生化法除氨氮的技术汇总.doc
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1、生化法除氨氮的技术汇总生物脱氮是指在微生物的联合作用下,污水中的有机氮及氨氮经过代谢转化为氮气的过程。其具有经济、有效、易操作、无二次污染等特,被公认为具有发展前途的方法。一、传统生物脱氮法传统的生物脱氮技术始于上世纪30年代,真正应用于20世纪70年代。自Barth三段生物脱氮工艺的开创,A/O工艺、序批式工艺等脱氮工艺相继被提出并应用于工程实际。三段生物脱氮工艺三段生物脱氮工艺流程如图所示,该工艺是将有机物降解、硝化作用以及反硝化作用三个阶段独立开来,每一阶段后面都有各自独立的沉淀池和污泥回流系统。第一段曝气池的主要作用是代谢分解有机物,并使有机氮氨化。第二段硝化池主要进行硝化反应,将氨氮
2、氧化,同时需投加碱度以维持一定的pH值。第三段是反硝化反应器,硝态氮在缺氧条件下被还原为N2,安装搅拌装置使污泥混合液呈悬碳源以满足浮状态,并外加反硝化反应所需的碳源。A/O生物脱氮工艺A/O 生物脱氮工艺如图所示,该工艺将缺氧段置于系统前端,其发生反硝化反应产生的碱度能够少量补充硝化反应之需。另外,缺氧池中反硝化反应利用原废水中的有机物为碳源可以减少补充碳源的投加甚至不加。通过内循环将硝化反应产生的硝态氮转移到缺氧池进行反硝化反应,硝态氮中氧作为电子受体,供给反硝化菌的呼吸作用和生命活动,并完成脱氮工序。在 A/O 生物脱氮工艺中,硝化液回流比对系统的脱氮效果影响很大。若回流比控制过低,则无
3、法提供充足的硝态氮进行反应,使硝化作用不完全,进而影响脱氮效果;若控制过高,则导致硝化液与反硝化菌接触时间减短,从而降低脱氮效率。因此,在实际的运行过程中需要控制适当的硝化液回流比,使系统脱氮效果达到最佳水平。序批式脱氮工艺(例如CASS)序批式脱氮工艺与A/O工艺相比,其运行方式有所不同,但在脱氮反应机理上基本与A/O生物脱氮工艺一致。序批式工艺为间歇的运行方式,采用一个独立的反应池替代了传统的由多个具有不同功能的反应区组合而成的A/O生物脱氮反应器。序批式脱氮工艺以时间的交替方式实现了缺氧/好氧环境,取代了传统空间上的缺氧/好氧,因其具有简单的结构和灵活的操作方式而倍受研究者的关注和研究。
4、二、新型生物脱氮法近年来国内外出现了一些全新的脱氮工艺,为高浓度氨氮废水的脱氮处理提供了新的途径。主要有短程硝化反硝化、好氧反硝化和厌氧氨氧化。1、短程硝化反硝化1975年Voets等在处理高浓度氨氮废水的研究中,发现了硝化过程中NO2-N积累的现象,首次提出了短程硝化反硝化脱氮的概念。如图所示。由于氨氮氧化过程中需要大量的氧气,曝气费用成为这种脱氮方式的主要开支。短程硝化反硝化(将氨氮氧化至亚硝酸盐氮即进行反硝化),不仅可以节省氨氧化需氧量而且可以节省反硝化所需炭源。Ruiza等用合成废水(模拟含高浓度氨氮的工业废水)试验确定实现亚硝酸盐积累的最佳条件。要想实现亚硝酸盐积累,pH不是一个关键
5、的控制参数,因为pH在6.458.95时,全部硝化生成硝酸盐,在pH8.95时发生硝化受抑,氨氮积累。当DO=0.7mg/L时,可以实现65%的氨氮以亚硝酸盐的形式积累并且氨氮转化率在98%以上。DO1.7mg/L时全部硝化生成硝酸盐。刘俊新等对低碳氮比的高浓度氨氮废水采用亚硝玻型和硝酸型脱氮的效果进行了对比分析。试验结果表明,亚硝酸型脱氮可明显提高总氮去除效率,氨氮和硝态氮负荷可提高近1倍。此外,pH和氨氮浓度等因素对脱氮类型具有重要影响。短程硝化反硝化处理焦化废水的中试结果表明,进水COD、氨氮、TN 和酚的浓度分别为1201.6、510.4、540.1、110.4mg/L时,出水COD、
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