《AO生化的硝化及反硝化原理及控制参数汇总重要》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AO生化的硝化及反硝化原理及控制参数汇总重要（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、A/0生化办理工艺的硝化和反硝化控制（天道酬勤）1、基来源理本系统生化办理段采纳缺氧/好氧（A/O）工艺，A/O工艺往常是在惯例的好氧 活性污泥法办理系统前，增添一段缺氧生物办理过程。在好氧段，好氧微生物氧化分解污水中的BOD5，同时进行硝化反响，有机氮和氨氮在好氧段转变为硝 化氮并回流到缺氧段，此中的反硝化细菌利用氧化态氮和污水中的有机碳进行 反硝化反响，使化合态氮变为分子态氮，同时获取同时去碳和脱氮 的成效。这里侧重介绍生物脱氮原理。1）生物脱氮的基来源理传统的生物脱氮机理认为：脱氮过程一般包含氨化、硝化和反硝化三个过 程。氨化（Ammonification）:废水中的 含氮有机物，在生物
2、办理过程中被 好 氧或厌氧异养型微生物氧化分解为氨氮的过程；硝化（Nitrification）:废水中的氨氮在硝化菌（好氧自养型微生物）的作 用下被转变为NO 233 和NO的过程；反硝化（Denitrification）:废水中的NO2和NO3在缺氧条件下以及反硝化菌（兼性异养型细菌）的作用下被复原为N2的过程。在反硝化菌的作用下，少部分亚硝酸及硝酸盐氮同化为有机氮化物，成为菌体，大 多数异化为气态（7075 %）。此中硝化反响分为两步进行：亚硝化和硝化。2、硝化菌对环境的变化很敏感，它所需要的环境条件主要包含以下几方面：好氧条件，DO 21mg/l,并保持必定碱度，适合的PH值为，当pH值
3、低于时, 硝化反响会遇到克制，可是当pH低于必定值后，硝化反响就会被克制而停止，所 以说假如废水pH由高到低，且pH小于时就能够清除硝化反响致使的pH值降低。有机物含量不宜过高，污泥负荷W kgMLVSSd,因为硝化菌是自养菌，有机基质浓度高，将使异氧菌快速增殖而成为优势。适合温度2030 C。(4) 硝化菌在反响器中的逗留时间一定大于最小世代时间。(5) 克制浓度尽可能的低，除重金属外，克制硝化菌的物质还有高浓度有机基 质，高浓度氨氮、NOx-N以及络合阳离子。(6) 硝化过程NH3-N耗于异化氧化和同化的经典公式NH4+ + +所以表示，去除1gNH3-N约：耗去；生成细胞干物质；减少碱度
4、；耗去无机碳(碳酸钠能供应无机碳源)。硝化反响过程方程式以下所示：亚硝化反响:NH4+ NO2-+H2O+2H +硝化反响:no2-+一NO3-总的硝化反响:NH4+2O 2 NO3- +H2O+2H +3、反硝化反响的适合条件:最适合的PH值为78。PH高于8或低于6，反硝化速率将大为降低。(2) 反硝化菌需要缺氧、好氧(合成酶系统)条件交替存在，系统DO W1(3) 最适合温度为2040 C，低于15 C，反硝化反响速率降低。(4) (4)BOD/TN三35。反硝化菌是异氧兼性厌氧菌，可作为其碳源的有机物较 多.反硝化过程 NO3-+ OH+ +HCO3-所以表示：每1gNO3-N被硝化，
5、耗费产生新细胞产生碱度(5 )在20 C状况下，反硝化速率可取(gMLVSS d)；关于没有外来碳源的后 置反硝化系统，反硝化速率可取(gMLVSSd).反硝化反响过程分三步进行，反响方程式以下所示(以甲醇为电子供体为例)：第一步：6NO3-+ 2CH3OH6NO2-十 2CO2 十 4H2O第二步：6NO2-+ 3CH3OH3N2 十 3CO2 十 3H2O 十 60H-第三步：6NO 3-+5CH3OH5CO2+3N2+7H2O+6OH-4、本系统脫氮原理针对本系统生化工艺段而言，除了上述脫氮原理外，还糅合了短程硝化反硝化，即氨氮在O池中未被完整硝化生成no3-，而是生成了大批的no2-n
