棗莊小型生活污水處理成套設備
生物脫氮包括硝化和反硝化兩個反應過程,步是由亞硝化菌將NH4+-N氧化為NO2--N的亞硝化過程;第二步是由硝化菌將NO2--N氧化為氧化為NO3--N的過程;然后通過反硝化作用將產生的NO3—N經由NO2--N轉化為N2,NO2--N是硝化和反硝化過程的中間產物。1975年Voets等在處理高濃度氨氮廢水的研究中,發現了硝化過程中NO2--N積累的現象,提出了短程硝化反硝化脫氮的概念。如圖所示。
比較兩種途徑,很明顯,短程硝化反硝化比全程硝化反硝化減少了NO2-、NO3-和NO3- 、NO2-兩步反應,這使得短程硝化反硝化生物脫氮具有以下優點:
1、可節約供氧量25%。節省了NO2-氧化為NO3-的好氧量。
2、在反硝化階段可以節省碳源40%。在C/N比一定的情況下提高了TN的去除率。并可以節省投堿量。
3、由于亞硝化菌世代周期比硝化菌短,控制在亞硝化階段可以提高硝化反應速度和微生物的濃度,縮短硝化反應的時間,而由于水力停留時間比較短,可以減少反應器的容積,節省基建投資,一般情況下可以使反應器的容積減少30%~40%。
4、短程硝化反硝化反應過程在硝化過程中可以減少產泥25%~34%,在反硝化過程中可以減少產泥約50%。
由于以上的優點,使得短程硝化-反硝化反應尤其適應于低C/N比的廢水,即高氨氮低COD,既節省動力費用又可以節省補充的碳源的費用,所以該工藝在煤化工廢水方面非常可行。
影響短程硝化反硝化的因素
溫度的影響
溫度對微生物影響很大。亞硝酸菌和硝酸菌的適宜溫度不相同,可以通過調節溫度抑制硝酸菌的生長而不抑制亞硝酸菌的方法,來實現短程硝化反硝化過程。國內的高大文研究表明:只有當反應器溫度超過28℃時,短程硝化反硝化過程才能較穩定地進行。
pH值的影響
pH較低時,水中較多的是氨離子和亞硝酸,這有利于硝化過程的進行,此時無亞硝酸鹽的積累;而當pH較高時,可以積累亞硝酸鹽。因此合適的pH環境有利于亞硝化菌的生長。pH對游離氨濃度也產生影響,進而也會影響亞硝酸菌的活性,研究表明:亞硝化菌的適宜pH值在8.0附近,硝化菌的pH值在7.0附近。因此,實現亞硝化菌的積累的pH值好在8.0左右。
除磷丶脫氮
(1) 除磷:城市廢水中磷的主要來源是糞便、洗滌劑和某些工業廢水,以正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機磷的形式溶解于水中。常用的除磷方法有化學法和生物法。
1)化學法除磷:利用磷酸鹽與鐵鹽、石灰、鋁鹽等反應生成磷酸鐵、磷酸鈣、磷酸鋁等沉淀,將磷從廢水中排除。化學法的特點是磷的去除效率較高,處理結果穩定, 污泥在處理和處置過程中不會重新釋放磷造成二次污染,但污泥的產量比較大。
化學除磷方法與二級處理工藝相結合的三種除磷工藝的優缺點比較
2)生物法除磷:生物法除磷是利用微生物在好氧條件下, 對廢水中溶解性 磷酸鹽的過量吸收,沉淀分離而除磷。整個處理過程分為厭氧放磷和好氧吸磷 兩個階段。
含有過量磷的廢水和含磷活性污泥進人厭氧狀態后,活性污泥中的聚磷商在厭氧狀態下,將體內積聚的聚磷分解為無機磷釋放回廢水中。這就是“ 厭氧放磷”。
棗莊小型生活污水處理成套設備聚磷菌在分解聚磷時產生的能量除一部分供自己生存外,其余供聚磷菌吸收廢水中的有機物,并在厭氧發酵產酸菌的作用下轉化成乙酸背,再進一步轉化為PHB (聚自-短基丁酸)儲存于體內。
進入好氧狀態后, 聚磷菌將儲存于體內的PHB進行好氧分解, 并釋放出大 量能量,一部分供自己增殖,另一部分供其吸收廢水中的磷酸鹽,以聚磷的形式積聚于體內。這就是“好氧吸磷”。在此階段,活性污泥不斷增殖。除了一部分含磷活性活泥回流到厭氧池外,其余的作為剩余污泥排出系統,達到除磷的目的。
(2) 脫氮
生活廢水中各種形式的氮占的比例比較恒定:有機氮 50%~60%,氨氮40%~ 50%,亞硝酸鹽與硝酸鹽中的氮占 0~ 5%。它們均來源于人們食物中的蛋白質。脫氮的方法有化學法和生物法兩大類。