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时间:2020-03-14
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1、水体中氮素过多所引起的危害—水体的富营养化:水体中含氮量大于0.2~0.3mg/L就会引起水体的富营养化。经富营养化污染的水体,治理关键是要脱氮除磷,而脱氮最常用的是生物脱氮。生物脱氮原理:生物脱氮是在好氧条件下通过硝化反应先将氨氮氧化为硝酸盐,再通过缺氧条件下的反硝化反应将硝酸盐还原成气态氮从水中去除。生物脱氮通过氨化、硝化、反硝化三个步骤完成。1、氨化反应:氨化作用是指将有机氮化合物转化为NH3-N的过程,也称为矿化作用。参与氨化作用的细菌称为氨化细菌。在自然界中,它们的种类很多,主要有好氧性的荧光假单胞菌和灵杆菌、兼性的变形杆菌和厌氧
2、的腐败梭菌等。在好氧条件下,主要有两种降解方式,一是氧化酶催化下的氧化脱氨,另一是某些好氧菌,在水解酶的催化作用下能水解脱氮反应。在厌氧或缺氧的条件下,厌氧微生物和兼性厌氧微生物对有机氮化合物进行还原脱氨、水解脱氨和脱水脱氨三种途径的氨化反应。2、硝化反应:在硝化细菌的作用下,氨态氮进一步分解、氧化,就此分两个阶段进行。首先,在亚硝化细菌的作用下,使氨(NH4+)转化为亚硝酸氮,亚硝酸氮在硝酸菌的作用下,进一步转化为硝酸氮。亚硝酸菌有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球菌属。硝酸菌有硝酸杆菌属、硝酸球菌属。影响硝化反映的因素:1、好样环
3、境条件下,并保持一定的碱度:溶解氧在1.2~2.0mg/L。2、pH:硝化反应的pH在8.0~8.43、温度:硝化反应的适宜温度在20~30℃4、尽量减少有毒有害物质的进入,且高浓度的氨氮和硝态氮对硝化作用有抑制。以上因素之所以会对硝化作用有影响,主要是因为他们对硝化细菌的生长环境造成了影响。3、反硝化反应:反硝化反应是指硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下,被还原为气态氮(N2)的过程。进行这类反应的细菌主要有变形杆菌属、微球菌属、假单胞菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属等兼性细菌,它们在自然界中广泛存在。影响反硝化作用的因素:1、要有
4、充足的碳源2、pH:反硝化反应的pH在6.5~7.53、溶解氧浓度:反硝化菌是异养兼性厌氧菌,溶解氧应控制在0.5mg/L以下4、温度:反硝化反应的适宜温度在20~40℃生物脱氮工艺主要有传统生物脱氮工艺(三级生物脱氮工艺)、A/O工艺、A²/O工艺(脱氮除磷),重点介绍后两种。A/O工艺(缺氧3好氧生物脱氮工艺):该工艺是将反硝化反应器放置在系统之前,所以又称前置反硝化生物脱氮除磷系统。缺氧池中,反硝化菌利用污水中有机物作为碳源,将回流混合液中NOx-N还原成N2从而达到脱氮目的。好氧池中进行有机物氨化、氨氮硝化。该工艺脱氮效率一般为70
5、%A²/O工艺(厌氧3缺氧3好氧脱氮除磷工艺):该工艺前段厌氧池主要进行磷磷的释放,缺氧池将大量NOx-N还原为N2完成脱氮,好氧池中完成有机物降解、硝化及磷的摄取。所以A2-O工艺可同时完成脱氮、除磷。生物脱氮新技术短程硝化-反硝化:生物脱氨氮经过硝化和反硝化两个过程,当反硝化过程以NO2¯为电子受体时,称为短程硝化-反硝化。其基本原理就是将硝化过程控制在亚硝酸盐阶段,阻止NO2¯的进一步硝化,然后直接进行反硝化。具有降低能耗、反应时间缩短、反硝化速率较高、节省碳源、减少污泥生成量、反应器容积小及占地面积省等优点。厌氧氨氧化:在厌氧条件下
6、,微生物直接以铵根离子为电子供体,以NO3¯或NO2¯为电子受体,将铵根离子、NO3¯或NO2¯转变成N2的生物氧化过程
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