廢水脫氮除磷新工藝

如今絕大部分廢水項(xiàng)目提標(biāo)改造，是由于生物處理不能將廢水中氮和磷降低到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此才會(huì)有了MBR，反硝化濾池等工藝，今天我們聊一下廢水中的氮是怎么樣被去除的，內(nèi)容較多且具干貨性質(zhì)。

如何除去污廢水中的氮

脫氮技術(shù)包括化學(xué)法和生物法，由于化學(xué)法會(huì)產(chǎn)生二次污染，而且成本高，所以一般使用生物脫氮技術(shù)。

一、生物脫氮

污水生物處理脫氮主要是靠一些專性細(xì)菌實(shí)現(xiàn)氮形式的轉(zhuǎn)化；含氮有機(jī)化合物在微生物的作用下首先分解轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮NH4+或NH3，這一過程稱為“氨化反應(yīng)”；硝化菌把氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，這一過程稱為“硝化反應(yīng)”；反硝化菌把硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，這一反應(yīng)稱為“反硝化反應(yīng)”，含氮有機(jī)化合物最終轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑥奈鬯腥コ?/span>

1、硝化過程

硝化菌把氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程稱為硝化過程，硝化是一個(gè)兩步過程，分別利用了兩類微生物——亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌。這兩類細(xì)菌統(tǒng)稱為硝化菌，這些細(xì)菌所利用的碳源是CO32-、HCO3-和CO2等無機(jī)碳。

由亞硝酸鹽菌把氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，第二步由硝酸鹽菌把亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。

這兩個(gè)過程釋放能量，硝化菌就是利用這些能量合成新細(xì)胞和維持正常的生命活動(dòng)，氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮并不是去除氮而是減少了它的需氧量。

氧化1g氨氮大約需要消耗4.3gO2和8.64gHCO3-（相當(dāng)于7.14gCaCO3堿度）。

硝化過程的影響因素：

1）溫度：硝化反應(yīng)適宜的溫度范圍是30~35℃，溫度不但影響硝化菌的比增長(zhǎng)速率，而且會(huì)影響硝化菌的活性。

2）溶解氧：硝化反應(yīng)必須在好氧條件下進(jìn)行，溶解氧濃度為0.5~0.7mg/L是硝化菌可以容忍的極限，溶解氧低于2mg/L條件下，氮有可能被硝化，但需要較長(zhǎng)的污泥停留時(shí)間，因此一般應(yīng)維持混合液的溶解氧濃度在2mg/L以上。

3）pH和堿度：硝化菌對(duì)pH特別敏感，硝化反應(yīng)的pH是在7.2~8之間。每硝化1g氨氮大約需要消耗7.14gCaCO3堿度，如果污水沒有足夠的堿度進(jìn)行緩沖，硝化反應(yīng)將導(dǎo)致pH值下降、反應(yīng)速率減慢。

4）有毒物質(zhì)：過高的氨氮、重金屬、有毒物質(zhì)及某些有機(jī)物質(zhì)對(duì)硝化反應(yīng)都有抑制作用。

5）泥齡：一般來說，系統(tǒng)的泥齡應(yīng)為硝化菌世代周期的兩倍以上，一般不得小于3~5d，冬季水溫低時(shí)要求泥齡更長(zhǎng)，為保證一年四季都有充分的硝化反應(yīng)，泥齡通常都大于10d。

6）碳氮比：BOD5與TKN的比值是C/N，是反映活性污泥系統(tǒng)中異養(yǎng)菌與硝化菌競(jìng)爭(zhēng)底物和溶解氧能力的指標(biāo)。C/N不同直接影響脫氮效果。一般認(rèn)為，處理系統(tǒng)的BOD5負(fù)荷低于0.15BOD5/（MLVSS·d）時(shí)，硝化反應(yīng)可以正常進(jìn)行。

2、反硝化過程

反硝化過程是反硝化菌異化硝酸鹽的過程，即由硝化菌產(chǎn)生的硝酸鹽和亞硝酸鹽在反硝化菌的作用下，被還原為氮?dú)夂髲乃幸绯龅倪^程。反硝化過程主要在缺氧狀態(tài)下進(jìn)行，溶解氧的濃度不能超過0.2mg/L，否則反硝化過程就要停止。

反硝化也分為兩步，由硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，第二步由亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為一氧化氮、氧化二氮和氮?dú)狻?/span>

反硝化的影響因素：

1）溫度：反硝化的適宜溫度范圍是35~45℃。

2）溶解氧：為了保證反硝化過程的進(jìn)行，必須保持嚴(yán)格的缺氧狀態(tài)，保持氧化還原電位為-50~-110mV；為使反硝化反應(yīng)正常進(jìn)行，懸浮型活性污泥系統(tǒng)中的溶解氧保持在0.2mg/L以下；附著性生物處理系統(tǒng)可以容許較高的溶解氧濃度，一般低于1mg/L。

3）pH值：范圍在6.5~7.5。

4）碳源有機(jī)質(zhì)：需要提供足夠的碳源，碳源物質(zhì)不同，反硝化速率也不同。

5）碳氮比：理論上將1g硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)庑枰荚次镔|(zhì)BOD5 2.86g。