污泥浓度与脱氮关系

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1、脱氮除磷工艺中污泥浓度与脱氮的关系生物脱氮过程中，硝化作用的程度往往是生物脱氮的前提，其控制相对简单；反硝化作用是生物脱氮的关键，其受诸多因素影响较大，同时反硝化效果也很大程度上影响系统除磷。一、污泥浓度对硝化影响影响硝化反应的环境因素有很多，包括PH、温度、SRT、DO、BOD/TKN、污泥浓度、有毒物质等。实际上，污水处理厂在工艺的运行中只能对SRT、DO、BOD/TKN、污泥浓度等参数进行控制。1.在好氧消化过程中的污泥浓度较高，其硝化细菌的浓度相对较高，因此好氧硝化反应的速率在高污泥浓度条件下较高。2.一定污泥泥龄是保证生物污

2、泥中硝化细菌存在的条件，同时创造良好的硝化细菌生存条件更能提高其在微生物菌群中所占比例，从而提高硝化细菌浓度。高污泥浓度下，在厌氧阶段会有更多的BOD被消耗，进入好氧阶段，其BOD/TKN就相对更低。一些研究表明活性污泥中硝化细菌所占的比例，与BOD/TKN成反比关系。由于硝化菌是一类自养菌，有机基质的浓度并不是它的生长限制因素，但若有机基质浓度过高，会使生长速率较高的异氧菌迅速繁衍，争夺溶解氧，从而使自养菌的生长缓慢且好养的消化菌得不到优势，结果降低消化速率。3.DO值一般是污水处理厂硝化阶段的重要指标，一般情况下DO值在2mg/L

3、以上。在大多数氧化沟工艺中其沟内平均DO值都很难达到2mg/L，一般维持在1mg/L,或更低水平，但硝化效果仍然良好，原因就是氧化沟特有的相对较高污泥浓度，虽然其沟内DO值较低，但其它有利于硝化的因素增强。污泥浓度增高，增大生物处理池的有效容积，同时降低了负荷等。从另一角度分析提高污泥浓度其微生物好氧量也相应增加，在同等曝气量条件下，溶解氧仪显现出来的数值也应该较低。以上几点说明提高污泥浓度，生物池中的DO值可适当降低硝化效果仍可维持良好水平。4.为保证活性污泥中硝化细菌的正常生长繁殖，泥龄一般应控制在8天以上。但为了使硝化细菌与其他

4、异氧细菌有相对平衡的生存竞争力，应在污泥不发生严重老化的前提下提高泥龄，相应也就是增大生物系统的污泥浓度。二、污泥浓度对反硝化影响1.生物反硝化作用即在缺氧条件下反硝化细菌利用硝酸盐中的离子氧分解有机物的过程，硝酸盐被还原为N2，完成脱氮过程。反硝化过程中的反硝化细菌是大量存在于污水处理系统中的异氧型兼性细菌，在有氧存在条件下，反硝化细菌利用氧进行呼吸、氧化分解有机物。在无分子氧的条件下，同时存在硝酸和亚硝酸离子时，它们能用这些离子中的氧进行呼吸，使有机质氧化分解。反硝化细菌能够利用各种各样的有机基质作为反硝化过程中的电子供体，其中包

5、括碳水化合物、有机酸类、醇类及烷烃类、苯酸盐类和苯衍生物。影响反硝化速率的因素较多，包括PH、温度、DO、碳氮比、污泥浓度等，污水处理厂在工艺的运行中只能对DO、污泥浓度等参数进行控制。碳氮比虽然是反硝化反应中最重要的影响因素，但其和来水水质有很大关系，一般实际运行中很难控制。反硝化反应过程中要求在无分子氧存在的条件下反硝化细菌才能利用硝酸盐及亚硝酸盐中的离子氧分解有机物。之前提到，高污泥浓度的生物系统在硝化过程中可适当降低溶解氧值，同时保持硝化效果，因此使硝化末端降低溶解氧可以有效地减少硝酸盐回流液中所携带的溶解氧含量，降低分子氧在

6、缺氧区对反硝化进程的影响，提高反硝化菌利用碳源的反硝化能力。同时高污泥浓度自身内源代谢好氧量也相对较强，可以进一步消耗回流及缺氧段中的溶解氧。而且非常高的污泥浓度会改变混合液的黏滞性，增大扩散阻力，从而也使回流携带的溶解氧降低，在一些实用明渠作为回流通道的处理工艺中可以减小回流跌落的充氧量。总之高污泥浓度对于降低实际工艺运行中反硝化阶段的DO值有较大作用。2.由于反硝化细菌是异氧型兼性细菌，在污水处理系统中大量存在，提高系统中的污泥浓度可有效地提高反硝化细菌的浓度。反硝化反应速度与硝酸盐、亚硝酸盐浓度基本无关，而与反硝化细菌的浓度呈一

7、级反应。因此在实际工艺运行中高污泥浓度可以缩短反硝化的时间，减小缺氧段的有效容积。在缺氧段有效容积一定的条件下，高污泥浓度的反硝化反应可以更好地利用有机基质中相对较难降解的有机物作为碳源。这一点对于脱氮除磷工艺，尤其C源不足的情况尤为重要。3.高污泥浓度其微生物菌胶团直径相对较大，在硝化反应过程中受溶解氧低的影响，养的压力梯度较小，菌胶团内部容易形成缺氧环境从而发生反硝化反应，所以高污泥浓度可以促进同程反硝化。