污水處理技術(shù)篇：影響生物脫氮的主要因素

1.酸堿度(pH value)

大量研究表明氨氧化菌和亞硝酸鹽氧化菌的適宜酸堿度分別為7.0 ~ 8.5和6.0 ~ 7.5。當(dāng)酸堿度低于6.0或高于9.6時(shí)，硝化反應(yīng)停止。硝化細(xì)菌可以在低酸堿度(5.5)的條件下馴化一段時(shí)間，但當(dāng)酸堿度突然達(dá)到降低時(shí)，硝化反應(yīng)速度會(huì)急劇下降，當(dāng)酸堿度升高并恢復(fù)后硝化反應(yīng)就會(huì)恢復(fù)。

反硝化細(xì)菌嘴的適宜酸堿度為7.0 ~ 8.5。在此酸堿度下，脫氮率較高。當(dāng)pH值低于6.0或高于8.5時(shí)，脫氮率將顯著為降低。此外，酸堿度也影響反硝化嘴的z終產(chǎn)物。當(dāng)酸堿度超過(guò)7.3時(shí)，z終產(chǎn)物是氮，而當(dāng)酸堿度低于7.3時(shí)，z終產(chǎn)物是N2O。

硝化過(guò)程中消耗的廢水中的堿度將降低廢水的酸堿度(以CaCO3計(jì)算，每1克氧化將消耗7.14克堿度)。相反，反硝化過(guò)程會(huì)產(chǎn)生一定量的堿度來(lái)提高酸堿度(每1g反硝化作用產(chǎn)生3.57g堿度，以CaCO3計(jì)算)。然而，由于硝化反應(yīng)和反硝化過(guò)程是依次進(jìn)行的，也就是說(shuō)，反硝化階段產(chǎn)生的堿度不能補(bǔ)償硝化階段消耗的堿度。因此，為使脫氮系統(tǒng)處于良好狀態(tài)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整酸堿度。

2，溫度(T)

硝化反應(yīng)的適宜溫度范圍為5 ~ 35℃，在5 ~ 35℃范圍內(nèi)，反應(yīng)速度隨著溫度的升高而加快。當(dāng)溫度低于5℃時(shí)，硝化細(xì)菌完全停止活動(dòng)。在同時(shí)去除化學(xué)需氧量和硝化反應(yīng)體系中，當(dāng)溫度低于15℃時(shí)，硝化反應(yīng)速度將迅速達(dá)到降低，對(duì)硝酸細(xì)菌的抑制將更加強(qiáng)烈。

脫氮的適宜溫度為15 ~ 30℃，當(dāng)溫度低于10℃時(shí)，脫氮停止，當(dāng)溫度高于30℃時(shí)，脫氮率開(kāi)始下降。一些研究表明，溫度對(duì)脫氮率的影響與反應(yīng)設(shè)備的類(lèi)型和負(fù)荷率直接相關(guān)。在不同碳源條件下，不同溫度對(duì)反硝化速率的影響也不同。

3。溶解氧

硝化只能在有氧條件下進(jìn)行。溶解氧濃度不僅影響硝化速率，還影響其代謝產(chǎn)物。為滿足正常硝化反應(yīng)，活性污泥中溶解氧濃度應(yīng)至少為2毫克/升，一般為2 ~ 3毫克/升，生物膜規(guī)律應(yīng)大于3毫克/升.當(dāng)溶解氧濃度低于0.5 ~ 0.7毫克/升時(shí)，硝化過(guò)程將受到限制。

傳統(tǒng)的反硝化過(guò)程需要在相對(duì)嚴(yán)格的缺氧條件下進(jìn)行，因?yàn)檠鯕鈺?huì)與電子供體競(jìng)爭(zhēng)，抑制微生物硝酸還原酶的合成和活性。然而，在正常情況下，活性污泥生物絮凝劑中存在缺氧區(qū)，即使曝氣池中存在一定的溶解氧，也可以進(jìn)行脫氮。研究表明，為了獲得更好的脫氮效果，活性污泥系統(tǒng)脫氮過(guò)程中混合溶液的溶解氧濃度應(yīng)控制在0.5毫克/升以下。對(duì)于生物膜系統(tǒng)，溶解氧應(yīng)保持在1.5毫克/升以下。4、碳氮比(C/N)

