生活污水如何處理達標排放
反硝化作用是指亞硝酸(鹽)和硝酸(鹽)在異養(yǎng)微生物的作用下,被異化還原為氮氣的過程。參與這一生化反應(yīng)的微生物是反硝化菌。反硝化菌屬兼性菌,在自然環(huán)境中幾乎無處不在,污水處理系統(tǒng)中許多常見的微生物都是反硝化菌。如變形桿菌、微球菌屬、假單胞菌屬、芽胞桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬等。有分子態(tài)溶解氧存在時,反硝化菌能夠氧化分解有機物,利用分子氧作為終電子受體。在無分子態(tài)溶解氧情況下,反硝化菌可以利用硝酸鹽和亞硝酸鹽中的N5+和N3+作為能量代謝中的電子受體被還原。2.4.1反硝化過程面臨的問題為理清污水處理廠反硝化工藝單元的運行現(xiàn)狀,對生物處理系統(tǒng)的反硝化能力進行了跟蹤檢測。如圖3所示,水溫對反硝化效果的影響并不大,系統(tǒng)反硝化速率基本維持在0.8mgNO-3-N/(gVSS•h)左右,基本處于較低的水平。究其原因,反硝化細菌在反硝化過程中需要消耗一定量的有機物。按照脫氮除磷理論以及化學衡算關(guān)系,轉(zhuǎn)化1gNO-2-N為N2時,需要有機物(以BOD5計)1.71g,轉(zhuǎn)化1gNO-3-N為N2時,需要有機物(以BOD5計)為2.86g[1],因此通常要求系統(tǒng)中的BOD5/TKN大于3才能滿足脫氮的基本碳源要求。也就是說,城鎮(zhèn)污水處理廠的TN是否能穩(wěn)定達標,BOD5/TKN的比例關(guān)系有大影響。如圖4所示,進水COD/NH3-N約為8,折合成BOD5/TKN不到2.5,且波動明顯,可供反硝化細菌利用的有機物相對不足。因此,碳源不足是影響污水處理廠反硝化效果的關(guān)鍵因素,需要采取外加碳源、內(nèi)碳源開發(fā)等有效技術(shù)措施提高生物脫氮系統(tǒng)的碳氮比。2.4.2投加碳源對反硝化的影響反硝化過程需要有機物作為電子供體,將硝酸鹽氮還原為氮氣,以實現(xiàn)污水脫氮的目的。通過在生物池內(nèi)投加外部碳源,能夠快速提高系統(tǒng)的反硝化能力[3]。本研究對比分析了投加碳源對生物處理系統(tǒng)反硝化能力的影響,如圖5所示,投加已知量碳源(乙酸鈉)后,反硝化能力顯著提高。因此,在進水碳源不足的情況下,可以通過外加碳源的方法提高系統(tǒng)的反硝化效果,強化生物脫氮性能。2.4.3內(nèi)源反硝化過程對脫氮效果的影響內(nèi)源反硝化是指水中缺少底物的情況下,反硝化菌依靠內(nèi)源消耗進行反硝化的過程。通常情況下,反硝化速度較慢,其作用容易被忽略。但多數(shù)情況下,受控或不受控的內(nèi)源反硝化過程都是生物脫氮的重要組成部分,只是不希望二沉池因反硝化而出現(xiàn)污泥上浮等不良后果。內(nèi)源反硝化發(fā)生在可快速利用和慢速利用的碳源已基本*消耗的情況下,為此,本研究取樣位置選擇在氧化溝的出口處。測定的內(nèi)源反硝化速率如圖6所示,內(nèi)源反硝化速率平均為0.68mgNO-3-N/(gVSS•h)。由此可見,內(nèi)源反硝化對生物脫氮效果亦具有明顯的貢獻,在實際條件允許的情況下,可通過增加缺氧池的水力停留時間來充分利用內(nèi)源反硝化過程,從而盡可能減少外碳源的投加,但需要防范由于內(nèi)源反硝化過程造成的二沉池污泥上浮現(xiàn)象,或者所需的泥齡明顯增加,不夠經(jīng)濟。
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