利用微生物新陈代谢的作用进行去除氮元素的过程,称之为生物脱氮。
生物脱氮基本原理
(1)氨化反应
在氨化菌作用下,有机氮被分解转化为氨态氮,这一过程称为氨化过程,氨化过程很容易进行。
硝化反应由好氧自养型微生物完成,在有氧状态下,利用无机碳为碳源将NH4+化成NO2-,然后再氧化成NO3-的过程。
硝化过程可以分成两个阶段。第一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐(NO2-),第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐(NO3-)。
反硝化反应是在缺氧状态下,反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮(N2)的过程。反硝化菌为异养型微生物,多属于兼性细菌,在缺氧状态时,利用硝酸盐中的氧作为电子受体,以有机物(污水中的BOD成分)作为电子供体,提供能量并被氧化稳定。
生物脱氮过程的主要影响因素
(1)温度
生物硝化反应的适宜温度范围为20~30℃,15℃以下硝化反应速率下降,5℃时基本停止。反硝化适宜的温度范围为20~40℃,15℃以下反硝化反应速率下降。实际中观察到,生物膜反硝化过程受温度的影响比悬浮污泥法小,才外,流化床反硝化温度的敏感性比生物转盘和悬浮污泥的小得多。
(2)溶解氧
生物消化反应器内宜保持溶解氧的浓度在2.0mg/L以上。
(3)pH
硝化菌对pH变化十分敏感,pH在7.0~8.0时,亚硝酸菌的活性最好;而硝酸菌在pH值为7.7~8.1时活性最好。当pH降到5.5以下时,硝化反应几乎停止。
(4)碳氮比
(5)泥龄
(6)有毒物质
生物脱氮工艺
目前使用比较广泛的生物脱氮工艺主要有SBR工艺、氧化沟工艺以及缺氧/好氧(ANO)工艺等。 缺氧/好氧脱氮工艺,简称ANO法,A为缺氧(Anoxic),O为好氧(Oxic)。ANO法的工艺流程见下图。
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