山东农业面源污染脱氮
传统硝化反硝化,传统的理论认为生物脱氮是由有机氮氨化、硝化、反硝化及微生物的同化作用来完成。氨化作用是将有机氮在生物处理过程中氧化为氨氮;硝化作用是由氨氧化为硝酸的过程称为硝化作用;反硝化作用,硝酸盐在缺氧条件(DO<0.5mg/L)下被反硝化菌还原为亚硝酸盐,再转化为氮气的过程。它的缺点也比较明显:①存有大量有机物的情况下,自养硝化菌对氧气与营养物的竞争力不如好氧异养菌,导致反应中硝化菌种无法占据主导地位;②反硝化需要提供有机物作为电子供体,但硝化过程中去除了大量有机碳导致碳源缺乏。污水处理中的脱氮环节,通过生物或化学方法,将含氮化合物转化为氮气,从而降低水体中的氮含量。山东农业面源污染脱氮
所以为了保址反硝化反应的顺利进行,必须保持严格的缺氧状态,保持氧化还原电位为-50一-110mV。另外,反硝化菌从有氧呼吸转为无氧呼吸的关键是合成无氧呼吸的酶,而分子态氧的存在会抑制这类酶的合成及其活性。因此,为使反硝化反应正常进行,悬浮型活性污泥系统中的溶解氧应保持在0.2mg/L以下,由于生物膜对氧传递的阻力较大,即使合液中有一定量的DO,生物膜内层仍呈缺氧状态而继续进行反硝化,所以附着型生物处理系统可以容许较高的溶解氧浓度(一般低于1mg/L)。除磷脱氮价格脱氮碳源是生物脱氮过程中提供微生物生长所需的碳源。
脱氮主要影响因素:溶解氧,硝化反应过程是以分子氧作为电子终受体的,因此,只有当分子氧(溶解氧)存在时才能发生硝化反应。为满足正常的硝化效果,在活性污泥工艺运行过程中,DO值至少要保持在2mg/L以上,一般为2~3mg/L。当DO值较低时,硝化反应过程将受到限制,甚至停止。反硝化与硝化在溶解氧的需求方面是一个对立的过程。传统的反硝化过程需要在严格意义上的缺氧环境下才能发生,这是因为DO与NO3-都能作为电子受体,存在竞争行为。当有DO存在时,不只会抑制微生物对硝酸盐还原酶的合成及其活性,而且会使反硝化菌优先利用 DO作为电子终受体降解有机物。但是,在实际的工艺运行过程中,由于氧传递的限制造成污泥絮体内部存在部分缺氧环境,也就是说,曝气池内即使存在一定浓度的DO,反硝化反应也有可能发生。研究表明,在实际活性污泥系统中只需将缺氧池DO控制在0.5mg/L 以下就能够促使反硝化反应的发生,实现较好的反硝化效果。
五段Phoredox工艺(简称为Phoredox工艺),由于发现Bardenpho工艺中混合液回流中的硝氮对生物除磷有非常不利的影响,通过Bardenpho工艺的中试研究,Barnard(1976)提出真正意义上的生物脱氮除磷工艺流程(见图8),即在Bardenpho工艺前段增设一个厌氧区。这一工艺流程在南非称为五段Phoredox工艺(简称为Phoredox工艺),在美国称之为改良型Bardenpho工艺。改良型Bardenpho工艺通常按低污泥负荷(较长污泥龄)方式设计和运行,目的是提高脱氮效率。五段Phoredox工艺使用的SRT比A2/O工艺更长(10-20d),其他设计参数为:厌氧区 HRT=0.5-1h;头一缺氧区HTR=1-3h;第二缺氧区HRT=2-4h;头一好氧区HRT=4-12h,第二好氧区HRT=0.5-1h;污泥回流比为50%-100%;混合液回流比为200%-400%。脱氮技术可以减少水体中氮源的排放,保护水资源。
氨吹脱,吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。废水中的NH3-N通常以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状态把持平衡而存在的:NH4++OH↹NH3+H2O,当PH为中性时,NH3-N主要以铵离子(NH4+)形式存在,当PH值为碱性,NH3-N主要以游离氨(NH3)状态存在吹脱法是在沸水中加入碱,调节PH值至碱性,先将废水中的NH4+转化为NH3,然后通入蒸汽或空气进行解吸,将废水中的NH3转化为气相,从而将NH3-N从水中去除。常用空气或水蒸气作载气,前者称为空气吹脱,后者称为蒸汽吹脱。而控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。化学法脱氮适用于水体中氮浓度较高的情况。河北地表四类脱氮
脱氮技术应用普遍,涉及多个行业和领域。山东农业面源污染脱氮
污水中的氮主要以氨氮和有机氮的形式存在,通常没有或只有少量亚硝酸盐和硝酸盐形式的氮。只有不到20%~40%的氮在传统的二级处理中被去除。污水生物处理脱氮主要是靠一些专性细菌实现氨形式的转化,经过氨化、硝化、反硝化过程,含氮有机化合物较终转化为无害的氮气,从污水中去除。泥龄:为保证反应器中的存活并维持一定数量和性能的硝化菌,活性污泥在其中的停留时间SRT即泥龄必须大于硝化菌的较小世代周期,否则硝化菌的流失率大于其繁殖率。较终使其从系统中数量越来越少。一般来说,系统的泥龄应为硝化菌世代周期的两倍以上,一般不得小于3一5d,冬季水温低时要求泥龄更长,为保证一年四季都有充分的硝化反应,通常泥龄都大于10d。较长的泥龄可增强硝化反应的能力,并可减轻有毒物质刺激的抑制作用。山东农业面源污染脱氮