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污水處理總氮不達(dá)標(biāo)原因及硝化反硝化分析,沒(méi)有分析原水中的有機(jī)氮成分,硝化反硝化,廢水中含有機(jī)氮;含有機(jī)氮廢水大多具有難降解、高氮低碳、成分復(fù)雜等特點(diǎn)。這些廢水中的有機(jī)氮能否有效分解直接影響整個(gè)系統(tǒng)對(duì)于總氮的處理效果,所以廢水中有機(jī)氮的降解及其降解所產(chǎn)生的氨氮的去除是這類廢水處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。生化脫氮途徑之一主要依靠硝化反硝化兩大類菌種,其生存環(huán)境也有所不同。
1、沒(méi)有分析原水中的有機(jī)氮成分
解決辦法:分析原水水質(zhì);設(shè)置有機(jī)氮轉(zhuǎn)化工藝(如厭氧、水解等工藝)
2、硝化反硝化
2.1、原水碳源不足且未投加額外碳源,導(dǎo)致反硝化進(jìn)行時(shí)碳源不足,難以徹底脫除總氮
解決辦法:精確計(jì)算碳源投加量;確定碳源品種。
2.2、硝化液回流比過(guò)大,導(dǎo)致反硝化池內(nèi)溶解氧過(guò)高,難以反硝化
解決辦法:調(diào)整回流比;優(yōu)化硝化池結(jié)構(gòu)做法;設(shè)置消氧區(qū)。
2.3、硝化反硝化池容積計(jì)算
解決辦法:精確計(jì)算硝化反硝化池容積。
2.4、硝化池風(fēng)量核算沒(méi)有考慮氨氮的需氧量導(dǎo)致氨氮無(wú)法轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮
解決辦法:精確計(jì)算氨氮生物氧化需氧量。
2.5、硝化池泡沫過(guò)多
解決辦法:設(shè)置消泡裝置或者噴淋裝置。
2.6、溫度影響反硝化的進(jìn)行
解決辦法:設(shè)置保溫。
2.7、污泥齡的問(wèn)題
解決辦法:調(diào)整排泥量。
2.8、硝化池PH問(wèn)題。
解決辦法:設(shè)置PH投加裝置;自動(dòng)控制硝化池內(nèi)的PH值。
廢水中含有機(jī)氮;含有機(jī)氮廢水大多具有難降解、高氮低碳、成分復(fù)雜等特點(diǎn)。
這些廢水中的有機(jī)氮能否有效分解直接影響整個(gè)系統(tǒng)對(duì)于總氮的處理效果,所以廢水中有機(jī)氮的降解及其降解所產(chǎn)生的氨氮的去除是這類廢水處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
生化脫氮途徑之一主要依靠硝化反硝化兩大類菌種,其生存環(huán)境也有所不同。
硝化菌屬專性自養(yǎng)型,它利用氨氮轉(zhuǎn)化過(guò)程中釋放的能量做為自身新陳代謝的能源,對(duì)環(huán)境非常敏感,且產(chǎn)率較低。
硝化過(guò)程只有在污泥負(fù)荷<0.15kgBOD/(kgSS·d)時(shí)才會(huì)發(fā)生。在反應(yīng)過(guò)程中氧化1kg氨氮約消耗4.6kg氧,同時(shí)消耗約7.14kg碳酸鈣堿度。
硝化根據(jù)碳化和硝化功能的分離程度可分為兩類:碳氧化和硝化在同一反應(yīng)器中進(jìn)行,稱為合并硝化,在不同的反應(yīng)器中進(jìn)行,稱為單獨(dú)硝化。
硝化并沒(méi)有去除氮,而是將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮,亞硝態(tài)氮。氮的最終去除要通過(guò)反硝化過(guò)程完成。
反硝化菌種類很多,大部分為兼性異氧菌,在無(wú)分子態(tài)溶解氧存在時(shí),利用硝酸鹽和亞硝酸鹽被還原過(guò)程產(chǎn)生的能量做為能量來(lái)源,在有分子態(tài)溶解氧存在時(shí),反硝化菌將分解有機(jī)物來(lái)獲得能量。
因此反硝化過(guò)程要在缺氧狀態(tài)下進(jìn)行,溶解氧的濃度不能超過(guò)0.2mg/L,否則反硝化過(guò)程就會(huì)停止。
內(nèi)回流混合液攜帶有2 mg/L以上的溶解氧,將與缺氧池內(nèi)的NO3- N競(jìng)爭(zhēng)碳源,直接影響污水脫氮效果。
在反硝化過(guò)程中要有含碳有機(jī)物做為還原硝酸鹽和亞硝酸鹽的電子供體,實(shí)踐表明:當(dāng)污水中BOD5/TKN>4時(shí),可達(dá)到理想的脫氮效果,BOD5/TKN<4時(shí),脫氮效果不好。
