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農(nóng)村生活廢水處理一體化裝置
閱讀：675 發(fā)布時間：2020-1-31農(nóng)村生活廢水處理一體化裝置
生物法機理——生物硝化和反硝化機理
在污水的生物脫氮處理過程中,，首先在好氧條件下,通過好氧硝化菌的作用 ,將污水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽 ;然后在缺氧條件下,利用反硝化菌(脫氮菌)將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從污水中逸出。因而,污水的生物脫氮包括硝化和反硝化兩個階段,。
硝化反應(yīng)是將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程 ,包括兩個基本反應(yīng)步驟 : 由亞硝酸菌參與的將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽的反應(yīng);由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的反應(yīng),。
在缺氧條件下,由于兼性脫氮菌(反硝化菌) 的作用,將硝化過程中產(chǎn)生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N2的過程,稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機底物(碳源) ,。
生物脫氮法可去除多種含氮化合物,總氮去除率可達(dá)70%—95%,二次污染小且比較經(jīng)濟,因此在國內(nèi)外運用多,。但缺點是占地面積大,低溫時效率低。
傳統(tǒng)生物法
目前, 國內(nèi)外對氨氮污水實際處理中應(yīng)用較成熟的生物處理方法是傳統(tǒng)的前置反硝化生物脫氮,如A/O,、A2/O工藝等,都能在一定程度上去除污水中的氨氮,。傳統(tǒng)生物脫氮途徑一般包括硝化和反硝化兩個階段,硝化和反硝化反應(yīng)分別由硝化菌和反硝化菌作用完成,由于對環(huán)境條件的要求不同,這兩個過程不能同時發(fā)生,而只能序列式進(jìn)行,即硝化反應(yīng)發(fā)生在好氧條件下,反硝化反應(yīng)發(fā)生在缺氧或厭氧條件下。由此而發(fā)展起來的生物脫氮工藝大多將缺氧區(qū)與好氧區(qū)分開,形成分級硝化反硝化工藝,以便硝化與反硝化能夠獨立地進(jìn)行,。1932 年,Wuhrmann利用內(nèi)源反硝化建立了后置反硝化工藝(post-denitrification),Ludzack和Ettinger于1962年提出了前置反硝化工藝(pre-denitrification) ,1973年Barnard 結(jié)合前面兩種工藝又提出了A/O工藝,以及后又出現(xiàn)了各種改進(jìn)工藝如Bardenpho,、Phoredox (A2/ O) UCT、JBH,、AAA 工藝等,這些都是典型的傳統(tǒng)硝化反硝化工藝,。
A/O系統(tǒng)
A/O脫氮除磷系統(tǒng)，即缺氧,、好氧脫氮除磷系統(tǒng),。它是70年代主要由美國、南非等國開發(fā)的具有去除廢水中氮污染物的工藝,，同時對脫磷亦有一定的效果,。其工藝流程是讓廢水依次經(jīng)歷缺氧、好氧兩個階段,，故人們通稱為缺氧,、好氧脫氮除磷系統(tǒng)，簡稱A/O系統(tǒng),。A/O系統(tǒng)流程簡單,、運行管理方便，且很容易利用原廠改建，從而提高了出水水質(zhì),。近年來已得到了越來越廣泛的應(yīng)用,。
農(nóng)村生活廢水處理一體化裝置缺氧/ 好氧工藝(簡稱A2/O法)
A2- O 法處理工藝是在好氧條件下,污水中NH3和銨鹽在硝化菌的作用下被氧化成NO2-—N和NO3-—N,然后在缺氧條件下,通過反硝化反應(yīng)將NO2-—N和NO3-—N還原成N2,達(dá)到脫氮的目的。A2/O是目前普遍采用的工藝,，它是在法A/O法的基礎(chǔ)上增加一個厭氧段和一個缺氧段,。
懸浮微生物的活性
微生物的活性通常可用微生物的比增長率(μ)來描述,，即單位質(zhì)量微生物的增長繁殖速率,。因此,，在研究微生物活性對生物膜形成的初階段的影響時，關(guān)鍵是如何控制懸浮微生物的比增長率,。研究結(jié)果表明,，硝化細(xì)菌在載體表面的附著固定量及初始速率均正比于懸浮硝化細(xì)菌的活性,。
影響懸浮微生物活性的因素主要有如下幾種：
(1)當(dāng)懸浮微生物的生物活性較高時,，其分泌胞外多聚物的能力較強,。這種粘性的胞外多聚物在細(xì)菌與載體之間起到了生物粘合劑的作用，使得細(xì)菌易于在載體表面附著,、固定,；
(2)微生物所處的能量水平直接與它們的增長率相關(guān)。當(dāng)盧增加時,，懸浮微生物的動能隨之增加,。這些能量有助于克服在固定化過程中微生物載體表面間的能壘,，使得細(xì)菌初始積累速率與懸浮細(xì)菌活性成正比,；
(3)微生物的表面結(jié)構(gòu)隨著其活性的不同而相應(yīng)變化。Herben等人研究發(fā)現(xiàn),，懸浮細(xì)菌活性對細(xì)菌在載體表面的附著固定過程有影響,，而且，細(xì)菌表面的化學(xué)組成,、官能團(tuán)的量也隨細(xì)菌活性的變化有顯著變化,。細(xì)胞膜等隨懸浮細(xì)菌活性的變化而有顯著變化。細(xì)菌表面的這些變化將直接影響微生物在載體表面的附著,、固定,。因此，通常認(rèn)為,，由懸浮微生物活性變化而引起的細(xì)菌表面生理狀態(tài)或分子組成的變化是有利于細(xì)菌在載體表面附著,、固定的；