AO生化的硝化与反硝化原理
AO生化池计算范文

AO生化池计算范文AO生化池(Anaerobic-Anoxic-Oxic Biochemical Pond)是生物处理废水的一种常用方法,属于二级生物处理工艺。
其主要原理是通过细菌的代谢作用将废水中的有机物质氧化降解,使其达到排放标准。
AO生化池的处理过程一般分为厌氧区(Anoxic Zone)、缺氧区(Anaerobic Zone)和好氧区(Oxic Zone)三个区域。
废水首先进入厌氧区,该区域内没有氧气,但有氮气存在。
因此,厌氧环境能够使氮气中的硝酸盐还原成氮气,并释放出氮气。
这个过程被称为反硝化作用。
反硝化作用不仅能够降低水体中的氮含量,还能减少氮气对水体造成的污染。
接下来,废水进入缺氧区,此区域中没有氧气。
在缺氧区内,废水中的有机物质开始被厌氧微生物降解,并产生大量的有机污泥。
厌氧微生物通过厌氧发酵作用,将有机物质转化成简单的有机物质和一些有机酸产物。
这些有机酸产物随后进入厌氧区和好氧区中的微生物共同产生甲烷(CH4)。
这个过程被称为厌氧消化作用。
最后,废水进入好氧区,该区域内存在氧气。
在好氧区中,废水中的有机残留物质被氧气和好氧微生物氧化,转化为二氧化碳(CO2)、水(H2O)和无机物质。
这个过程被称为好氧作用。
同时,好氧区中的氧气还能够促使废水中的产甲酸盐和硝酸盐转化为硝酸盐。
这个过程被称为硝化作用。
好氧作用和硝化作用能够进一步提高废水中有机物和氮的去除效果。
总之,AO生化池通过厌氧区、缺氧区和好氧区的有机物降解和氮素转化作用,能够有效地处理废水并达到排放标准。
该工艺具有处理效果好、运行稳定、操作简单、投资费用低等优点。
广泛应用于工业、农村和城市污水处理厂等领域。
然而,AO生化池也存在一些问题。
首先,该工艺需要大量的面积用于建设废水处理系统,导致占地面积较大。
其次,废水处理过程中产生的废泥需要进行处理,否则会对环境带来二次污染。
此外,由于废水中的有机物质浓度和水质变化较大,对好氧区和厌氧区的操作参数要求较高,需要经常进行调整。
生物脱氮机理、ao工艺脱氮解释

生物脱氮机理、AO工艺脱氮过程解释生物脱氮的基本原理是在将有机氮转化为氨态氮的基础上,先利用好氧段经硝化作用,由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用,将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮,即将NH3转化为NO2--N和NO3--N。
在缺氧条件下通过反硝化作用,以硝酸盐氮为电子受体,以有机物为电子供体进行厌氧呼吸,并有外加碳源提供能量,将硝氮转化为氮气,即,将NO2--N(经反亚硝化)和NO3--N(经反硝化)还原为氮气,溢出水面释放到大气,参与自然界氮的循环。
水中含氮物质大量减少,降低出水的潜在危险性,达到从废水中脱氮的目的。
由此可见,生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件:硝化阶段:足够的溶解氧(DO)值在2mg/L以上,合适的温度,最好20℃,不低于10℃,足够长的污泥泥龄,合适的pH条件。
反硝化阶段:硝酸盐的存在,缺氧条件(DO)值在0.5mg/L左右,充足的碳源(能源),合适的pH条件。
通过上述原理,可组成缺氧与好氧池,即所谓A/O系统。
AO工艺法也叫厌氧-好氧工艺法,A(Anacrobic)是厌氧段,用与脱氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有机物。
A/O法生物去除氨氮原理:污水中的氨氮,在充氧的条件下(O段),被硝化菌硝化为硝态氮,大量硝态氮回流至A段,在缺氧条件下,通过兼性厌氧反硝化菌作用,以污水中有机物作为电子供体,硝态氮作为电子受体,使硝态氮波还原为无污染的氮气,逸入大气从而达到最终脱氮的自的。
硝化反应:NH4++2O2→NO3-+2H++H2O反硝化反应:6NO3-+5CH3OH(有机物)→5CO2↑+7H2O+6OH-+3N2↑如图,A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。
