當前許多污水處理廠都有污泥消化單元,。污泥消化罐會對初沉和二沉污泥進行厭氧處理，并為用戶提供源源不斷的沼氣,。但當把消化罐中的污泥排出處理時，就會產(chǎn)生污泥消化液,。由于污泥消化液被高度濃縮,，富含氨氮，通常這一路廢水會回流至污水處理廠的進口處再進行循環(huán)處理,。
在實際操作中,，有時也會將一些其他材料（如：工業(yè)污泥）加入到消化罐中，此時,，污泥濃縮液中的氨氮濃度可以達到4000mg/L,。在傳統(tǒng)硝化作用下，1g氨氮需要消耗高達7g堿度,，并需要支持反硝化脫氮過程的大量碳源,。這么高濃度的氨氮通過傳統(tǒng)生物法進行處理十分困難，通常無法保證污水廠穩(wěn)定的處理效果,。
市場上有幾家可以提供成熟的污泥濃縮液處理工藝的供應商,，其中某公司的污泥濃縮液處理工藝叫做ANITA™ Mox,。ANITA™ Mox通過一級反硝化MBBR或Hybas工藝可以去除90%以上的氨氮和75%-85%的總氮。此工藝的核心之一在于厭氧氨氧化菌,，通過好氧短程亞硝化和厭氧氨氧化階段完成高效的脫氮過程,。以上兩個步驟都在生物膜工藝的不同層完成，好氧亞硝化在生物膜外層完成,，厭氧氨氧化在內(nèi)層完成,。
圖1：生物膜的好氧/厭氧區(qū)
為了優(yōu)化和控制厭氧氨氧化過程，就需要實時在線監(jiān)測氨氮,、亞硝氮和硝氮等參數(shù),。在ANITA™ Mox工藝前段通常會有一個緩沖罐來收集濃縮液，然后根據(jù)當前負荷情況進行調(diào)控后續(xù)的脫氮過程,，在此過程中,，負荷和控制至關重要。如果反應器進水負荷過高,，亞硝氮的生成速度將快于厭氧氨氧化菌轉(zhuǎn)化亞硝氮為游離氮和水的速度,，當亞硝氮持續(xù)積累過高時，就會殺死厭氧氨氧化細菌,。據(jù)了解,，當反應器內(nèi)的亞硝氮濃度達到20~40mg/L時，細菌將會死亡,。
在這個過程中,，并不是所有的都會按照期望轉(zhuǎn)化為亞硝氮，大約10%的進水氨氮將轉(zhuǎn)化為硝氮,。因此,，如果濃度為1000mg/L的NH4-N，則預計約為100mg/L 的硝氮將從反應器排出,。亞硝氮的控制目標是盡可能接近零,。
在測流厭氧氨氧化工藝中，紫外吸收法原理的硝氮和亞硝氮分析儀并不適用,，主要有兩個原因：
如需準確測量,，亞硝氮濃度最好高于硝氮濃度，但在測流厭氧氨氧化過程中并非如此,。
縮液中氨氮的10%將轉(zhuǎn)化為硝氮,，硝氮的濃度和能夠檢測到的峰值很高。目前,，市場上沒有供應商能夠通過紫外吸收技術覆蓋如此高硝氮峰值負荷,。
應用情況
在ANITA™ Mox項目中，進入反應器的濃縮液中氨氮濃度高達3500mg/L,。這將有10%或高達350mg/L的硝氮產(chǎn)生,。
我們能夠提供給客戶的解決方案是EZ1300硝氮和亞硝氮分析儀與外置稀釋預處理的組合方案,。在項目最開始只是一個測試，因為工藝參數(shù)的量程實在極高,，目前沒有在線監(jiān)測技術能夠直接測量,。
圖2：某公司厭氧氨氧化工藝：ANITATMMOX
為了應對高濃度的工況，項目組最終選擇了100倍的儀器內(nèi)部稀釋與35倍的外部稀釋相結(jié)合的解決方案,。最終提供給客戶的方案為：水樣經(jīng)預處理和稀釋后供EZ1301使用,，EZ130測量硝氮和亞硝氮。稀釋水位去離子水,。
圖3：EZ分析儀與稀釋裝置
總結(jié)
EZ1301已經(jīng)在瑞典進行了調(diào)試和測試,，并被安裝到集裝箱中。它由某公司運送給最終客戶,，現(xiàn)在正在那里使用,。
對于本應用案例來說，將100倍內(nèi)部稀釋和35倍外部稀釋相結(jié)合的方案實屬例外,。通常我們不會推薦這樣做,，因為這會放大測量誤差。且目前市場上沒有更好的技術和解決方案,。
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