美麗鄉(xiāng)村玻璃鋼一體化污水處理設備

時間：2023-09-07

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在人工生態(tài)系統(tǒng)中，CANON(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite)工藝和OLAND(oxygen limited autotrophic nitrification and denitrification)工藝結合AOB和AAOB進行脫氮。其原理為AOB首先將轉化成亞鹽，之后由AAOB將剩余的和AOB產(chǎn)生的亞鹽轉化成。Sliekers等研究表明AAOB不具備水解尿素的能力，因此AAOB不能以尿素作為氮源，但是AOB具有將尿素轉化為氮的能力，因此在處理含尿素廢水時，AOB不但能為AAOB提供亞鹽，而且還能提供氮。AAOB和AOB的協(xié)同作用主要依賴和亞鹽，其中亞鹽占主導地位。

(1)AAOB與硝化菌空間協(xié)同作用

空間協(xié)同作用主要存在于顆粒污泥和生物膜中，AAOB、AOB、NOB在顆粒污泥或生物膜中的位置主要由DO決定。因為AAOB對氧氣較為敏感，耐氧能力較低，所以AOB通常長在顆粒污泥或生物膜的表層，而AAOB則長在內部、這是因為AOB可以消耗氧氣為AAOB提供缺氧環(huán)境，同時還可以提供亞鹽基質。對NOB進行檢測發(fā)現(xiàn)其在顆粒污泥中的含量遠**AOB，究其原因主要是在低氧環(huán)境下AOB對氧的親和力比NOB要強。圖 5所示為AAOB與AOB的空間協(xié)同作用關系。

(2)AAOB與硝化菌基于底物和DO的競爭作用

AOB和AAOB都以作為基質，然而DO作為一個重要的影響因子可以決定系統(tǒng)中的優(yōu)勢菌種。由于AAOB*氧氣所以在缺氧條件下AAOB占主導作用。但這并不意味著AOB會在系統(tǒng)中消失，因為AOB有多種代謝方式，這有益于他們在不利的條件下生存(Bock et al。，1995)。有趣的是，據(jù)報道Nitrosomonas europaea也可以按照厭氧氧化方式進行代謝，但其競爭基質的能力弱于AAOB(Schmidt and。

氧對厭氧氧化活性具有較強抑制作用。據(jù)Jetten等報道微量的溶解氧(>0。5%)就會抑制厭氧氧化過程。而Strous等研究表明，只有在充入惰性氣體，將水中的溶解氧完全吹脫時，AAOB才具備降解及亞鹽的能力，也就是說只有在嚴格無氧的條件下才能檢測到厭氧氧化活性，且該研究進一步表明，溶解氧抑制是可逆的。此外AAOB與AOB相比其倍增時間長且細胞產(chǎn)率低。以上這些說明，當AOB與AAOB在好氧條件下進行競爭，AOB會獲得更多的基質和空間。

主要影響因素

(1)溫度

生物硝化反應的適宜溫度范圍為20~30℃，15℃以下硝化反應速率下降，5℃時基本停止。反硝化適宜的溫度范圍為20~40℃，15℃以下反硝化反應速率下降。實際中觀察到，生物膜反硝化過程受溫度的影響比懸浮污泥法小，此外，流化床反硝化溫度的敏感性比生物轉盤和懸浮污泥的小得多。

(2)溶解氧

硝化反應過程是以分子氧作為電子終受體的，因此，只有當分子氧(溶解氧)存在時才能發(fā)生硝化反應。為滿足正常的硝化效果，在活性污泥工藝運行過程中，DO值至少要保持在2mg/L以上，一般為2~3mg/L。當DO值較低時，硝化反應過程將受到限制，甚至停止。

反硝化與硝化在溶解氧的需求方面是一個對立的過程。傳統(tǒng)的反硝化過程需要在嚴格意義上的缺氧環(huán)境下才能發(fā)生，這是因為DO與NO3-都能作為電子受體，存在競爭行為。當有DO存在時，不僅會抑制微生物對鹽還原酶的合成及其活性，而且會使反硝化菌**利用 DO作為電子終受體降解**物。但是，在實際的工藝運行過程中，由于氧傳遞的限制造成污泥絮體內部存在部分缺氧環(huán)境，也就是說，曝氣池內即使存在一定濃度的DO，反硝化反應也有可能發(fā)生。研究表明，在實際活性污泥系統(tǒng)中只需將缺氧池DO控制在0.5mg/L 以下就能夠促使反硝化反應的發(fā)生，實現(xiàn)較好的反硝化效果。

(3)pH

pH值是影響廢水生物脫氮工藝運行的重要參數(shù)之一。多數(shù)實驗表明，生物脫氮功能菌對 pH值的變化非常敏感，硝化菌的適pH為 8.0~8.4，當pH值不在6.0~9.6范圍，即**9.6或**6.0時硝化反應將受到抑制而停止。

對于反硝化過程而言，反硝化反應也需要維持一定的pH值，以使其達到狀態(tài)，其適 pH為7.0~8.5。發(fā)生有效反硝化作用的pH范圍為6.0~8.5，當pH8.5時，反硝化效果受到影響，表現(xiàn)為反硝化速率的顯著下降。此外，反硝化反應的終產(chǎn)物還受pH值的影響，不同的pH值將有不同的終產(chǎn)物，如pH>7.3 反應終產(chǎn)物為 N2，而pH<7.3 反應終產(chǎn)物為N2O。

(4)碳氮比

生物脫氮硝化與反硝化過程實際上是一個對立的統(tǒng)一體，這是由硝化菌和反硝化菌的自身屬性決定的。硝化菌為自養(yǎng)微生物，代謝過程不需要**物的參與，當存在高濃度**物時，其對營養(yǎng)物質的競爭遠弱于異養(yǎng)菌而產(chǎn)生抑制效果，硝化反應會因硝化菌數(shù)量的減少而受到限制。所以，污水進水BOD5/TKN越小，硝化菌所占的相對比例就越大，這樣就越有利于硝化反應的發(fā)生。反硝化菌是異養(yǎng)微生物，進行反硝化反應時需要**碳源參與提供反應電子，因此，為實現(xiàn)真正意義上的生物脫氮，就必需有足夠的碳源**物。有關研究表明，廢水進水中 BOD5/TKN≥4~6 時，可以認為反硝化碳源是充足的，不必外加碳源。

(5)污泥齡(SRT)

SRT是廢水生物脫氮系統(tǒng)的一個重要控制參數(shù)。一般來說，系統(tǒng)的SRT要大于硝化菌的小比生長速率，這是因為硝化菌的比增長速率要比活性污泥系統(tǒng)中異養(yǎng)菌的比增長速率小一個數(shù)量級。唯有這樣，硝化菌在連續(xù)流的系統(tǒng)中才能得以生存，以至硝化反應的發(fā)生，實現(xiàn)氮素的轉化。

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詞條說明
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