在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,提高污水的可生化性,提高氧的效率;在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。
反硝化的原理

反硝化的原理反硝化是一种生物地球化学过程,是指氨氧化细菌把硝酸盐还原成氮气的过程。
其主要原理如下:1. 硝化阶段:反硝化过程的第一步是硝化阶段,通过细菌将有机氮化合物或氨氧化为亚硝酸盐,再进一步氧化为硝酸盐。
2. 反硝化阶段:在反硝化阶段,一些细菌(如亚维伯氏菌属和消化副生气菌属)使用硝酸盐作为电子受体,利用有机质进行呼吸代谢。
这些细菌产生一系列酶,通过将硝酸盐还原为一氧化氮(NO)、亚氮酸盐(NO2-)、亚硝酸盐(NO3-)等来进行反应。
3. Denitrification过程:最终,亚硝酸盐被还原为氮气(N2),从而完成了反硝化过程。
这个过程中产生的氮气会被释放到大气中,形成氮分子(N2)。
反硝化的原理基于一系列细菌的代谢过程,这些细菌分解硝酸盐,从中获得能量。
反硝化对于环境的氮循环以及氮素的含量和形态起着重要作用,有助于维持生态系统的平衡。
补充说明:在反硝化过程中,细菌利用硝酸盐来进行呼吸代谢,这是一种名为呼吸性反硝化的过程。
细菌首先将硝酸盐(NO3-)还原为亚硝酸盐(NO2-),然后再将亚硝酸盐进一步还原为一氧化氮(NO)。
这些反硝化细菌需要在缺氧环境下生存,因为反硝化是在缺氧条件下进行的。
由于没有氧气作为最终电子受体,细菌通过还原硝酸盐来获得能量。
反硝化细菌产生的一氧化氮(NO)是一个重要的中间产物。
一氧化氮可以进一步被其他细菌利用,将其还原为氮气(N2)。
这个过程称为异氧性反硝化。
反硝化过程是氮循环中的重要一环,它将硝酸盐还原为氮气,从而将固定在土壤和水体中的氮释放回大气中,维持了氮的平衡。
此外,反硝化对于防止土壤和水体中硝酸盐的积累也具有重要意义,因为高浓度的硝酸盐对环境和生物多样性可能产生负面影响。
总的来说,反硝化过程通过细菌的代谢作用,将硝酸盐还原为氮气,起到了调节氮循环、维持生态平衡的作用。
二级ao工艺原理及流程

二级ao工艺原理及流程
二级AO工艺是一种常用的污水处理工艺,其原理主要是通过生物反应池中的好氧和厌氧过程来去除有机物和氮、磷等营养物质。
以下是该工艺的流程:
1. 污水首先进入缺氧池,在此处与回流污泥混合,进行反硝化反应,将硝态氮还原为亚硝态氮或氮气,同时去除部分有机物。
2. 经过缺氧池处理后的污水进入好氧池,在此处进行好氧生物反应,有机物被氧化分解为二氧化碳和水,同时氨氮在硝化菌的作用下被氧化为硝态氮。
3. 好氧池的出水部分回流至缺氧池,为缺氧池中的反硝化反应提供硝态氮。
4. 经过好氧池处理后的污水进入沉淀池,在此处将活性污泥与水分离。
5. 沉淀池的上清液排出,可作为处理后的水排放或回用;沉淀池的污泥部分回流至缺氧池,以维持反应器中的污泥浓度。
通过上述流程,二级AO工艺可以有效去除污水中的有机物、氮和磷等营养物质,达到净化水质的目的。
A2O工艺的概述及原理

A20工艺的概述及原理Ao 是Anaeroxic-Anoxic-Oxic 的英文缩写,Ao 生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、 生 物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合。
工作原理其工艺流程图如下图, 生物池通过曝气装置、 推进器(厌氧段和缺氧段)及回流渠道的布置分 成厌氧段、缺氧段、好氧段。
A2O 工艺流程图 在该工艺流程内,BOD SS 和以各种形式存在的氮和磷将一一被去除。
A 2。
生物脱氮除磷系 统的活性污泥中,菌群主要由硝化菌和反硝化菌、 聚磷菌组成。
在好氧段, 硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细 菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用, 转化成氮气逸入到大气中, 从而达到脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷 菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷除去。
