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细说一体化生活污水处理设备中硝化工艺

        一体化生活污水处理设备处理效果高、出水水质好,占地面积小、运行费用低、操作方便等,可以搭配A/O,MBR工艺,是目前较为污水处理工艺设备,其出水可以轻松达到城镇污水处理厂污染物的排放标准中的一级A标准。今天就一体化生活污水处理设备中硝化工艺,我们进行详细说明。
 一体化生活污水处理设备
        一体化生活污水处理设备硝化工艺,通常指生物去除氨氮的过程,即在好氧池内的硝化细菌,利用有机氮和氨氮,将其转化为硝化氮。

生物脱氮的基本原理如下:
 一体化生活污水处理设备硝化反应
 图1:一体化生活污水处理设备硝化反应)
        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。
 
一体化生活污水处理设备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+

一体化生活污水处理设备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

        除了上述脱氮原理外,还有一种短程反硝化作用可以脱氮,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,即短程反硝化的过程可以表示为:NH4++NO2→N2+2H2O。

那么,为了更好实现一体化生活污水处理设备硝化反应中氨氮去除率,我们应该如何控制了?
一体化生活污水处理设备微生物
        ①控制设备内工艺内回流比,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。
        ②提高好氧池内的溶解氧,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/时,氨的硝态反应将受到抑制。
        ③好氧池内有机物含量不能过高,否则硝化细菌不能成为优势菌种,从而影响硝化速率。
        ④控制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,而当温度低至5℃时,硝化反应完全停止。

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