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02-可生化污水中进行生物脱氮的技术路线和原理(之一)强微环保处理菌剂

2021/3/31 15:37:58   文章来源:强微生物科技   作者:钟启平   浏览次数:4191
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二、可生化污水的生物脱氮技术原理

1、什么是总氮
     我们知道,污水处理最重要的参数是总氮,总氮由以下三大部分组成:
     一是氨氮NH4;
     二是硝基氮(即亚硝酸盐NO2和硝酸盐NO3);
     三是结合氮(污水蛋白质中的氮,以及非蛋白结合氮,有机胺化合物等);
     其含量用每升污水含氮的毫克数表示,即mg/l,或ppm,或克/吨污水;
     这些总氮必须降解到环保部门规定的标准值以下,才能达标排放,例如畜牧养殖粪污达标排放的氨氮标准是80ppm,部分省市要求20ppm以下;再如地表水III类水质要求是氨氮在1.0ppm以内,IV类水质氨氮要求1.5ppm以内,V类水质要求氨氮2.0ppm以内;
     所以,污水中的总氮必须离开水体,才算是彻底的脱除;而如果仅仅是采用化学结合的方法,只是变成氨氮或硝基氮之外的化学结构形式,并没有去除或离开污水;在检测总氮时,仍然会被检测出来;仍然没有达到排放标准等;
     而让总氮离开水体最佳的方法之一就是生物脱氮,即变成氮气挥发到空气中去,从而彻底离开逸出污水,实现彻底的脱除总氮的效果。

硝化池(也叫曝气池):将氨氮转化成硝基氮(亚硝基和硝酸基),池中装有生物填料和曝气盘
可添加“强微全价活性污泥菌”促进硝化进程和活性污泥的活力

兼氧池(也叫缺氧池或厌氧池或反硝化池):可添加“强微反硝化细菌”1~3克/立方米/进入污水量

 
2、生物脱氮的基本原理

⑴ 一级或多级A/O生物脱氮工艺
     生物脱氮过程非常复杂,整体上分成两步:
     第一步是:氨氮经硝化作用转化成硝基氮;
     第二步是:硝基氮经反硝化作用转化成氮气挥发掉;
     可见,脱除氨氮的过程,就是不断地轮换进行硝化和反硝化的过程,这就是传统的A/O工艺,交替硝化和反硝化的过程,硝化将氨氮转化成硝基氮,反硝化将前面产生的硝基氮转化成氮气,挥发到空气中去;
     其中A代表厌氧反应(反硝化作用),O代表好氧反应(硝化作用),因为反硝化池是厌氧池或缺氧池(A),而硝化池是曝气池或好氧池(O)。
     当污水氨氮非常高的,往往一次两次处理不了,就要进行多次的轮换处理,这叫两级A/O工艺,或多级A/O工艺,如果污水处理场地有限,也可采用尾水或阶段性多次回流的工艺,即把工艺后端未处理达标的污水,抽回到前端相应的工段中,重新走一遍;
     传统A/O工艺,主要着重培育土著硝化和反硝化细菌,即培育好适合本场的驯化好的“本场活性污泥”,为了提高脱氮效率,一般会在曝气池(硝化池)后端设备一个小的沉淀池,收集“本场活性污泥”,并用气提工艺将复合活性污泥,回流到前道硝化池中;
     在A/O工艺中,可使用强微生产的传统厌氧(缺氧)反硝化细菌(200亿/克规格),也可使用“强微全价活性污泥菌”用于曝气池或活性污泥培育池中,用来缩短“本场活性污泥”的培育时间,和增强活性污泥的脱氮速率,在良好的硬件条件下,可达到5~10ppm/h的脱总氮速率;

曝气池(硝化池)后,用气提法将活性污泥回流

 
⑵ SBR序批式活性污泥法生物脱氮工艺
     当然,污水建设空间不足的地方,也可以采用SBR工艺,即序批式活性污泥法(Seguencing Batch Reactor Activated Sludge Process 缩写为SBR),来处理高氨氮污水,这是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术(实际上也就是“硝化和反硝化”两种作用有序交替进行的原理是一样的),污水间歇式进入反应器进行批次处理。
     它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,其设计特点是:厌(缺)氧和好氧过程交替和有序的进行、活性污泥泥龄短、活性高,有很好的脱氮除磷效果;
     集成的SRB设施还包括把均化、初沉、生物降解、二沉等功能集中于一池(或一整套设备),无污泥回流系统。尤其适用于建设空间不足,间歇排放和流量变化较大的场合。在国内有广泛的应用。滗水器是该法的一项关键设备;
     强微公司不仅生产传统的厌氧(缺氧)反硝化细菌(200亿/克规格),同时也研发生产高效“强微复合硝化细菌”+“强微复合好氧反硝化细菌”配合,或用一个“强微全价活性污泥菌”配合,可在有限的空间设施中,实现更为高效调整的脱除总氮TN和COD的效率效果;

SBR设施,可配合“强微全价活性污泥菌”添加,或根据具体污水的特征来单独配合“强微复合硝化细菌”-“强微复合好氧反硝化细菌”等配合

 
⑶ 其他总氮(蛋白氮和非蛋白结合氮)
     而污水中的蛋白氮可在进入沼气厌氧发酵罐或池之前,先在水解酸化池中经过水解酸化和微生物酶解和发酵作用,转化成小分子氨基酸,并成为微生物营养,和转化成小分子氨氮等;
    在沼气罐出来后,也可先设置一个水解酸化池进行预处理,或起到调节缓冲池的作用;
     一般来说,进入硝化池(曝气池或好氧池)之前,宜先进行厌氧(或缺氧)反硝化,将污水中的硝基氮彻底脱除,这样进入硝化池(好氧池)后,可以充分的进行硝化作用,不然的话,若硝基氮过多,会强烈抑制硝化细菌的硝化作用;
     如果使用“强微复合硝化细菌”+“强微复合好氧反硝化细菌”搭配,或直接使用“强微全价活性污泥菌”,则可只需要在曝气池中,就可实现硝化和反硝化作用,同步进行,而不需要缺氧池或厌氧池了;
 


初沉池兼调节池(10天以上水力停留时间)图为2013年强微董事长钟总考察一大型猪场初沉池(调节酸化池)


中小型猪场初沉池(水解酸化兼调节池),可添加“景观湖河道污泥垃圾菌剂”或“强微反硝化细菌”

接下来的文章,将专门分别介绍:氮氮的生物降解原理,和硝基氮的生物脱除原理
氨氮的生物降解(生物氧化)原理在这里:http://www.hl99cn.com/show.asp?newsid=4366


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