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硝化反應(yīng)影響因素

（1）污泥負(fù)荷F/M和泥齡SRT




生物硝化屬低負(fù)荷工藝，F(xiàn)/M一般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下。負(fù)荷越低，硝化進(jìn)行得越充分，NH₃-N向NO₃^--N轉(zhuǎn)化的效率就越高。有時(shí)為了使出水NH₃-N非常低，甚至采用F/M為0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超低負(fù)荷。




與低負(fù)荷相對應(yīng)，生物硝化系統(tǒng)的泥齡SRT一般較長，這主要是因?yàn)橄趸��?xì)菌增殖速度較慢，世代期長，如果不保證足夠長的SRT，硝化細(xì)菌就培養(yǎng)不起來，也就得不到硝化效果。實(shí)際運(yùn)行中，SRT控制在多少，取決于溫度等因素。但一般情況下，要得到理想的硝化效果，SRT至少應(yīng)在15d以上。




（2）回流比R與水力停留時(shí)間T




生物硝化系統(tǒng)的回流比一般較傳統(tǒng)活性污泥工藝大。這主要是因?yàn)樯�物硝化系統(tǒng)的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸鹽，如果回流比太小，活性污泥在二沉池的停留時(shí)間就較長，容易產(chǎn)生反硝化，導(dǎo)致污泥上浮。




生物硝化系統(tǒng)曝氣池的水力停留時(shí)間Ta一般也較傳統(tǒng)活性污泥工藝長，至少應(yīng)在8h之上。這主要是因?yàn)橄趸�速率較有機(jī)污染物的去除速率低得多，因而需要更長的反應(yīng)時(shí)間。




（3）溶解氧DO




硝化工藝混合液的DO應(yīng)控制在2.0 mg/L，一般在2.0~3.0 mg/L之間。當(dāng)DO小于2.0 mg/L時(shí)，硝化將受到抑制；當(dāng)DO小于1.0 mg/L時(shí)，硝化將受到完全抑制并趨于停止。生物硝化系統(tǒng)需維持高濃度DO，其原因是多方面的。




首先，硝化細(xì)菌為專性好氧菌，無氧時(shí)即停止生命活動(dòng)，不像分解有機(jī)物的細(xì)菌那樣，大多數(shù)為兼性菌。其次，硝化細(xì)菌的攝氧速率較分解有機(jī)物的細(xì)菌低得多，如果不保持充足的氧量，硝化細(xì)菌將“爭奪”不到所需要的氧。另外，絕大多數(shù)硝化細(xì)菌包埋在污泥絮體內(nèi)，只有保持混合液中較高的溶解氧濃度，才能將溶解“擠入”絮體內(nèi)，便于硝化菌攝取。




一般情況下，將每克NH₃-N轉(zhuǎn)化成NO₃^--N約需氧4.57g，對于典型的城市污水，生物硝化系統(tǒng)的實(shí)際供氧量一般較傳統(tǒng)活性污泥工藝高50%以上，具體取決于進(jìn)水中的TKN濃度。




（4）硝化速率




生物硝化系統(tǒng)一個(gè)專門的工藝參數(shù)是硝化速率，系指單位重量的活性污泥每天轉(zhuǎn)化的氨氮量，一般用NR表示，單位一般為gNH₃-N/(gMLVSS·d)。NR值的大小取決于活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例，溫度等很多因素，典型值為0.02 gNH₃-N/(gMLVSS·d)，即每克活性污泥每天大約能將0.02 gNH₃-N轉(zhuǎn)化成NO₃^--N。




（5）BOD5/TKN對硝化的影響




TKN系指水中有機(jī)氮與氨氮之和。入流污水中BOD5與TKN之比是影響硝化效果的一個(gè)重要因素。




BOD5/TKN越大，活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例越小，硝化速率NR也就越小，在同樣運(yùn)行條件下硝化效率就越低；反之，BOD5/TKN越小，硝化效率越高。典型城市污水的BOD5/TKN大約為5－6，此時(shí)活性污泥中硝化細(xì)菌的比例約為5％；如果污水的BOD5/TKN增至9，則硝化菌比例將降至3%；如果BOD5/TKN減至3，則硝化細(xì)菌的比例可高達(dá)9%。