工艺特点(1)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除 有机物、脱氮除磷的功能。
⑵在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于 同类其他工艺。
(3) 在厌氧一缺氧一好氧交替运行下, 丝状菌不会大量繁殖,SVI —般小于100,不会发生污■F泥膨胀。
(4)污泥中磷含量高,一般为2. 5%以上。
A2O工艺各反应池的单元功能及其存在的问题各反应器的功能1、厌氧反应器,原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入,本反应器主要功能是释放磷,同时部分有机物进行氨化;2、缺氧反应器,首要功能是脱氮,硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的,循环的混合液量较大,一般为2Q(Q为原污水流量);3、好氧反应器一一曝气池,这一反应单元是多功能的,去除BOD硝化和吸收磷等均在此处进行。
流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器。
4、沉淀池,功能是泥水分离,污泥一部分回流至厌氧反应器,上清液作为处理水排放。
AO工艺流程及工艺原理

A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
该工艺处理效率一般能达到:BOD5和SS为90%~95%,总氮为70%以上,磷为90%左右,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。
但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法,运行管理要求高,所以对目前我国国情来说,当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化,从而影响给水水源时,才采用该工艺。
工艺流程及工艺原理1、A2/O工艺流程A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧磷工艺(A~/O)的基础上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功能。
该工艺在好氧磷工艺(A/O)中加一缺氧池,将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端,该工艺同时具有脱氮除磷的目的。
A2/O工艺流程图如图4.4.1所示。
2.工艺原理首段厌氧池,流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥,本池主要功能为释放磷,使污水中P的浓度升高,溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中的BOD5浓度下降;另外,NH3-N 因细胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N浓度下降,但NO3-N含量没有变化。
在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2-N 还原为N2释放至空气,因此BOD5浓度下降,NO3-N浓度大幅度下降,而磷的变化很小。
在好氧池中,有机物被微生物生化降解,而继续下降;有机氮被氨化继而被硝化,使NH3-N浓度显著下降,但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加,P随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速度下降。
A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NO3-N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能。
反硝化原理——精选推荐

反硝化原理A、反硝化反应反硝化反应是由⼀群异养型微⽣物完成的⽣物化学过程。
在缺氧(不存在分⼦态溶解氧)的条件下,将亚硝酸根和硝酸根还原成氮⽓、⼀氧化氮或氧化⼆氮。
