污水處理生物脫氮新技術(shù)
1、傳統(tǒng)脫氨技術(shù)
傳統(tǒng)生物總氮工藝分兩步完成,第一步為硝化反應(yīng),將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮;第二步為反硝化反應(yīng),將硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,完成總氮的去除?/span>
傳統(tǒng)脫氮技術(shù)存在以下缺點(diǎn):
(1)二級(jí)處理出水碳源含量很低,C:N值遠(yuǎn)低合理范圍,因而進(jìn)一步脫氮非常困難。
(2)提高總氮去除率往往過度曝氣以提高硝化程度,進(jìn)而提高反硝化效率,高能耗。
(3)補(bǔ)充碳源控制難度大,時(shí)常碳源投加過量導(dǎo)致出水超標(biāo)。微生物的大量生長導(dǎo)致反應(yīng)器堵塞和污泥產(chǎn)量較大,極大地限制了其在實(shí)際工程中的應(yīng)用。
2、生物脫氮新技術(shù)
2.1 厭氧氨氧化:
指在厭氧或者缺氧條件下,厭氧氨氧化微生物以NO-2-N為電子受體,氧化NH+4-N為氮?dú)獾纳镞^程。厭氧氨氧化反應(yīng)的基質(zhì)為NH+4-N和NO-2-N,由于廢水中的氮素主要以氨氮形態(tài)存在,所以厭氧氨氧化工藝需與短程硝化工藝組合,才能實(shí)現(xiàn)脫氮。
厭氧氨氧化反應(yīng):
NH4++1.5O2→NO2-+H2O+2H+
NH4++NO2-→N2↑+2H2O
2.2 短程硝化反硝化:
短程硝化是指NH3生成亞硝酸根,不再生產(chǎn)硝酸根;而由亞硝酸根直接生成N2,稱為短程反硝化。短程硝化反硝化是指NH3---NO2----N2,即可以從水中氨氮去除的一種工藝。該工藝因?qū)⑾趸磻?yīng)控制在亞硝酸鹽階段,故可節(jié)省能耗。
2.3 自養(yǎng)反硝化
自養(yǎng)反硝化指自養(yǎng)反硝化菌(某些化能自養(yǎng)型微生物)利用無機(jī)碳(CO2、HCO3-、CO32-)作為碳源,主要以無機(jī)物(S、S2-、H2、S2O32-、Fe、Fe2+、NH4+等)作為硝酸鹽氮還原的電子供體完成微生物新陳代謝,將硝酸鹽氮污染的水中的NO3--N還原為N2。
國內(nèi)外近20年來關(guān)于自養(yǎng)反硝化的研究表明,自養(yǎng)反硝化菌在處理地下水、地表水硝酸鹽氮污染,生活污水深度脫氮方面有廣泛的應(yīng)用前景。主要得益于自養(yǎng)反硝化技術(shù)的三大優(yōu)點(diǎn):
(1)以還原態(tài)硫化合物、Fe2+、H2等無機(jī)物作為電子供體,不會(huì)產(chǎn)生殘余有機(jī)物;
(2)不需外加有機(jī)碳源,投資和運(yùn)行成本大大降低;
(3)自養(yǎng)型細(xì)菌生長周期長、增長率低,降低了污泥產(chǎn)量和出水生物污染的風(fēng)險(xiǎn)。
3、解決方案:
A、強(qiáng)化生化功能,在厭氧池增加生物復(fù)合填料,實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化功能,不用外加碳源達(dá)到去除總氮的目的。
B、在缺氧池增加生物復(fù)合填料,實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化功能,為實(shí)現(xiàn)厭氧段厭氧氨氧化的前提,另外短程硝化反硝化還降低供氧量。實(shí)現(xiàn)降低能耗的作用。
生物復(fù)合填料是高效的生物濾料-FSB濾料。FSB流離球是一種多孔球形復(fù)合填料,由特殊的多孔礦物質(zhì)構(gòu)成,表面積大、表面粗糙,易將生物膜附著速率和生物量累積速率加快,由于多孔球體剪力而造成的生物量損失較少,多孔球體在水的流動(dòng)分解有機(jī)物在多變環(huán)境的條件下進(jìn)行,其性能較平衡高效。實(shí)際運(yùn)行過程中FSB填料能起到流離作用,對(duì)微生物生長快,啟動(dòng)時(shí)間短,掛膜容易。由于填料的截留作用,使填料周圍截留了大量的厭氧顆粒污泥,污泥濃度是傳統(tǒng)反應(yīng)器的2-3倍。污泥的顆?;俣燃涌?,通常情況下,30天可以形成顆粒污泥。
C、二沉池之后增加異樣自養(yǎng)耦合反硝化濾池
該反硝化濾池不需要外加碳源,投資和運(yùn)行成本大大降低。自養(yǎng)型細(xì)菌生長周期長、增長率低,降低了污泥產(chǎn)量和出水生物污染的風(fēng)險(xiǎn)。
TN的去除主要依靠自養(yǎng)脫氮硫桿菌作用,脫氮硫桿菌是一種專性自養(yǎng)和兼性厭氧型細(xì)菌。在好氧條件下可以將硫單質(zhì)和硫化物氧化為硫酸鹽。在厭氧條件下,利用硝酸鹽作為電子受體,可以進(jìn)行自養(yǎng)反硝化。深度脫氮除磷濾料上脫氮硫桿菌活菌在108一109(個(gè)/mL濾料)之間,濾料上積累的自氧脫氮硫桿菌的數(shù)量比異養(yǎng)反硝化菌的數(shù)量高出近10倍。
(來源:曉清環(huán)保科技股份有限公司)