其次，BOD5/TKN變小時(shí)，由于硝化細(xì)菌比例增大，部分會(huì)脫離污泥絮體而處于游離狀態(tài)，在二沉池內(nèi)不易沉淀，導(dǎo)致出水混濁。綜上所述，BOD5/TKN太小時(shí)，雖硝化效率提高，但出水清澈度下降；而BOD5/TKN太大時(shí)，雖清澈度提高，但硝化效率下降。因而，對某一生物硝化系統(tǒng)來說，存在一個(gè)*佳BOD5/TKN值。很多處理廠的運(yùn)行實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，BOD5/TKN值*佳范圍為2~3。




（6）pH和堿度對硝化的影響




硝化細(xì)菌對pH反應(yīng)很敏感，在pH為8~9的范圍內(nèi)，其生物活性*強(qiáng)，當(dāng)pH＜6.0或＞9.6時(shí)，硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。在生物硝化系統(tǒng)中，應(yīng)盡量控制混合液的pH大于7.0，當(dāng)pH＜7.0時(shí)，硝化速率將明顯下降。當(dāng)pH＜6.5時(shí)，則必須向污水中加堿。




混合液pH下降的原因可能有兩個(gè)，一是進(jìn)水中有強(qiáng)酸排入，導(dǎo)致入流污水pH降低，因而混合液的pH也隨之降低。如果無強(qiáng)酸排入，正常的城市污水應(yīng)該是偏堿性的，即pH一般都大于7.0，此時(shí)混合液的pH則主要取決于入流污水中堿度的大小。




由硝化反應(yīng)方程可看出，隨著NH₃-N被轉(zhuǎn)化成NO₃^--N，會(huì)產(chǎn)生出部分礦化酸度H＋，這部分酸度將消耗部分堿度，每克NH₃-N轉(zhuǎn)化為NO₃^--N約消耗7.14g堿度(以CaCO₃計(jì))。因而當(dāng)污水中的堿度不足而TKN負(fù)荷又較高時(shí)，便會(huì)耗盡污水中的堿度，使混合液pH降低至7.0以下，使硝化速率降低或受到抑制。




（7）有毒物質(zhì)對硝化的影響




某些重金屬離子、絡(luò)合陰離子、氰化物以及一些有機(jī)物質(zhì)會(huì)干擾或破壞硝化細(xì)菌的正常生理活動(dòng)。當(dāng)這些物質(zhì)在污水中的濃度較高，便會(huì)抑制生物硝化的正常運(yùn)行。




例如，當(dāng)鉛離子大于0.5mg/L、酚大于5.6mg/L、硫脲大于0.076mg/L時(shí)，硝化均會(huì)受到抑制。有趣的是，當(dāng)NH₃-N濃度大于200mg/L時(shí)，也會(huì)對硝化過程產(chǎn)生抑制，但城市污水中一般不會(huì)有如此高的NH₃-N濃度。




（8）溫度對硝化的影響




硝化細(xì)菌對溫度的變化也很敏感。在5~35℃的范圍內(nèi)，硝化細(xì)菌能進(jìn)行正常的生理代謝活動(dòng)，并隨溫度的升高，生物活性增大。在30℃左右，其生物活性增至*大，而在低于5℃時(shí)，其生理活動(dòng)趨于停止。在生物硝化系統(tǒng)的運(yùn)行管理中，當(dāng)污水溫度在16℃之上時(shí)，采用8~10d的泥齡即可；但當(dāng)溫度低于10℃時(shí)，應(yīng)將泥齡SRT增至12~20d

錄入時(shí)間：2022/12/27 14:43:37 點(diǎn)擊次數(shù)：331