6、,但在A池N02-相同被作为受氢体而进行脱氮（上述第二步可知）；再者在A池 no2-相同也可 和nh4+进行脱 氮，即短 程硝 化-厌氧 氨氧 化，其表 示为：NH4+NO2-f N2+2H2O。所以针对本系统而言，A/O工艺如在进水水质以及系统控制参数稳固的条 件下也可达到理想的出水成效。5、工艺特色A/O脱氮工艺主要特色是：将脱氮池设置在去碳硝化过程的前端，一方面使脫氮过程能直接利用进水中的有机碳源而能够省去外加碳源；另一方面，则经过消化池混淆液的回流而使此中的 no3-在脱氮池中进行反硝化，且利用了短bod5/no3-过高,程硝化-反硝化以及短程硝化-厌氧氨氧化等工艺特色。所以工艺内回流
7、比的控 制是较为重要的，因为如内回流比过低，则将致使脱氮池中进而是反硝化菌无足够的no3-或no2-作电子受体而影响反硝化速率，如内回流比过高，则将致使5/no3-或 bod5/no3-等过低，相同将因反硝化菌得不到足够的碳源作电子供体而克制反硝化菌的生长。A/O工艺中因只有一个污泥回流系统，因此使好氧异养菌、反硝化菌和硝化菌都处于缺氧/好氧交替的环境中，这样组成的一种混淆菌群系统，可使不一样 菌属在不一样的条件下充散发挥它们的优势。将反硝化过程前置的另一个长处是 能够借助于反硝化过程中产生的碱度来实现对硝化过程中对碱度耗费的内部补充作用。图所示为A/O脱氮工艺的特征曲线。由图可见，在脱氮反响
8、池（A段） 中，进入脱氮池的废水中的COD、BOD5和氨氮的浓度在反硝化菌的作用下均有 所降落（COD和BOD5的降落是由反硝化菌在反硝化反过程中对碳源的利用所 致），而氨氮的降落则是由反硝化菌的微生物细胞合成作用以及短程硝化-厌氧氨氧化所致），no3-的浓度则因反硝化作用而有大幅度降落；在硝化反响池（O 段） 中，随硝化作用的进行，no3-的浓度快速上涨，而经过内循环大比率的回流， 反硝化段的NO3-N含量经过反硝化菌的作用显然降落， COD和BOD5则在异养 菌的作用下不停降落。氨氮浓度的降落速率其实不与no3-浓度的上涨相适应，这 主假如因为异养菌对有机物的氨化而产生的赔偿作用造成的。（
9、3）溶解氧 氧对反硝化脱氮有克制作用。一般在反硝化反响器内溶解氧应控制 在L以下（活性污泥法）或lmg/L以下（生物膜法）；（4）BOD负荷 硝化菌 是一类自养型菌，而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌快速生殖，进而佼白养型的硝化菌得不到优势，结果降低了硝化速率。所认为要充分进行硝化，BOD5负荷应保持在(BOD5)/kg(SS)d 以下。污泥逗留时间硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为二（温度20C，。为了保持池内必定量的硝化菌群，污泥逗留时间一定大于硝化菌的最小世代时间。在实质运转中，一般应取2 ；6、碳酸钠与氢氧化钠在硝化中投加的差别绝对是碳酸钠好
10、！第一，用氢氧化钠调 pH,pH颠簸很大，对微生物的活性影响 很严重，用碳酸钠，不单调理了 pH，并且pH颠簸程度远小于氢氧化钠，在混 合液中能够形成缓冲对，应付pH的颠簸，最重要的是！碳酸钠能够供应硝化 反响所需的无机碳源！这是选择碳酸钠的最最主要的原由！pH和碱度绝对不是一个观点，pH和氢离子相关，碱度和碳酸根或碳酸氢根有关!pH向来保持在之间，碱度不必定充分，这才致使我们监测水质指标时，不单 要监测pH值，还需要用滴定法测碱度！比如：超纯水的pH值约在7左右，可是它碱度是0，所以pH和碱度无直接关 系，调碱度的时候，因为碳酸根的水解，会生成氢氧根，致使pH变化。反硝化BOD降解、硝化5图