從生物脫氮的角度來(lái)看,能為反硝化菌利用的有機(jī)碳可分為三類:
污水中的多種有機(jī)物,如有機(jī)酸、醇和碳水化合物;外加碳源,當(dāng)BOD5/TKN過(guò)小時(shí)采用,工程中常采用甲醇等碳源,它被分解后產(chǎn)生二氧化碳和水,不會(huì)留下任何難以分解的中間產(chǎn)物;
內(nèi)碳源,即活性污泥中微生物死亡、自溶后釋放出來(lái)的有機(jī)碳,內(nèi)碳源的反硝化速率很低,僅為上述兩種碳源的1/10。
反硝化時(shí),每還原1kg硝態(tài)氮成氮?dú)?,理論上可回?/span>3.57kg堿度,此外,每去除1kgBOD5可產(chǎn)生0.3kg堿度。所以工程實(shí)際中將反硝化段提到硝化段之前,稱前置反硝化脫氮工藝,即A/O工藝。
其中硝化液回流進(jìn)行反硝化,這樣可以利用原污水中的有機(jī)物做為反硝化的電子供體,同時(shí)可提供部分堿度,抵消硝化段的部分堿度消耗。
該工藝脫氮率的提高要靠增加回流比實(shí)現(xiàn),但回流比不宜太高,否則回流混合液中夾帶的DO會(huì)影響到反硝化段的缺氧狀態(tài),另外回流比增大,運(yùn)行費(fèi)用也會(huì)增加。
反硝化特點(diǎn):
1)反硝化時(shí),每還原1kg硝態(tài)氮成氮?dú)?,理論上可回?/span>3.57kg堿度;
2)每去除1kgBOD5可產(chǎn)生0.3kg堿度;
3)每還原1kg硝態(tài)氮成氮?dú)?,消耗甲?/span>2.47kg(約含3.7kgCOD);
4)每還原1kg硝態(tài)氮可提供2.86kgO2;
1.前置反硝化的優(yōu)點(diǎn):
1)節(jié)能
前置反硝化生物脫氮系統(tǒng)的需氧量,包括氧化含碳有機(jī)物需要的氧量,以及含氮合物硝化需要的氧量。
因缺氧池設(shè)置在好氧池之前,在缺氧池進(jìn)行反硝化時(shí),進(jìn)水中一部分BOD作為反硝化的碳源消耗、同時(shí)反硝化過(guò)程中NO3-N中的氧可以利用,每反硝化1kg硝態(tài)氮可節(jié)省2.86kg的需氧量。
因此,根據(jù)反硝化程度,可節(jié)省的需氧量不同,一般反硝化率越高,節(jié)省的需氧量越大,從而節(jié)省曝氣所需的動(dòng)力越多。
2)節(jié)省藥劑
反硝化過(guò)程中,每還原1kg硝態(tài)氮成氮?dú)猓碚撋峡苫厥?/span>3.57kg堿度,硝化過(guò)程中,每氧化1kg的NH3-N需要堿度7.14 kg(碳酸鈣堿度)。
前置反硝化中,反硝化產(chǎn)生的堿度,可以補(bǔ)充后續(xù)硝化所需堿度的一半左右,大大減少整個(gè)A/O系統(tǒng)堿度的投加量,從而節(jié)省藥劑和運(yùn)行費(fèi)用。
2.完善的保溫措施
反硝化細(xì)菌對(duì)溫度變化雖不如硝化細(xì)菌那樣敏感,但反硝化效果也會(huì)隨溫度變化而變化。
溫度越高,硝化速率也越高,在30~35℃時(shí),DNR增至最大。
當(dāng)?shù)陀?/span>15℃時(shí),反硝化速率將明顯降低;至5℃時(shí),反硝化將趨于停止。
3.反硝化充分利用進(jìn)水有機(jī)物作為碳源
反硝化菌是屬于異養(yǎng)型兼性厭氧菌,在厭氧的條件下以NOx-N為電子受體,以有機(jī)物(有機(jī)碳)為電子供體。
由此可見(jiàn),碳源是反硝化過(guò)程中不可少的一種物質(zhì),進(jìn)水的C/N直接影響生物脫氮除氮效果的重要因素。
一般BOD/TKN=3~4,有機(jī)物越充分,反應(yīng)速度越快,當(dāng)廢水中BOD/TKN小于3時(shí),需要外加碳源才能達(dá)到理想的脫氮目的。因此碳源對(duì)反硝化效果影響很大。
反硝化的碳源來(lái)源主要分三類:一是廢水本身的組成物,如各種有機(jī)酸、淀粉、碳水化合物等;二是廢水處理過(guò)程中添加碳源,一般可以添加附近一些工業(yè)副產(chǎn)物,如乙酸、丙酸和甲醇等;三是活性污泥自身死亡自溶釋放的碳源,稱為內(nèi)源碳。
硝化反應(yīng)的特點(diǎn):
⑴NH3的生物氧化需要大量的氧,大約每去除1kg的NH3-N需要4.6kgO2;
⑵硝化過(guò)程細(xì)胞產(chǎn)率非常低,且難以維持較高生物濃度,特別是在低溫的冬季;
⑶硝化過(guò)程中產(chǎn)生大量的的質(zhì)子(H—),為了使反應(yīng)能順利進(jìn)行,需要大量的堿中和,其理論上大約為每氧化1kg的NH3-N需要堿度7.14 kg(碳酸鈣堿度)。