达到最大。因此,控制 p H 可以实现亚硝酸盐的积累。 

④污泥龄 SRT:研究(research)发现氨氧化菌的倍增时间比亚硝酸盐氧化菌短,通过控制 SRT 可以逐渐富集氨氧化菌而淘汰亚硝酸盐氧化菌,实现亚硝酸盐的积累。

目前(Nowadays),荷兰 Delft 工业大学开发的 Sharon 工艺(gōng y)、比利时 Gent 大学提出 OLAND 工艺等,都是典型的短程生物脱氮工艺技术。污水处理的步骤生活污水是指人们在日常生活活动中所排出的废水,这种废水主要被生活废料和人的排泄物所污染,污染物的数量、成分和浓度与人们的生活习惯、用水量有关。 生活污水一般并不含有有毒物质,但是,它具有适于微生物繁殖的条件,含有大量细菌和病原体,从卫生角度来看,具有一定的危害性。前者,通过调控温度和 p H,获得了好的亚硝化效果;后者调控 DO,实现了氨氮的部分亚硝化以及亚硝酸盐(Nitrate)的自养脱氮。

有学者通过控制温度和 DO,在  系统中成功启动(start)高 NH4+-N废水的亚硝化转化和亚氨氮水(Nitric acid)盐的积累。农村污水如何处理为使污水经过一定方法处理后,达到设定的某些标准,排入水体、排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法等。

污水处理技术之短程硝化反硝化工艺

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