脱氮工艺运行控制的要点,脱氮的工艺有很多种,如A/O、A2/O、SBR等,还有更先进的短程脱氮ANAMMOX,今天我们就初步谈谈A/O工艺硝化阶段的运行管理(反硝化阶段下周再讨论)。
A/O系统是目前广泛应用的生物除氮工艺,是生物脱氮的主要形式。它分为两个步骤:首先是,氨氮在好氧池硝化,其次是,硝基氮在缺氧池进行反硝化
首先,我们来了解一下硝化反应工艺原理。
在曝气池的活性污泥中,硝化细菌将氨氮首先转化为NO2-,最终转化为NO3-,这个把氨氮转化为硝态氮的反应称之为硝化过程;硝化细菌属于自养型细菌,通过吸收溶解于水中的CO和CO2来获取生长繁殖所需的碳源。
下面,我们来了解一下控制指标,A/O系统在运行时,把握住以下五项关键指标,即可获得理想的脱氮效果。
1. 反应环境:硝化菌对环境非常敏感,在运行中需防止其活性受到抑制。
水温:硝化菌适宜的水温为20-30℃,15℃以下反应速度下降,5℃时完全停止;因此冬季运行时,处理效果会变差,或者采取其他保温、升温的措施。
溶解氧:硝化过程需要维持曝气池有足够的溶解氧,氧化1g氨氮约需耗氧4.3g,可按4.6g计算。溶解氧浓度若低于1mg/l,硝化反应将会停止。
pH值:硝化菌适宜的pH值在7.5-8.6的范围内,曝气区的pH值需维持在这个范围内才能获得良好的硝化效率。
BOD的影响:由于硝化菌是自养菌,其繁殖速度弱于好氧系统的异氧菌,当曝气区前段的BOD没有被很好的降解,就会影响硝化反应的进行,所以,通常在曝气池中大部分的硝化反应发生在曝气池的后半段。
毒性物质:硝化菌对有毒物质的耐受能力很低,需要严控毒性物质进入系统
2. 污泥龄:硝化菌为自养型细菌,世代周期较异养型细菌长,为3天。所以要保持曝气池活性污泥的泥龄足够,建议至少维持泥龄在5天以上。
3. 食微比:和降解有机物过程控制一样,氮元素的食微比非常重要,通常食微比应控制在0.05kgN/kgMLSS.d。若水温,pH条件不十分理想时,食微比需要控制得更低,如0.03kgN/kgMLSS.d。
4. 菌胶团结构:维持曝气区活性污泥的生物絮凝状态也十分重要,一旦污泥发生解絮解体,则硝化菌会大量流失,使硝化作用明显减弱甚至停止。所以在注意氮的食微比外,维持适当的BOD食微比也非常重要。
5. 碱度:硝化过程是释放酸度的过程,需要消耗碱度,消耗量约8.64gHCO3-/g氨氮=7.14gCaCO3碱度/g氨氮。所以当氮负荷较高时,有时需要向曝气池投加碱和碳酸氢钠来维持pH值并补充碱度。
以上就是脱氮反应中硝化反应的原理和控制参数