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生化法除氨氮的手艺汇总!

宣布时候:2021/4/14 来历:环保工程师

生物脱氮是指在微生物的连系感化下,污水中的无机氮及氨氮颠末代谢转化为氮气的进程。其具备经济、有用、易操纵、无二次净化等特,被公以为具备成长前程的体例。一、传统生....
生物脱氮是指在微生物的连系感化下,污水中的无机氮及氨氮颠末代谢转化为氮气的进程。其具备经济、有用、易操纵、无二次净化等特,被公以为具备成长前程的体例。

一、传统生物脱氮法

传统的生物脱氮手艺始于上世纪30年月,真正操纵于20世纪70年月。自Barth三段生物脱氮工艺的首创,A/O工艺、序批式工艺等脱氮工艺接踵被提出并操纵于工程现实。

三段生物脱氮工艺


三段生物脱氮工艺流程如图所示,该工艺是将无机物降解、硝化感化和反硝化感化三个阶段自力开来,每阶段前面都有各自自力的积淀池和污泥回流体系。第一段曝气池的首要感化是代谢分化无机物,并使无机氮氨化。第二段硝化池首要停止硝化反映,将氨氮氧化,同时需投加碱度以保持必然的pH值。第三段是反硝化反映器,硝态氮在缺氧前提下被复原为N2,装配搅拌装配使污泥夹杂液呈悬碳源以知足浮状况,并外加反硝化反映所需的碳源。

A/O生物脱氮工艺


A/O 生物脱氮工艺如图所示,该工艺将缺氧段置于体系前端,其产生反硝化反映产生的碱度能够或许少许补充硝化反映之需。别的,缺氧池中反硝化反映操纵原废水中的无机物为碳源能够削减补充碳源的投加乃至不加。经由进程内轮回将硝化反映产生的硝态氮转移到缺氧池停止反硝化反映,硝态氮中氧作为电子受体,供应反硝化菌的呼吸感化和性命勾当,并完成脱氮工序。

在 A/O 生物脱氮工艺中,硝化液回流比对体系的脱氮成果影响很大。若回流比节制太低,则没法供给充沛的硝态氮停止反映,使硝化感化不完全,进而影响脱氮成果;若节制太高,则致使硝化液与反硝化菌打仗时候减短,从而降落脱氮效力。是以,在现实的运行进程中须要节制恰当的硝化液回流比,使体系脱氮成果到达最好程度。

序批式脱氮工艺(比方CASS)

序批式脱氮工艺与A/O工艺比拟,其运行体例有所差别,但在脱氮反映机理上根基与A/O生物脱氮工艺分歧。序批式工艺为间歇的运行体例,接纳一个自力的反映池替换了传统的由多个具备差别功效的反映区组合而成的A/O生物脱氮反映器。序批式脱氮工艺以时候的瓜代体例完成了缺氧/好氧情况,代替了传统空间上的缺氧/好氧,因其具备简略的布局和矫捷的操纵体例而倍受研讨者的存眷和研讨。

二、新型生物脱氮法

最近几年来国际外呈现了一些全新的脱氮工艺,为高浓度氨氮废水的脱氮处置供给了新的路子。首要有短程硝化反硝化、好氧反硝化和厌氧氨氧化。

1、短程硝化反硝化

1975年Voets等在处置高浓度氨氮废水的研讨中,发明了硝化进程中NO2--N堆集的景象,初次提出了短程硝化反硝化脱氮的观点。如图所示。


由于氨氮氧化进程中须要大批的氧气,曝气用度成为这类脱氮体例的首要开销。短程硝化反硝化(将氨氮氧化至亚硝酸盐氮即停止反硝化),不只能够节流氨氧化需氧量并且能够节流反硝化所需炭源。Ruiza等用分解废水(摹拟含高浓度氨氮的财产废水)尝试肯定完成亚硝酸盐堆集的最好前提。要想完成亚硝酸盐堆集,pH不是一个关头的节制参数,由于pH在6.45~8.95时,全数硝化天生硝酸盐,在pH<6.45或pH>8.95时产生硝化受抑,氨氮堆集。当DO=0.7mg/L时,能够完成65%的氨氮以亚硝酸盐的情势堆集并且氨氮转化率在98%以上。DO<0.5mg/L时产生氨氮堆集,DO>1.7mg/L时全数硝化天生硝酸盐。刘俊新等对低碳氮比的高浓度氨氮废水接纳亚硝玻型和硝酸型脱氮的成果停止了对照阐发。尝试成果标明,亚硝酸型脱氮可较着进步总氮去除效力,氨氮和硝态氮负荷可进步近1倍。别的,pH和氨氮浓度等身分对脱氮范例具备首要影响。