11、A/O脱氮工艺的特征曲线与传统的生物脱氮工艺对比，A/O系统不用投加外碳源，可充分利用原污 水中的有机物作碳源进行反硝化，同时达到降低BOD5和脱氮的目的；A/O系统 中缺氧反硝化段设在好氧硝化段以前，因此当原水中碱度不足时，可利用反硝 化过程中产生的碱度来增补硝化过程中对碱度的耗费。别的，A/O工艺中只有一个污泥回流系统，混淆菌群交替处于缺氧和气氧状态及有机物浓度高和低的 条件，有益于改良污泥的沉降性能及控制污泥的膨胀。生物脱氮反响过程各项 生物反响特色见表所示。表 生物脱氮反响过程中各项生物反响特色(参照值)生化反应种类去除有机物硝化反硝化亚硝化硝化微生物好氧菌及兼氧菌亚硝化细菌自养型菌硝
12、化细菌自养型菌兼性菌异养型菌能源有机物化能化能有机物氧 源(受氢体)。22O2O-、NO -NO32溶解氧/mg L-11212120碱度无变化氧化1mgNH3-N需要碱度无变化复原1mgNO 3-N/NO2-N生成碱度耗氧分解1mg有机物(B0D5)需氧2mg氧化1mgNH3-N需氧氧化1mgNO -N需氧分解1mg有机物需2，(COD)NO -NNO -N所供应化合态氧最适pH值178最适水152530303437温/ C9 =9 =9 =9 =增殖速度/d -1*好氧分解的1/21/分解速度/mg70870BOD/(gMLSS h)7mgNH3-N/(gMLSS h)28mgNO3-N/
13、(gMLSS h)依据废水的脱氮水质、办理目标、出水要求，选择A/0脱氮工艺时，其参数一般也有所不一样。往常状况下，能够依据表采纳各参数。表A/O法工艺参数(参照值)工艺参数变化范围1.回流比污泥回流比(R)一般 R 控制在30%100%硝化混淆液回流一般r控制在200%400%，过高时动力耗费大比(r)2.泥龄(SRT) 一般状况-F, SRT 810d，有时甚至长达 30d以上3.污泥质量浓度般 A 池控制在40005000mg/L ； O 池控制在(MLSS)30004000mg/L 为宜4.水温应在5-30匸范围内，低于15 C时硝化和反硝化成效显然 降低5. pH 值硝化过程pH值应
14、控制在，反硝化过程pH值应控制在6.碳氮比(BOD/TN)BOD5/TN 一般应大于5，当小于3时需补加有机碳源，如甲醇、醋酸、丙酮等易于被生物降解的含碳有机物7.碳磷比（BOD/TP） 般殳BOD/TP应大于18.溶解氧（DO）一般状况下，缺氧阶段 DO 1L9. BOD负荷一般在(kgMLSS d)10总氮负荷一般在 (kgMLSS d)7、影响要素与控制条件1）硝化反响主要影响要素与控制要求 好氧条件，并保持必定的碱度。氧是硝化反响的电子受体，硝化池内溶 解氧的高低，势必影响硝化反响的进度，溶解氧质量浓度一般保持在23mg/L， 不得低于lmg/L，当溶解氧质量浓度低于L时，氨的硝态反响将遇到克制。硝化菌对pH值的变化十分敏感，为保持适合pH值，废水应保持足够的碱度 以调理pH值的变化，对硝化菌的适合pH值为。 混淆液中有机物含量不宜过高，不然硝化菌难成为优势菌种。 硝化反响的适合温度是2035 C。当温度在535 之间由低向高渐渐高升 时，硝化反响的速率将随温度的高升而加速，而当低至5C时，硝化反响完整停 止。关于去碳和硝化在同一个池子中达成的脱氮工艺而言，温度对硝化速率
