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气温下降,氨氮超标怎么办?看这里

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2020-10-12 14:49:00

  生物脱氮对环境条件敏感,容易受温度变化影响,由于四季的交替和所处的地理位置影响,若不加以人工调控,硝化很容易出现问题,导致氨氮超标。

  一、低温氨氮超标的原因分析

  生物脱氮的基本原理就是先利用好氧阶段,通过硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用,将NH3-N通过硝化作用转化为NO2-和NO3-。然后在缺氧条件下,通过反硝化作用将硝氮转化为N2,N2随后溢出水面释放到大气,参与自然界N的循环,从而达到降低水中氮含量的目的。

  氨氧化细菌(AOB,就是把氨氮变成亚硝酸盐的细菌)最佳生长温度为25~30℃,亚硝酸氧化细菌(NOB,就是把亚硝酸盐变成硝酸盐的细菌)的最佳生长温度为25~30℃。硝化菌对温度较为敏感,温度不但会降低硝化菌的比增长速率,并且会降低其生物活性。在温度低于15℃时,硝化速率急剧降低。另一方面,反硝化反应的适宜温度为20~35℃,低于15℃时,反硝化细菌的繁殖速率、代谢速率和生物活性也都会降低,从而导致脱氮效果下降。当温度低于5℃时,硝化细菌的生命活动几乎停止。大量的研究表明,硝化作用会受到温度的严重影响,尤其是温度冲击的影响更加明显。

  二、低温生物脱氮不达标怎么办?

  1、加热

  现行的解决办法非常有限,在我国部分北方城市常用的措施有:

  (1)曝气池、二沉池等池壁采用发泡保温板保温,外砌砖围护(炉渣、膨胀珍珠岩等填充)结构,池顶加盖等保温措施;

  (2)鼓风机一侧设空气预热室,将冬季-10~-20℃的冷空气预热到5~8℃;空气管道设置管廊,便于保温处理等。

  (3)适当加热污泥,包括回流污泥;

  (4)用热蒸汽给进入曝气池的污水加热。

  现行的这些办法都将会增加污水处理的运行成本。

  2、提高泥龄/MLSS

  提高泥龄的最终表现是MLSS的提高,冬季微生物增殖缓慢,做为自养菌的硝化细菌增殖更为缓慢,提高泥龄可以使硝化细菌能保持在一定的范围内(颜胖子:目的是保证硝化细菌为优势菌种),并且适当提高污泥浓度MLSS,在细菌代谢能力下降的前提下,可以使总量的污泥代谢能力能保持稳定。

  通常,温度每降低1℃,硝化菌比增长速率降低10%,因此,欲维持与常温期相同的硝化菌浓度,温度每降低1℃时泥龄需相应提高10%。所以,降低污泥负荷,在实际操作中可以有效降低温度对系统处理效果的负面影响。

  3、溶解氧浓度

  为了弥补低温对系统带来的不利影响,可以通过提高溶解氧浓度的措施。有研究表明,初始溶解氧为2mg/L时,为取得相同的硝化速率,温度每下降1℃,溶解氧浓度相应提高10%。溶解氧是生物硝化的重要环境因素,一般应在2mg/L以上,最低控制在0.5~0.7mg/L。对于同时去除有机物和进行硝化、反硝化的工艺,硝化菌在活性污泥中约占5%,大部分硝化菌位于生物絮体内部。因此,溶解氧浓度的增加,将提高溶解氧对生物絮体的穿透力,提高硝化反应速率。

  4、生物固定化(填料)

  经固定化处理后,微生物的抗逆性能提高,能耐受外界环境的变化,从而保持了较高的活性。此外,微生物经包埋固定后持留能力得以增强,可望实现反应器的快速启动和高效稳定运行。

  通过固定化可以削弱温度变化对硝化作用的影响。有学者研究了固定化硝化菌在不同温度下对氨氮的去除效能,采用聚乙烯醇-硼酸包埋法固定常温富集培养的含耐冷菌的硝化污泥,用于处理常温和低温生活污水。结果表明,经过固定化处理的硝化菌群即使在低温条件下,也表现出了较高的硝化效率(>80%)。

  也有学者开展了固定化反硝化细菌脱氮的研究,结果表明,经过固定化处理,提高了反硝化细菌对温度的适应性,固定化反硝化细菌对高浓度的铵离子和低温的耐受性增加。

  固定化是一种有效的技术手段,然而也会使微生物活性有所降低,且固定化后,传质阻力会增大,氧的传质阻碍尤为明显,固定化更能在厌氧条件下发挥其优势。此外,其成本也有待技术经济评估。

  5、驯化

  驯化就是人为的在某一特定环境条件长期处理某一微生物群体,同时不断将它们进行移种传代,以达到累积和选择合适的自发突变体的一种古老育种方法。微生物的驯化是脱氮工艺运用到低温环境中的重要措施,使微生物体内的酶和细胞膜的脂类组成能够适应低温环境,并能在低温条件下发挥作用。

  大量研究表明,通过适当的驯化策略,经历一定的驯化时间,低温脱氮工艺可以实现稳定运行。

  有学者认为,如果将AOB的运行温度从30℃直接降至5℃,会导致其失活。逐步降低运行温度,AOB可调整细胞膜中的脂肪酸类型使其在低温条件下不易冻结。

  出水氨氮作为污水处理厂重要指标之一,由于硝化细菌对温度非常敏感,冬季温度较低时,对出水氨氮的指标影响最明显,并且指标上升较快,常常让运行人员措手不及。通过对机理及影响因素的分析,可帮助我们更快地采取有效的控制措施,缩短硝化系统的恢复时间。

  武汉奥威斯环保科技有限公司是一家提供专业污水处理设备,方案、施工、调试一条龙服务的污水处理企业。主要经营:韩国空气悬浮式单级离心鼓风机(节能30~50%)、法国欧陆多级离心鼓风机、进口板框压滤机、提升式曝气系统。

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