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废水中氨氮的去除

来源: 作者: 发布时间:2007-10-15  

废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理把大多数有机氮转化为氨,然后可进一步转化为硝酸盐。目前采用的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择交换吸附、空气吹脱及折点氯化等四种。  

一、生物硝化与反硝化(生物陈氮法)

() 生物硝化

在好氧条件下,通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用,将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程,称为生物硝化作用。生物硝化的反应过程为:

由上式可知:(1)在硝化过程中,1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g(2)硝化过程中释放出H+,将消耗废水中的碱度,每氧化lg氨氮,将消耗碱度(CaCO3) 7.lg 

影响硝化过程的主要因素有:(1)pH   pH值为8.08.4(20℃),硝化作用速度最快。由于硝化过程中pH将下降,当废水碱度不足时,即需投加石灰,维持pH值在7.5以上;(2)温度   温度高时,硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃,在15℃以下其活性急剧降低,故水温以不低于15℃为宜;(3)污泥停留时间   硝化菌的增殖速度很小,其最大比生长速率为 0.30.5d-1(温度20℃pH8.08.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群,污泥停留时间 必须大于硝化菌的最小世代时间 。在实际运行中,一般应取 2 ,2 (4)溶解氧   氧是生物硝化作用中的电子受体,其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般,在活性污泥法曝气池中进行硝化,溶解氧应保持在23mg/L以上;(5)BOD负荷   硝化菌是一类自养型菌,而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高,会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖,从而佼白养型的硝化菌得不到优势,结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化,BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。

() 生物反硝化

在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用,将NO2--NNO3--N还原成N2的过程,称为反硝化。反硝化过程中的电子供体(氢供体)是各种各样的有机底物(碳源)。以甲醇作碳源为例,其反应式为:

6NO3-2CH3OH→6NO2-2CO24H2O 

6NO2-3CH3OH→3N23CO23H2O60H- 

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