反硝化過(guò)程中，碳氮比會(huì)影響活性污泥中硝化細(xì)菌的比例。由于硝化細(xì)菌是自養(yǎng)微生物，代謝過(guò)程中不需要有機(jī)物，污水中的BOD5/TKN越小，即BOD5濃度越低，硝化細(xì)菌的比例越大，硝化反應(yīng)越容易。硝化的一般要求是bod5/tkn > 5和cod/tkn > 8。下表顯示了不同碳氮比對(duì)梯度脫氮的影響。不同碳氮比的脫氮效果

氨氮是硝化的主要底物，應(yīng)保持一定的濃度。然而，當(dāng)氨氮濃度超過(guò)100～200mg/l時(shí)，硝化反應(yīng)會(huì)受到抑制，抑制程度會(huì)隨著氨氮濃度的增加而增加。

反硝化需要足夠的有機(jī)碳源，但dif

污泥齡(生物固體的停留時(shí)間)是廢水硝化管理的控制目標(biāo)。為了硝化細(xì)菌菌群在連續(xù)流系統(tǒng)中生存，系統(tǒng)的SRT必須大于自養(yǎng)硝化細(xì)菌的比生長(zhǎng)率，污泥齡過(guò)短將導(dǎo)致硝化細(xì)菌的損失或硝化速率為降低。在實(shí)際脫氮工程中，污泥齡一般應(yīng)大于實(shí)際SRT。研究表明，活性污泥法脫氮的污泥齡一般不少于15天。較長(zhǎng)的污泥齡可以提高微生物的硝化能力，降低有毒物質(zhì)的抑制作用，但也會(huì)活化降低污泥。

6。循環(huán)比(R)

內(nèi)循環(huán)回流的作用是向反硝化反應(yīng)器供應(yīng)硝態(tài)氮，使其作為反硝化的電子受體，從而達(dá)到反硝化的目的。循環(huán)比不僅影響脫氮效果，而且影響整個(gè)系統(tǒng)的能耗，這是一個(gè)重要的參數(shù)。循環(huán)比的值取決于所需的效果和反應(yīng)器類(lèi)型。一些數(shù)據(jù)表明，循環(huán)比低于50%，脫氮率很低。脫氮率低于200%，脫氮率隨著循環(huán)比的增加而顯著增加。循環(huán)比高于200%后，脫氮效率緩慢提高。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于氨氮濃度較低的廢水，回流比為200% ~ 300%。

7，氧化還原電位(ORP)

理論上，缺氧段和厭氧段的溶解氧都為零，所以很難用溶解氧來(lái)描述。據(jù)研究，厭氧段的氧化還原電位值一般在-160-200毫伏之間，好氧段的氧化還原電位值一般在180毫伏之間，缺氧段的氧化還原電位值在-50-110毫伏之間，因此氧化還原電位可作為反硝化操作的控制參數(shù)。

8。抑制物質(zhì)

某些有機(jī)物和某些有害物質(zhì)如重金屬、氰化物、硫及其衍生物，游離氨達(dá)到一定濃度時(shí)會(huì)抑制硝化反應(yīng)的正常進(jìn)行。游離氨抑制的允許濃度:亞硝酸鹽為10-150毫克/升，硝化細(xì)菌為0.1-1毫克/升.有機(jī)物抑制硝化作用的主要原因是: ，當(dāng)有機(jī)物濃度過(guò)高時(shí)，硝化過(guò)程中異養(yǎng)微生物的濃度會(huì)大大超過(guò)硝化細(xì)菌的濃度，從而使硝化細(xì)菌無(wú)法獲得足夠的氧氣，影響硝化速率；第二，一些有機(jī)物對(duì)硝化細(xì)菌有直接的毒性或抑制作用。

9。影響生物脫氮系統(tǒng)的其他因素包括厭氧和缺氧過(guò)程。不需要氧氣，但污泥必須保持懸浮狀態(tài)。混合是必要的。立式混合機(jī)混合所需功率一般為12 ~ 16W/m3，臥式混合機(jī)為8W/m3。

10。生物脫氮過(guò)程中氮的轉(zhuǎn)化條件

生物脫氮過(guò)程包括氨氧化、亞硝化、硝化和反硝化，有機(jī)物降解和碳化過(guò)程也與這些過(guò)程同時(shí)完成。綜合考慮各種因素(如應(yīng)變及其增量速度、溶解氧、酸堿度、溫度、負(fù)荷等)。)可以有效地減少和改善生物脫氮的整個(gè)過(guò)程。

生物脫氮和好氧分解有機(jī)物的條件和特點(diǎn)