短程硝化反硝化处置焦化废水的中试成果标明,进水COD、氨氮、TN 和酚的浓度别离为1201.6、510.4、540.1、110.4mg/L时,出水COD、氨氮、TN和酚的均匀浓度别离为197.1、14.2、181.5、0.4mg/L,响应的去除率别离为83.6%、97.2%、66.4%、99.6%。与惯例生物脱氮工艺比拟,该工艺氨氮负荷高,在较低的C/N值前提下能够使TN去除率进步。

2、厌氧氨氧化(ANAMMOX)

厌氧氨氧化(ANAMMOX)是指在厌氧前提下氨氮以亚硝酸盐为电子受体间接被氧化成氮气的进程。

ANAMMOX的生化反映式为:

NH4 NO2-→N2↑ 2H2O

ANAMMOX菌是专性厌氧自养菌,是以很是合适处置含NO2-、低C/N的氨氮废水。与传统工艺比拟,基于厌氧氨氧化的脱氮体例工艺流程简略,不须要外加无机炭源,避免二次净化,又很好的操纵远景。厌氧氨氧化的操纵首要有两种:CANON工艺和与中温亚硝化(SHARON)连系,组成SHARON-ANAMMOX连系工艺。

3、全程自养脱氮(CANON)

CANON工艺是在限氧的前提下,操纵完全自养性微生物将氨氮和亚硝酸盐同时去除的一种体例,从反映情势上看,它是SHARON和ANAMMOX工艺的连系,在统一个反映器中停止。孟了等发明深圳市下坪固体烧毁物填埋场渗滤液处置厂,消融氧节制在1mg/L摆布,进水氨氮<800 mg/L,氨氮负荷<0.46kg,NH4/(m3?d)的前提下,能够操纵SBR反映器完成CANON工艺,氨氮的去除率>95%,总氮的去除率>90%。

Sliekers等的研讨标明ANAMMOX和CANON进程都能够在气提式反映器中运行杰出,并且到达很高的氮转化速度。节制消融氧在0.5mg/L摆布,在气提式反映器中,ANAMMOX进程的脱氮速度到达8.9kgN/(m3?d),而CANON进程能够到达1.5kgN/(m3?d)。

4、同步硝化反硝化(SND)

按照传统生物脱氮现实,脱氮路子通俗包含硝化和反硝化两个阶段,硝化和反硝化两个进程须要在两个断绝的反映器中停止,或在时候或空间上形成瓜代缺氧和洽氧情况的统一个反映器中;现实上,较早的时代,在一些不较着的缺氧及厌氧段的活性污泥工艺中,人们就层屡次察看到氮的非异化丧失景象,在曝气体系中也曾屡次察看到氮的消逝。

在这些处置体系中,硝化和反硝化反映常常产生在一样的处置前提及统一处置空间内,是以,这些景象被称为同步硝化/反硝化(SND)。今朝同步硝化反硝化的的代表工艺是MBBR。

5、好氧反硝化

传统脱氮现实以为,反硝化菌为兼性厌氧菌,其呼吸链在有氧前提下以氧气为终末电子受体在缺氧前提下以硝酸根为终末电子受体。以是若停止反硝化反映,必须在缺氧情况下。最近几年来,好氧反硝化景象不时被发明和报道,逐步遭到人们的存眷。一些好氧反硝化菌已被分手出来,有些能够同时停止好氧反硝化和异养硝化(如Robertson平分手、挑选出的Tpantotropha.LMD82.5)。如许就能够在统一个反映器中完成真正意思上的同步硝化反硝化,简化了工艺流程,节流了能量。

序批式反映器处置氨氮废水,尝试成果考证了好氧反硝化的存在,好氧反硝化脱氮能力随夹杂液消融氧浓度的进步而降落,当消融氧浓度为0.5mg/L时,总氮去除率可到达66.0%。

持续静态尝试研讨标明,对高浓度氨氮渗滤液,通俗活性污泥达的好氧反硝化工艺的总氮去除串可达10%以上。硝化反映速度跟着消融氧浓度的降落而降落;反硝化反映速度跟着消融氧浓度的降落而回升。硝化及反硝化的动力学阐发标明,在消融氧为0.14mg/L摆布时会呈现硝化速度和反硝化速度相称的同步硝化反硝化景象。其速度为4.7mg/(L?h),硝化反映KN=0.37mg/L;反硝化反映KD=0.48mg/L。

在反硝化进程中会产生N2O是一种温室气体,产生新的净化,其相干机制研讨还不够深切,很多工艺仍在尝试室阶段,须要进一步研讨能力有用地操纵于现实工程中。别的,另有诸如全程自养脱氮工艺、同步硝化反硝化等工艺仍处在尝试研讨阶段,都有很好的操纵远景。

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