参与反硝化过程的微⽣物是反硝化菌。
反硝化菌属兼性菌,在⾃然环境中⼏乎⽆处不在,在废⽔处理系统中许多常见的微⽣物都是反硝化细菌。
当有溶解氧存在时,反硝化菌分解有机物利⽤分⼦态氧作为最终电⼦受体。
在⽆溶解氧的情况下,反硝化菌利⽤硝酸盐和亚硝酸盐中的N(V)和N(III)作为能量代谢中的电⼦受体,O2-作为受氢体⽣成H2O和OH-碱度,有机物作为碳源及电⼦供体提供能量并被氧化稳定。
⽣物反硝化过程可⽤以下⼆式表⽰:2NO2- + 6H( 电⼦供体有机物) → N2 + 2H2O + 2OH- (1)2NO3- + 10H( 电⼦供体有机物) → N2 + 4H2O + 2OH- (2)反硝化过程中亚硝酸根和硝酸根的转化是通过反硝化细菌的同化作⽤和异化作⽤来完成的。
同化作⽤是指亚硝酸根和硝酸根被还原成氨氮,⽤来合成新微⽣物的细胞、氮成为细胞质的成分的过程。
异化作⽤是指亚硝酸根和硝酸根被还原为氮⽓、⼀氧化氮或⼀氧化⼆氮等⽓态物质的过程,其中主要成分是氮⽓。
异化作⽤去除的氮约占总去除量的70~75%。
反硝化过程的产物因参与反硝化反应的做⽣物种类和环境因素的不同⽽有所不同。
例如,pH 值低于7.3时,⼀氧化⼆氮的产量会增加。
当游离态氧和化合态氧同时存在时,微⽣物优先选择游离态氧作为含碳有机物氧化的电⼦受体。
因此,为了保证反硝化的顺利进⾏,必须确保废⽔处理系统反硝化部分的缺氧状态。
废⽔中的含碳有机物可以作为反硝化过程的电⼦供体。
由式(1)和式(2)计算,转化1g亚硝酸盐氮为氮⽓时,需要有机物(以BOD5表⽰) 1.71g,转化1g硝酸盐氮为氮⽓时,需要有机物(以BOD5表⽰)2.86g,与此同时产⽣3.57g碱度(以CaCO3计)。
如果废⽔中不含溶解氧,为使反硝化进⾏完全,所需碳源、有机物(以BOD5表⽰)总量可⽤下式计算:C=1. 71[NO2-N] + 2.86[NO3N] (3)式中:C——反硝化过程有机物需要量(以BOD5表⽰),mg/L;[NO2- –N]——亚硝酸盐浓度,mg/L;[NO3- N]——硝酸盐浓度,mg/L。
生物脱氮机理、AO工艺脱氮解释

生物脱氮机理、AO工艺脱氮过程解释生物脱氮的基本原理是在将有机氮转化为氨态氮的基础上,先利用好氧段经硝化作用,由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用,将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮,即将NH3转化为NO2--N和NO3--N。
在缺氧条件下通过反硝化作用,以硝酸盐氮为电子受体,以有机物为电子供体进行厌氧呼吸,并有外加碳源提供能量,将硝氮转化为氮气,即,将NO2--N(经反亚硝化)和NO3--N(经反硝化)还原为氮气,溢出水面释放到大气,参与自然界氮的循环。
水中含氮物质大量减少,降低出水的潜在危险性,达到从废水中脱氮的目的。
由此可见,生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件:硝化阶段:足够的溶解氧(DO)值在2mg/L以上,合适的温度,最好20℃,不低于10℃,足够长的污泥泥龄,合适的pH条件。
反硝化阶段:硝酸盐的存在,缺氧条件(DO)值在0.5mg/L左右,充足的碳源(能源),合适的pH条件。
通过上述原理,可组成缺氧与好氧池,即所谓A/O系统。
AO工艺法也叫厌氧-好氧工艺法,A(Anacrobic)是厌氧段,用与脱氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有机物。
A/O法生物去除氨氮原理:污水中的氨氮,在充氧的条件下(O段),被硝化菌硝化为硝态氮,大量硝态氮回流至A段,在缺氧条件下,通过兼性厌氧反硝化菌作用,以污水中有机物作为电子供体,硝态氮作为电子受体,使硝态氮波还原为无污染的氮气,逸入大气从而达到最终脱氮的自的。
硝化反应:NH4++2O2→NO3-+2H++H2O反硝化反应:6NO3-+5CH3OH(有机物)→5CO2↑+7H2O+6OH-+3N2↑如图,A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。
