浙江污水中氨氮超标的原因

时间:2021年05月27日 来源:

氨氮超标对于污水厂来说是比较常见的问题,传统活性污泥法工艺中氨氮的去除途径一般由两种,一是活性污泥中菌群在代谢增殖过程中所消耗的部分,消耗的量以碳氮比来计约BOD:TKN为100:5;另外一种途径是通过好氧活性污泥中的硝化菌将氨氮氧化成硝酸盐的形态,其反应途径如下:

硝化过程:将氨氮氧化成硝酸盐

2NH4++3O2→2NO2-+4H++2H2O

2NO2-+O2→2NO3-

引起氨氮不达标的因素有很多,主要有一下几种:

工艺种硝化菌种量不足

传统活性污泥法工艺中,硝化菌的总量约占总体细菌量的3%~5%,这样浓度的硝化菌数量,基本上可以使硝化菌成为活性污泥中的优势菌种,而在实际运行过程中,由于其他指标的影响,往往会破坏掉这个平衡,使硝化菌总量减少,造成出水氨氮出现波动甚至超标的情况。

绵津环保科技(上海)有限公司的生物促进硝化菌种(MicroBoost®-N)非常适合硝化菌种流失后的补充,其氨氧化速率高于400mgNH3-N/H/L.



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硝化反应,其本质上使氧化反应,因此溶解氧的浓度在过程中起到非常重要的作用。

生物硝化反应通过化学方程式来表述就是:

NH4++2O2→NO3+2H++H2O

在这个方程式中,我们可以看到完成整个氨氧化的过程,需要的氧和氮的比值为:

2O2÷N=(2×16×2)÷14=64÷14=4.57gO2/gN

也就是说每降解一克NH4-N(注意不是氨的量,是氨中氮的量)需要4.57g的氧气O2。

在这个两份的需氧量中,NH3-N在转化成亚硝酸盐的过程中约需1.5份氧量,亚硝酸盐向硝酸盐的转化过程中约需0.5份的氧量。

污泥龄的影响

活性污泥法工艺中,氨氮的处理主体是硝化菌,而硝化菌的世代周期较长,因此就需要比较长的污泥龄做支撑,一般硝化的污泥龄时间需大于10d以上,冬季运行可以维持更长的污泥龄。


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硝化状态的维持pH值比较好在弱碱性下进行,因为硝化过程中会源源不断的产生硝酸,这些硝酸的产生会影响整个水体的pH值,当pH值降到6.8以后,硝化速率会降低,当pH值小于6.0的时候,硝化就基本停止了。因此为了使硝化得以持续,实际运行过程应根据pH值变化加入适量的氢氧化钠或纯碱等以中和消化过程中产生的硝酸量。

绵津环保科技(上海)有限公司的生物促进硝化菌(MicroBoost®- N)在污水处理厂在受到毒性物质冲击或者低温条件下,土著的硝化菌数量减少,活性降低,氨氮去除率下降。MicroBoost®-N提供的硝化细菌协同土著的硝化菌增强系统的硝化能力,提高系统在毒性、低温条件下运行性能。MicroBoost®- N可以在污水处理系统启动期,快速建立硝化系统;可以在污水处理系统硝化系统受到冲击时使用,快速恢复硝化功能,可以在污水处理系统日常运行时使用,增加硝化系统的稳定性和持续性。




生物脱氮反应包括氨化反应、硝化反应、反硝化反应,其中氨化反应在好氧和厌氧条件下都可以进行,硝化反应只有在好氧条件下进行,反硝化反应则在缺氧及厌氧条件进行,其反应式分别如下:

氨化(ammonification):污水中的含氮有机物,在生物处理过程中被好氧或厌氧异养型微生物氧化分解为氨氮的过程;

加氧脱氨基反应式为:

RCHNH2COOH+O2→RCOOH+CO2+NH3

水解脱氨基反应式为:

RCHNH2COOH+H2O→RCHOHCOOH+NH3

在生活污水中的有机氮被水解或加氧后,产生的氨(NH3)溶于水后,生成污水中的氨氮NH4-N。

硝化(nitrification):污水中的氨氮(NH4+ -N)在硝化菌(好氧自养型微生物)的作用下被转化为NO2- 和进一步的NO3- 的过程;

亚硝化反应式:

NH4++1.5O2→NO2-+H 2O+2H+

硝化反应式:

NO2-+0.5O2→NO3-

总反应式:

NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+

反硝化(denitrification):污水中的NO2-  和NO3-  在缺氧条件下在反硝化菌(兼性异养型细菌)的作用下被还原为N2释放到空气的过程。

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引起氨氮不达标的因素有很多,主要有一下几种:

1、 工艺种硝化菌种量不足

传统活性污泥法工艺中,硝化菌的总量约占总体细菌量的3%~5%,这样浓度的硝化菌数量,基本上可以使硝化菌成为活性污泥中的优势菌种,而在实际运行过程中,由于其他指标的影响,往往会破坏掉这个平衡,使硝化菌总量减少,造成出水氨氮出现波动甚至超标的情况。

绵津环保科技(上海)有限公司的生物促进硝化菌种(Micro Boost®-N)非常适合硝化菌种流失后的补充,其氨氧化速率高于400mgNH3-N/H/L.

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2、 pH值得影响

硝化状态的维持pH值比较好在弱碱性下进行,因为硝化过程中会源源不断的产生硝酸,这些硝酸的产生会影响整个水体的pH值,当pH值降到6.8以后,硝化速率会降低,当pH值小于6.0的时候,硝化就基本停止了。因此为了使硝化得以持续,实际运行过程应根据pH值变化加入适量的氢氧化钠或纯碱等以中和消化过程中产生的硝酸量。

3、 碱度(TA)的影响

NH4++2HCO3+2O2→NO3+2CO2+3H2O

上面这个反应中中,我们可以看到硝化过程需要碳酸盐碱度的参与,在方程式中,我们可看到完成整个氨氧化过程,需要的碱度(以CaCO3计算)和氮的比值为:

CaCO3÷N=100÷14=7.14gCaCO3/gN


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传统活性污泥法工艺中,硝化菌的总量约占总体细菌量的3%~5%,这样浓度的硝化菌数量,基本上可以使硝化菌成为活性污泥中的优势菌种,而在实际运行过程中,由于其他指标的影响,往往会破坏掉这个平衡,使硝化菌总量减少,造成出水氨氮出现波动甚至超标的情况。

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pH值得影响

硝化状态的维持pH值比较好在弱碱性下进行,因为硝化过程中会源源不断的产生硝酸,这些硝酸的产生会影响整个水体的pH值,当pH值降到6.8以后,硝化速率会降低,当pH值小于6.0的时候,硝化就基本停止了。因此为了使硝化得以持续,实际运行过程应根据pH值变化加入适量的氢氧化钠或纯碱等以中和消化过程中产生的硝酸量。

NH4++2HCO3+2O2→NO3+2CO2+3H2O

上面这个反应中中,我们可以看到硝化过程需要碳酸盐碱度的参与,在这个方程式中,我们可以看到完成整个氨氧化的过程,需要的碱度(以CaCO3计算)和氮的比值为:

CaCO3÷N=100÷14=7.14gCaCO3/gN


浙江污水中氨氮超标的原因

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