水體中的氮元素由于是造成富營(yíng)養(yǎng)化的元兇,往往是水污染控制行業(yè)的科研和工程技術(shù)的關(guān)注重點(diǎn),其重要性甚至不亞于有機(jī)污染物。 二、物化脫氮工藝 5、電化學(xué)氧化法 電化學(xué)氧化法是指利用具有催化活性的電極氧化去除水中污染物的方法。 研究含氨氮廢水在循環(huán)流動(dòng)式電解槽中的電化學(xué)氧化。結(jié)果表明,在氯離子濃度為400mg/L,初始氨氮濃度為40mg/L,進(jìn)水流量為600mL/min,電流密度為20mA/cm2,電解時(shí)間為90min時(shí),氨氮去除率為99.37%。表明電解氧化含氨氮廢水具有較好的應(yīng)用前景。 三、生化脫氮工藝
1、全程硝化反硝化 全程硝化反硝化是目前應(yīng)用最廣時(shí)間最久的一種生物法。全程硝化反硝化法去除氨氮需要經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段: 硝化反應(yīng):硝化反應(yīng)由好氧自養(yǎng)型微生物完成,在有氧狀態(tài)下,利用無(wú)機(jī)氮為氮源將NH4+化成NO2-,然后再氧化成NO3-的過(guò)程。第一階段是由亞硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽(NO2-),第二階段由硝化菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽(NO3-)。 反硝化反應(yīng):反硝化反應(yīng)是在缺氧狀態(tài)下,反硝化菌將亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮還原成氣態(tài)氮(N2)的過(guò)程。 全程硝化反硝化工程應(yīng)用中主要有AO、A2O、氧化溝等,是生物脫氮工業(yè)中應(yīng)用較為成熟的方法。 2、同步硝化反硝化(SND) 當(dāng)硝化與反硝化在同一個(gè)反應(yīng)器中同事進(jìn)行時(shí),稱(chēng)為同時(shí)消化反硝化(SND)。影響同時(shí)消化反硝化的因素有PH值、溫度、堿度、有機(jī)碳源、溶解氧及污泥齡等。 Carrousel氧化溝中有同時(shí)硝化/反硝化現(xiàn)象存在,在Carrousel氧化溝曝氣葉輪之間的溶解氧濃度是逐漸降低的,且Carrousel氧化溝下層溶解氧低于上層。在溝道的各部分硝態(tài)氮的形成和消耗速度幾乎相等,溝道中氨氮始終保持很低的濃度,這就表明硝化及反硝化反應(yīng)在Carrousel氧化溝中同時(shí)發(fā)生。 研究生活污水的處理,認(rèn)為CODCr越高,反硝化越完全,TN去除效果越好。 3、短程消化反硝化 短程硝化反硝化是在同一個(gè)反應(yīng)器中,先在有氧的條件下,利用氨氧化細(xì)菌將氨氧化成亞硝酸鹽,然后在缺氧的條件下,以有機(jī)物或外加碳源作電子供體,將亞硝酸鹽直接進(jìn)行反硝化生成氮?dú)狻6坛滔趸聪趸挠绊懸蛩赜袦囟?、游離氨、pH值、溶解氧等。 根據(jù)亞硝酸菌與硝酸菌對(duì)氧親和力的不同,Gent微生物生態(tài)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出OLAND工藝,通過(guò)控制溶解氧淘汰硝酸菌,來(lái)實(shí)現(xiàn)亞硝酸氮的積累。 短程硝化反硝化具有污泥量少,反應(yīng)時(shí)間短,節(jié)約反應(yīng)器體積等優(yōu)點(diǎn)。但短程硝化反硝化要求穩(wěn)定、持久的亞硝酸鹽積累,因此如何有效抑制硝化菌的活性成為關(guān)鍵。 4、厭氧氨氧化 厭氧氨氧化是在缺氧條件下,以亞硝態(tài)氮或硝態(tài)氮為電子受體,利用自養(yǎng)菌將氨氮直接氧化為氮?dú)獾倪^(guò)程。 研究溫度和PH值對(duì)厭氧氨氧化生物活性的影響,結(jié)果表明,該微生物的最佳反應(yīng)溫度為30℃,pH值為7.8。研究厭氧氨氧化反應(yīng)器處理高鹽度、高濃度含氮廢水的可行性。結(jié)果表明,高鹽度顯著抑制厭氧氨氧化活性,這種抑制具有可逆性。在30g.L-1(以NaC1計(jì))鹽度條件下,未馴化污泥的厭氧氨氧化活性比對(duì)照(無(wú)鹽水質(zhì)條件)低67.5%;馴化污泥的厭氧氨氧化活性比對(duì)照低45.1%。由高鹽度環(huán)境轉(zhuǎn)移到低鹽度環(huán)境〔無(wú)鹽水)時(shí),馴化污泥的厭氧氨氧化活性可提高43.1%。但反應(yīng)器長(zhǎng)期運(yùn)行于高鹽度條件下,容易出現(xiàn)功能衰退。 厭氧氨氧化無(wú)需外加碳源,需氧量低,無(wú)需試劑進(jìn)行中和,污泥產(chǎn)量少,是較經(jīng)濟(jì)的生物脫氮技術(shù)。厭氧氨氧化的缺點(diǎn)是反應(yīng)速度較慢,所需反應(yīng)器容積較大,且碳源對(duì)厭氧氨氧化不利,對(duì)于解決可生化性差的氨氮廢水具有現(xiàn)實(shí)意義。
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