在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,提高污水的可生化性,提高氧的效率;在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。
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2.5 A/O生化处理
2.5.1 基本原理
本系统生化处理段采用缺氧/好氧(A/O)工艺,A/O工艺通常是在常规的好氧活性污泥法处理系统前,增加一段缺氧生物处理过程。
在好氧段,好氧微生物氧化分解污水中的BOD5,同时进行硝化反应,有机氮和氨氮在好氧段转化为硝化氮并回流到缺氧段,其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应,使化合态氮变成分子态氮,同时获得同时去碳和脱氮的效果。
这里着重介绍生物脱氮原理。
1) 生物脱氮的基本原理
传统的生物脱氮机理认为:脱氮过程一般包括氨化、硝化和反硝化三个过程。
①氨化(Ammonification):废水中的含氮有机物,在生物处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;
②硝化(Nitrification):废水中的氨氮在硝化菌(好氧自养型微生物)的作用下被转化为NO2-和NO3-的过程;
③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)的作用下被还原为N2的过程。
其中硝化反应分为两步进行:亚硝化和硝化。
硝化反应过程方程式如下所示:
①亚硝化反应:NH4++1.5O2→NO2-+H2O+2H+
②硝化反应:NO2-+0.5O2→NO3-
③总的硝化反应:NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+
反硝化反应过程分三步进行,反应方程式如下所示(以甲醇为电子供体为例):
第一步:3NO3-+CH3OH→3NO2-+2H2O+CO2
第二步:2H++2NO2-+CH3OH→N2+3H2O+CO2
第三步:6H++6NO3-+5CH3OH→3N2+13H2O+5CO2
2) 本系统脱氮原理
针对本系统生化工艺段而言,除了上述脱氮原理外,还糅合了短程硝化-反硝化,即氨氮在O池中未被完全硝化生成NO3-,而是生成了大量的NO2--N,但在A池NO2-同样被作为受氢体而进行脱氮(上述第二步可知);再者在A池NO2-同样也可和NH4+进行脱氮,即短程硝化-厌氧氨氧化,其表示为:NH4++NO2-→N2+2H2O。
因此针对本系统而言,A/O工艺如在进水水质以及系统控制参数稳定的条件下也可达到理想的出水效果。
2.5.2工艺特征
A/O脱氮工艺主要特征是:将脱氮池设置在去碳硝化过程的前端,一方面使脱氮过程能直接利用进水中的有机碳源而可以省去外加碳源;另一方面,则通过消化池混合液的回流而使其中的NO3-在脱氮池中进行反硝化,且利用了短程硝化-反硝化以及短程硝化-厌氧氨氧化等工艺特点。
因此工艺内回流比的控制是较为重要的,因为如内回流比过低,则将导致脱氮池中BOD5/NO3-过高,从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,则将导致BOD5/NO3-或BOD5/NO3-等过低,同样将因反硝化菌得不到足够的碳源作电子供体而抑制反硝化菌的生长。
A/O工艺中因只有一个污泥回流系统,因而使好氧异养菌、反硝化菌和硝化菌都处于缺氧/好氧交替的环境中,这样构成的一种混合菌群系统,可使不同菌属在不同的条件下充分发挥它们的优势。
将反硝化过程前置的另一个优点是可以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消耗的内部补充作用。
图2.3所示为A/O脱氮工艺的特性曲线。
由图可见,在脱氮反应池(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下降(COD和BOD5的下降是由反硝化菌在反硝化反过程中对碳源的利用所致),而氨氮的下降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下降;在硝化反应池(O段)中,随硝化作用的进行,NO3-的浓度快速上升,而通过内循环大比例的回流,反硝化段的NO3-N含量通过反硝化菌的作用明显下降,COD和BOD5则在异养菌的作用下不断下降。
