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生物酶催化短程硝化反硝化

更新时间:2024-04-11      点击次数:85

生物酶催化短程硝化反硝化


氨氧化微生物在污水处理系统中广泛存在,并起到氨氮去除的主要作用。氨氧化微生物执行的好氧氨氧化过程也是硝化作用的第一步,对于污水脱氮至关重要,可以通过硝化反硝化、短程硝化反硝化、短程硝化-反硝化除磷等工艺途径实现脱氮。

厌氧氨氧化脱氮途径根据亚硝的来源不同主要分为短程硝化耦合厌氧氨氧化、短程反硝化-厌氧氨氧化两种途径。而厌氧氨氧化耦合短程反硝化简单来说就是短程反硝化的产物刚好可被用作厌氧氨氧化的底物,形成互补。


一、传统的生物脱氮硝化


氨氮被氧化为亚硝态氮后,又被进一步氧化为硝态氮,这一过程是由氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌协助完成的。
短程硝化——如果能控制亚硝酸氧化菌的数量,就可以让氨氮在硝化反应区只进行到亚硝酸盐阶段,然后再回流,为厌氧氨氧化菌提供“电子受体",这一过程称为“短程硝化"。

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二、传统的生物脱氮反硝化

首先将硝态氮还原为亚硝态氮,再逐步还原为氮气。

短程反硝化——如果能控制异养反硝化只到亚硝态氮这个步骤,接下来的脱氮由厌氧氨氧化菌来接力完成,可以起到节省碳源的目的,这一过程称为“短程反硝化"。


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三、生物酶催化剂

生物酶催化剂改变系统菌群结构,加速短程硝化-短程反硝化,激活厌氧氨氧化反应,增强系统脱氮效率,减少碳源、减少剩余污泥量、降低曝气,从而升级系统,降低成本消耗。

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四、为了实现短程硝化淘汰亚硝酸盐氧化菌,可以通过泥龄、PH、游离氨浓度、溶解氧等进行初步控制


泥龄:氨氧化菌的繁殖周期比亚硝酸盐氧化菌短,通过缩短泥龄,可以限制亚硝酸盐氧化菌的数量,使氨氧化菌成为优势菌种,逐步淘汰亚硝酸盐氧化菌。

PH:氨氧化菌的最适宜PH值在7.5-8.5,而亚硝酸盐氧化菌的最适宜PH值在6-7.5,所以提高PH到8左右时,可以有效的抑制亚硝酸盐氧化菌,同时也可以提高游离氨的浓度,氨氧化菌对游离氨的毒性耐受力比亚硝酸盐氧化菌更强,这样也使得氨氧化菌更易成为优势菌种。


溶解氧:氨氧化菌对溶解氧的亲和力比亚硝酸盐氧化菌更强,可以通过间歇曝气或阶段曝气,将溶解氧控制在0.5mg/L以下,会产生明显的亚硝酸盐积累,与短程硝化思路类似。


五、为实现短程反硝化,控制异养反硝化只到亚硝态氮这个步骤:

①反硝化过程中,硝酸盐的存在会抑制亚硝酸盐的还原,因为反硝化细菌会优先利用硝态氮,当硝酸盐基本被还原完毕后,才会利用亚硝酸盐,因此才会出现短时的亚硝酸盐氮的累积;


②当进水碳源不足时,C/N比在2-3,反硝化过程会产生稳定的亚硝态氮积累现象,低碳氮比也有利于短程硝化和异养反硝化的共存;

③反硝化的最适宜PH在7-8之间,当高于或低于这个区间,会产生亚硝态氮的积累。

结论: 生物酶催化剂改变系统菌落结构,具有节能和降低碳源消耗的实际价值。











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