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生活污水短程硝化(解釋短程硝化反應(yīng))
在好氧條件下,通過自養(yǎng)型微生物亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用,將氨氮氧化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的過程,稱為生物硝化作用。
產(chǎn)品類別: 生活污水短程硝化(解釋短程硝化反應(yīng))
產(chǎn)品名稱: 生活污水短程硝化(解釋短程硝化反應(yīng))
更新時(shí)間: 2022-11-12 11:21:41
產(chǎn)品型號(hào): 在好氧條件下,通過自養(yǎng)型微生物亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用,將氨氮氧化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的過程,稱為生物硝化作用。

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生活污水短程硝化(解釋短程硝化反應(yīng))


  硝化反應(yīng)

  在好氧條件下,通過自養(yǎng)型微生物亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用,將氨氮氧化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的過程,稱為生物硝化作用。

  硝化反應(yīng)包括亞硝化和硝化兩個(gè)步驟:

  反硝化反應(yīng)

  在缺氧條件下,由于兼性脫氮菌(反硝化菌)的作用,將NO2--N和NO3--N還原成N2的過程,稱為反硝化。反硝化菌為異養(yǎng)型微生物,在缺氧狀態(tài)時(shí),反硝化菌利用硝酸鹽中的氧作為電子受體,以有機(jī)物作為電子供體提供能量并被氧化穩(wěn)定。

  反硝化反應(yīng)方程式為:

  NO2-+3H(電子供給體-有機(jī)物)→0.5 N2+H2O+OH-

  NO3-+5H(電子供給體-有機(jī)物)→0.5 N2+2H2O+OH-

  短程硝化反硝化

  短程硝化是指NH3生成亞硝酸根,不再生產(chǎn)硝酸根;而由亞硝酸根直接生成N2,稱為短程反硝化。短程硝化反硝化是指NH3---NO2----N2,即可以從水中氨氮去除的一種工藝。

  影響因素:

  1、pH

  硝化反應(yīng)的適宜的pH值為7.0~8.0之間,其中亞硝化菌7.0~7.8時(shí),活性最好;硝化菌在7.7~8.1時(shí)活性最好。當(dāng)pH降到5.5以下,硝化反應(yīng)幾乎停止。反硝化細(xì)菌最適宜的pH值為7.0~7.5之間??紤]到硝化和反硝化兩過程中堿度消耗與產(chǎn)生的相互性,同步硝化與反硝化的最適的pH值應(yīng)為7.5左右。

  2、溶解氧(DO)

  硝化過程的DO應(yīng)保持在2~3mg/L,反硝化過程的DO應(yīng)保持0.2~0.5mg/L。

  反應(yīng)池內(nèi)溶解氧的高低,必將影響硝化反應(yīng)的進(jìn)程,溶解氧質(zhì)量濃度一般維持在2~3mg/L,不得低于1mg/L,當(dāng)溶解氧質(zhì)量濃度低于0.5~0.7mg/L時(shí),氨的硝態(tài)反應(yīng)將受到抑制。反硝化通常需在缺氧條件下進(jìn)行,溶解氧對(duì)反硝化有抑制作用,主要是由于氧會(huì)與硝酸鹽競爭電子供體,同時(shí)分子態(tài)氧也會(huì)抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活性。

  3、溫度

  生物硝化反應(yīng)適宜的溫度在20~30℃,反硝化適宜溫度在30℃左右。

  亞硝酸菌最佳生長溫度為35℃,硝酸菌的適宜溫度為20~40℃。15℃以下時(shí),硝化反應(yīng)速度急劇下降。溫度對(duì)反硝化速率的影響很大,低于5℃或高于40℃,反硝化的作用幾乎停止。

  4、堿度

  一般污水處理廠堿度應(yīng)維持在200mg/L左右。

  NH4++1.83O2+1.98HCO3-→0.021C5H7O2N+0.98NO3-+1.04H2O+1.884H2CO3

  通過上述反應(yīng)過程的物料衡算可知,在硝化反應(yīng)過程中,將1g氨氮氧化為硝酸鹽氮需約需耗7.14g碳酸氫鹽(以CaCO3計(jì))堿度。

  NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO3→0.06C5H7NO2+0.47N2+1.68H2O+HCO3-

  在反硝化過程中,將1g硝酸鹽氮還原成氮?dú)?,約產(chǎn)生3.57g堿(以CaCO3計(jì)),需要有機(jī)物(BOD5)約為2.86g。

  微生物降解1 mg有機(jī)碳源BOD5,約產(chǎn)生0.1 mg堿度(以CaCO3計(jì))。

  5、碳氮比(C/N)

  控制硝化過程的5<BOD5/TKN<8。

  硝化細(xì)菌為自養(yǎng)菌,在硝化池中有機(jī)碳含量不宜過高,否則異養(yǎng)好氧菌繁殖速率過快,硝化菌難成為優(yōu)勢菌種;反硝化細(xì)菌為異養(yǎng)菌,有機(jī)碳源是反硝化細(xì)菌的電子供體提供者。有機(jī)碳源越充分,C/N越高,反硝化作用越明顯,TN的去除率也越高。當(dāng)BOD5/TN>3時(shí),碳源充足,無需補(bǔ)充外加碳源;BOD5/TN<3時(shí),需要補(bǔ)充外加碳源。

  6.水力停留時(shí)間(HRT)

  硝化過程HRT可控制在4h~10h之間,反硝化HRT可控制在1h~4h之間。

  因HRT過短,反應(yīng)池中各微生物種群沒有充分的時(shí)間生長,污泥流失過快,硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)都沒有得到充分的進(jìn)行。當(dāng)HRT達(dá)到一定的值時(shí),再增加HRT,對(duì)脫氮作用沒有顯著的效果。因?yàn)殚LHRT條件下,系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷率降低,會(huì)使生物的內(nèi)源呼吸加劇,影響污泥的活性,最終降低系統(tǒng)對(duì)污染物去除效果。

  7.污泥停留時(shí)間(SRT)

  硝化過程的泥齡(SRT)一般控制在10~20d。

  硝化菌的增殖速度很小,其最大比生長速率為0.3~0.5d-1,為了維持池內(nèi)一定量的硝化菌群,污泥停留時(shí)間必須大于硝化菌的最小世代時(shí)間。但是污泥停留時(shí)間太長,會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)有機(jī)負(fù)荷過低,許多微生物由于得不到所需要的營養(yǎng)會(huì)死亡。

  比生長速率μ:每小時(shí)單位質(zhì)量的菌體所增加的菌體量稱為菌體比生長速率

  8.氧化還原電位(ORP)

  硝化段ORP值一般在+180mV左右,反硝化段的ORP值在-50~-110mV之間。

  氧化還原電位就是用來反映水溶液中所有物質(zhì)表現(xiàn)出來的宏觀氧化-還原性。越高,氧化性越強(qiáng),電位越低,氧化性越弱。通過控制ORP可以間接控制溶解氧濃度,尤其氧化還原電位其在DO濃度比較低時(shí),DO較小的改變反映在氧化還原電位上變化較大。

  9.碳源投加量

  每克甲醇、乙醇、乙酸、乙酸鈉、葡萄糖對(duì)應(yīng)的COD、BOD5。




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