水處理中脫氮原理及工藝(編輯修改稿)
2025-07-14 18:06 本頁面
【文章內容簡介】 所排泄的尿中含有尿素，尿素在尿素酶的作用下迅速水解生成碳酸銨。因此生活污水中的氨氮主要來源于尿素的分解。 ③ 硝化反應：硝化反應是由一類自養(yǎng)耗氧微生物完成的，包括兩個步驟：第一步為亞硝化過程，是由亞硝酸菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽，亞硝酸菌中有亞硝酸單胞菌屬、亞硝酸螺桿菌屬和硝化球菌屬；第二步稱為硝化過程，由硝酸菌將亞硝酸鹽進一步氧化為硝酸鹽，亞硝酸菌和硝酸菌統(tǒng)稱為硝化菌，都利用無機碳化合物如CO3HCO3和CO2作為碳源，從NHNH4+或NO2的氧化反應中獲取能量。 亞硝酸菌和硝酸菌的特性大致相似，但前者的世代期較短，生長率較快，因此較能適應沖擊負荷和不利的環(huán)境條件，當硝酸菌受到抑制時，有可能出現(xiàn)NO2積累的情況。 ④ 反硝化反應：反硝化反應是由一群異養(yǎng)型微生物完成的，它的主要作用是利用硝酸鹽或亞硝酸鹽氧化有機物提供給細菌能量，同時將硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成氣態(tài)氮或N2O，反應在無分子氧的條件下進行。反硝化細菌在自然界很普遍，多數(shù)是兼性的，在溶解氧濃度極低的環(huán)境中可利用硝酸鹽中的氧作為電子受體，有機物則作為碳源及電子供體提供能量并被氧化穩(wěn)定。 由于從反硝化獲得的能量低于利用氧氣所獲得的能量，所以反硝化被認為近似在缺氧條件下發(fā)生。從NH4+至NO2的轉化，經歷了三個步驟，六個電子的轉移，可見亞硝酸鹽的酶系統(tǒng)十分復雜，而硝化過程則相對簡單些，只經歷了一步反應，2個電子的轉移。反硝化反應一般以有機物為碳源和電子供體。當環(huán)境中缺乏有機物時，無機鹽如Na2S等也可作為反硝化反應的電子供體，微生物還可以消耗自身的原生質，進行所謂的內源反硝化。 可見內源反硝化的結果是細胞原生質的減少，并會有NH3的生成，因此廢水處理中均不希望此種反應占主導地位，而應提供必要的碳源。 硝化和反硝化反應的進行是受到一定制約的。一方面，自養(yǎng)硝化菌在大量有機物存在的條件下，對氧氣和營養(yǎng)物質的競爭不如好氧異養(yǎng)菌，從而導致異養(yǎng)菌占優(yōu)勢；另一方面，反硝化需要提供適當?shù)碾娮庸w，通常為有機物。上述硝化菌和反硝化菌的不同要求導致了生物脫氮反應器的不同工藝形式其工藝根據(jù)污水處理系統(tǒng)分類的不同可將生物脫氮系統(tǒng)分為活性污泥脫氮系統(tǒng)和生物膜脫氮系統(tǒng)，其分別采用活性污泥反應器和生物膜反應器作為好氧/缺氧反應器，以達到脫氮的目的。活性污泥脫氮系統(tǒng)按含碳有機物的氧化、硝化、反硝化完成的時段和空間不同，將工藝劃分為多極（段）活性污泥脫氮系統(tǒng)、單級（段）活性污泥脫氮系統(tǒng)。前者微生物能在不同的環(huán)境中各白發(fā)揮，脫氮效率高。但系統(tǒng)復雜，且需外加碳源。增加了運行費用。因此，很少應用到實際中去。后者流程簡單，占地少，不需外加碳源，但脫氮效率不高?？褂卸疚镔|沖擊負荷能力不強。目前，應用較多的污水處理工藝屬于單級活性污泥脫氮系統(tǒng)的有A/O工藝、A2/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝等。生物膜法脫氮系統(tǒng)目前大多處于實驗階段，生物濾池、生物轉盤、生物流化床等常用的生物膜法處理構筑物均可設計使其具有去除有機物和硝化/反硝化功能。隨著新的脫氮機理和新的微生物種類的不斷發(fā)現(xiàn)，無論是物化
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