氨氮在污水中的去除主要是基于傳統(tǒng)的活性污泥工藝,即延遲曝氣,減少系統(tǒng)負(fù)荷。
影響氨氮處理效果的原因有很多,主要包括:
(1)污泥負(fù)荷及污泥齡
生物硝化是一種低負(fù)荷工藝,F(xiàn)一般為0.05/m~BOD/kgMLVSS·d。負(fù)載越低,硝化越充分,NH3-N向NO3-N轉(zhuǎn)換的效率就越高。與低負(fù)荷相對應(yīng),生物硝化系統(tǒng)的SRT一般較長。由于硝化細(xì)菌的幾代周期較長,如果生物系統(tǒng)的污泥停留時(shí)間過短,即SRT過短,污泥濃度較低,硝化細(xì)菌就無法培養(yǎng),也無法獲得硝化效果。SRT保持多少取決于溫度和其他因素。對于以脫氮為主要目的的生物系統(tǒng),一般SRT可取11~23d。
(2)回流比
生物硝化系統(tǒng)的回流大于傳統(tǒng)的活性污泥工藝。根本原因是生物硝化系統(tǒng)的活性污泥混合物中含有大量的磷酸鹽。如果回流比過小,活性污泥在二沉池中停留時(shí)間較長,容易產(chǎn)生反硝化,導(dǎo)致污泥漂浮。一般回流比保持在50~100%。
(3)水力停留時(shí)間
生物硝化曝氣池的水力停留時(shí)間也比活性污泥工藝長,至少需要8小時(shí)。這主要是因?yàn)橄趸俣冗h(yuǎn)低于有機(jī)污染物的去除率,所以反應(yīng)時(shí)間較長。
(4)BOD5/TKN
TKN是指水中有機(jī)氮和氨氮的總和,BOD5/TKN是決定硝化效果的重要因素。BOD5/TKN越大,活性污泥中硝化細(xì)菌的比例越小,硝化速度越小,硝化效率越低;相反,BOD5/TKN越小,硝化效率越高。許多污水處理廠的運(yùn)行實(shí)踐發(fā)現(xiàn),BOD5/TKN值的最佳范圍為2~3上下。
(5)硝化速度
生物硝化系統(tǒng)的一個(gè)特殊工藝參數(shù)是硝化速度,是指單位重量活性污泥每天轉(zhuǎn)化的氨氮量。硝化速度取決于活性污泥中硝化細(xì)菌的比例、溫度等諸多因素,典型值為0.02gNH3-N/gMLVSS×d。
(6)溶氧
硝化細(xì)菌是一種特殊的好氧細(xì)菌,無氧時(shí)停止生命活動,硝化細(xì)菌的攝氧速度遠(yuǎn)低于分解有機(jī)物的細(xì)菌。如果不保持足夠的氧氣,硝化細(xì)菌將無法“競爭"所需的氧氣。因此,生物池好氧區(qū)的溶解氧應(yīng)保持在2mg/L以上,特殊情況下溶解氧含量應(yīng)增加。
(7)溫度
硝化細(xì)菌對溫度變化也很敏感。當(dāng)廢水溫度低于15℃時(shí),硝化速度會顯著降低。當(dāng)廢水溫度低于5℃時(shí),其生理活動將停止。因此,冬季污水處理廠,特別是北方地區(qū)的污水處理廠,氨氮超標(biāo)。
(8)pH
硝化細(xì)菌對pH反應(yīng)非常敏感,pH為8~在9的范圍內(nèi),其生物活性強(qiáng),當(dāng)pH值時(shí)<6.0或>9.6時(shí),硝化細(xì)菌的生物活性會受到抑制,并趨于停止。因此,生物硝化系統(tǒng)的混合物pH應(yīng)盡量控制在7.0以上。
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