江西農(nóng)村一體化污水處理泵站
生物法機理——生物硝化和反硝化機理
在污水的生物脫氮處理過程中，首先在好氧條件下,通過好氧硝化菌的作用,將污水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽;然后在缺氧條件下,利用反硝化菌(脫氮菌)將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從污水中逸出。因而,污水的生物脫氮包括硝化和反硝化兩個階段。
硝化反應(yīng)是將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程,包括兩個基本反應(yīng)步驟:由亞硝酸菌參與的將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽的反應(yīng);由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的反應(yīng)。
在缺氧條件下,由于兼性脫氮菌(反硝化菌)的作用,將硝化過程中產(chǎn)生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N2的過程,稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機底物(碳源)。
生物脫氮法可去除多種含氮化合物,總氮去除率可達(dá)70%—95%,二次污染小且比較經(jīng)濟,因此在國內(nèi)外運用多。但缺點是占地面積大,低溫時效率低。
傳統(tǒng)生物法
目前,國內(nèi)外對氨氮污水實際處理中應(yīng)用較成熟的生物處理方法是傳統(tǒng)的前置反硝化生物脫氮,如A/O、A2/O工藝等,都能在一定程度上去除污水中的氨氮。傳統(tǒng)生物脫氮途徑一般包括硝化和反硝化兩個階段,硝化和反硝化反應(yīng)分別由硝化菌和反硝化菌作用完成,由于對環(huán)境條件的要求不同,這兩個過程不能同時發(fā)生,而只能序列式進(jìn)行,即硝化反應(yīng)發(fā)生在好氧條件下,反硝化反應(yīng)發(fā)生在缺氧或厭氧條件下。由此而發(fā)展起來的生物脫氮工藝大多將缺氧區(qū)與好氧區(qū)分開,形成分級硝化反硝化工藝,以便硝化與反硝化能夠獨立地進(jìn)行。1932年,Wuhrmann利用內(nèi)源反硝化建立了后置反硝化工藝(post-denitrification),Ludzack和Ettinger于1962年提出了前置反硝化工藝(pre-denitrification),1973年Barnard結(jié)合前面兩種工藝又提出了A/O工藝,以及后又出現(xiàn)了各種改進(jìn)工藝如Bardenpho、Phoredox(A2/O)UCT、JBH、AAA工藝等,這些都是典型的傳統(tǒng)硝化反硝化工藝。
A/O系統(tǒng)
A/O脫氮除磷系統(tǒng)，即缺氧、好氧脫氮除磷系統(tǒng)。它是70年代主要由美國、南非等國開發(fā)的具有去除廢水中氮污染物的工藝，同時對脫磷亦有一定的效果。其工藝流程是讓廢水依次經(jīng)歷缺氧、好氧兩個階段，故人們通稱為缺氧、好氧脫氮除磷系統(tǒng)，簡稱A/O系統(tǒng)。A/O系統(tǒng)流程簡單、運行管理方便，且很容易利用原廠改建，從而提高了出水水質(zhì)。近年來已得到了越來越廣泛的應(yīng)用。A/O法工藝如圖2所示。
缺氧/好氧工藝(簡稱A2/O法)
A2-O法處理工藝是在好氧條件下,污水中NH3和銨鹽在硝化菌的作用下被氧化成NO2-—N和NO3-—N,然后在缺氧條件下,通過反硝化反應(yīng)將NO2-—N和NO3-—N還原成N2,達(dá)到脫氮的目的。
接種培菌
接種培菌法的培養(yǎng)時間較短，是常用的活性污泥培菌方法，適用于大部分工業(yè)廢水處理廠。城市污水廠如附近有種泥，也可采用此法，以縮短培養(yǎng)時間。接種培養(yǎng)法常用的有如下二種：
(1) 濃縮污泥接種培菌。采用附近污水處理廠的濃縮污泥作菌種(種泥或種污泥)來培養(yǎng)。城市污水和營養(yǎng)齊全、毒性低的工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的活性污泥培養(yǎng)，可直接在所要處理的廢水中加入種泥進(jìn)行曝氣，直至污泥轉(zhuǎn)棕黃色時就可連續(xù)進(jìn)污水（進(jìn)水量應(yīng)逐漸增加），此時沉淀池也投入運行，讓污泥在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。為了加快培養(yǎng)進(jìn)程，可在培養(yǎng)過程中投加未發(fā)酵過的大糞水或其它營養(yǎng)物?；钚晕勰酀舛冗_(dá)到工藝要求值即完成了培菌過程。從經(jīng)濟上講，種泥的量應(yīng)盡可能少，一般情況下控制在稀釋后使混合液污泥濃度在0.5g/L以上。
江西農(nóng)村一體化污水處理泵站對有毒工業(yè)廢水進(jìn)行培菌時，可先向曝氣池引入河水，也可用自來水（需先曝氣一段時間以脫去其中的余氯），然后投入種污泥和未經(jīng)發(fā)酵的大糞水進(jìn)行曝氣，直至污泥呈棕黃色后停止曝氣，讓污泥沉降并排掉一部分上清液，再次補充一定量的大糞水繼續(xù)曝氣，待污泥量明顯增加后，逐步提高廢水流量。在培菌的后期，污泥中微生物已能較好地適應(yīng)工業(yè)廢水水質(zhì)。
（2）干污泥接種培菌。“干污泥”通常是指經(jīng)過脫水機脫水后的泥餅，其含水率約為70～80%。本法適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)和取種污泥運輸距離較遠(yuǎn)的情況。
干污泥接種培菌的過程與濃縮污泥培菌法基本相同。接種污泥要先用剛脫水不久的新鮮泥餅，投加至曝氣池前需加少量水并搗成泥漿。干污泥的投加量一般為池容積的2～5%。
干污泥中可能含有一定濃度的化學(xué)藥劑(用于污泥調(diào)理)，如藥劑含量過高、毒性較大，則不宜用作為培菌的種泥。鑒定污泥能否作接種用，可將少量泥塊搗碎后放入小容器(如燒杯或塑料桶)內(nèi)加水曝氣，經(jīng)過一段時間后如果泥色能轉(zhuǎn)黃，就可用于接種。