氨氮浓度的下降速率并不与NO3-浓度的上升相适应,这主要是由于异养菌对有机物的氨化而产生的补偿作用造成的。
BOD 降解、硝化
反硝化
图2.3 A/O脱氮工艺的特性曲线
与传统的生物脱氮工艺相比,A/O系统不必投加外碳源,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之前,因而当原水中碱度不足时,可利用反硝化过程中产生的碱度来补充硝化过程中对碱度的消耗。
此外,A/O工艺中只有一个污泥回流系统,混合菌群交替处于缺氧和好氧状态及有机物浓度高和低的条件,有利于改善污泥的沉降性能及控制污泥的膨胀。
生物脱氮反应过程各项生物反应特征见表2.2所示。
根据废水的脱氮水质、处理目标、出水要求,选择A/O脱氮工艺时,其参数一般也有所不同。
通常情况下,可以按照表2.3选用各参数。
表2.3 A/O法工艺参数(参考值)
2.5.3 影响因素与控制条件
1) 硝化反应主要影响因素与控制要求
①好氧条件,并保持一定的碱度。
氧是硝化反应的电子受体,硝化池内溶解氧的高低,必将影响硝化反应的进程,溶解氧质量浓度一般维持在2~3mg/L,不得低于1mg/L,当溶解氧质量浓度低于0.5~0.7mg/L时,氨的硝态反应将受到抑制。
硝化菌对pH值的变化十分敏感,为保持适宜pH值,废水应保持足够的碱度以调节pH值的变化,对硝化菌的适宜pH值为8.0~8.4。
②混合液中有机物含量不宜过高,否则硝化菌难成为优势菌种。
③硝化反应的适宜温度是20~35℃。
当温度在5~35℃之间由低向高逐渐升高时,硝化反应的速率将随温度的升高而加快,而当低至5℃时,硝化反应完全停止。
对于去碳和硝化在同一个池子中完成的脱氮工艺而言,温度对硝化速率的影响更为明显。
当温度低于15℃时即发现硝化速率迅速下降。
低温状态对硝化细菌有很强的抑制作用,如温度为12~14℃时,反应器出水常会出现亚硝酸盐积累的现象。
因此,温度的控制时相当重要的。
④硝化菌在消化池内的停留时间,即生物固体平均停留时间,必须大于最小的世代时间,否则硝化菌会从系统中流失殆尽。
⑤有害物质的控制。
除重金属外,对硝化反应产生抑制作用的物质有高浓度NH4-N、高浓度有机基质以及络合阳离子等。
2) 反硝化反应主要影响因素与控制要求
①碳源(C/N)的控制。
生物脱氮的反硝化过程中,需要一定数量的碳源以保证一定的碳氮比而使反硝化反应能顺利地进行。
碳源的控制包括碳源种类的选择、碳源需求量及供给方式等。
反硝化菌碳源的供给可用外加碳源的方法(如传统脱氮工艺)、或利用原废水中的有机碳(如前置反硝化工艺等)的方法来实现。
反硝化的碳源可分为三类:第一类为外加碳源,如甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉、蛋白质等,但以甲醇为主;第二类为原废水中的有机碳;第三类为细胞物质,细菌利用细胞成分进行内源反硝化,但反硝化速率最慢。
当原废水中的BOD5与TKN(总凯氏氮)之比在5~8时,BOD5与TK(总氮)之比大于3~5时,可认为碳源充足。
如需外加碳源,多采用甲醇,因甲醇被分解后产物为CO2、H2O,不留任何难降解的产物。
②反硝化反应最适宜的pH值为8 ~8.6。
pH值高于8.6或低于6,反硝化速率将大幅度下降。
③反硝化反应最适宜的温度是20~40℃。
低于15℃反硝化反应速率降低,为了保持一定的反应速率,在冬季时采用降低处理负荷、提高生物固体平均停留时间以及水力停留时间等措施。
④反硝化菌属于异养兼性厌氧菌在无分子氧但存在硝酸和亚硝酸离子的条件下,一方面,它们能够利用这些离子中的氧进行呼吸,使硝酸盐还原;另一方面,因为反硝化菌体内的某些酶系统组分只有在有氧条件下才能合成,所以反硝化菌适宜在厌氧、好氧条件交替下进行,故溶解氧应控制在0.5mg/L以下。
2.5.4 A/O生化处理生物相的判断
生物相是指活性污泥微生物的种类、数量及其活性状态的变化。
生物相观察可以作为一种辅助手段来达到控制工艺运行的目的。
表2.4 A/O法工艺一般生物相(参考)
表2.5 A/O法工艺异常生物相(参考)
需要强调的是:生物相观察只是一种定性方法,只能作为理化方法的一种补充手段。
应在长期的运行中注意积累资料,总结出本系统的生物相变化规律。