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                友 源 環(huán) 保

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                降溫后 出水氨氮居高不下怎么辦?

                生物脫氮對環(huán)境條件敏感,容易受溫度變化影響,由于四季的交替和所處的地理位置影響,若不加以人工調控,硝化很容易出現問(wèn)題,導致氨氮超標。

                一、低溫氨氮超標的原因分析
                生物脫氮的基本原理就是先利用好氧階段,通過(guò)硝化細菌和亞硝化細菌的協(xié)同作用,將NH3-N通過(guò)硝化作用轉化為NO2-和NO3-。然后在缺氧條件下,通過(guò)反硝化作用將硝氮轉化為N2,N2隨后溢出水面釋放到大氣,參與自然界N的循環(huán),從而達到降低水中氮含量的目的。
                氨氧化細菌(AOB,就是把氨氮變成亞硝酸鹽的細菌)最佳生長(cháng)溫度為25~30℃,亞硝酸氧化細菌(NOB,就是把亞硝酸鹽變成硝酸鹽的細菌)的最佳生長(cháng)溫度為25~30℃。硝化菌對溫度較為敏感,溫度不但會(huì )降低硝化菌的比增長(cháng)速率,并且會(huì )降低其生物活性。在溫度低于15℃時(shí),硝化速率急劇降低。另一方面,反硝化反應的適宜溫度為20~35℃,低于15℃時(shí),反硝化細菌的繁殖速率、代謝速率和生物活性也都會(huì )降低,從而導致脫氮效果下降。當溫度低于5℃時(shí),硝化細菌的生命活動(dòng)幾乎停止。大量的研究表明,硝化作用會(huì )受到溫度的嚴重影響,尤其是溫度沖擊的影響更加明顯。
                二、低溫生物脫氮不達標怎么辦?
                1、加熱
                現行的解決辦法非常有限,在我國部分北方城市常用的措施有:
                (1) 曝氣池、二沉池等池壁采用發(fā)泡保溫板保溫,外砌磚圍護(爐渣、膨脹珍珠巖等填充)結構,池頂加蓋等保溫措施;(2) 鼓風(fēng)機一側設空氣預熱室,將冬季-10~-20℃的冷空氣預熱到5~8℃;空氣管道設置管廊,便于保溫處理等。(3) 適當加熱污泥,包括回流污泥;(4) 用熱蒸汽給進(jìn)入曝氣池的污水加熱,F行的這些辦法都將會(huì )增加污水處理的運行成本。
                2、提高泥齡/MLSS
                提高泥齡的最終表現是MLSS的提高,冬季微生物增殖緩慢,做為自養菌的硝化細菌增殖更為緩慢,提高泥齡可以使硝化細菌能保持在一定的范圍內(顏胖子:目的是保證硝化細菌為優(yōu)勢菌種),并且適當提高污泥濃度MLSS,在細菌代謝能力下降的前提下,可以使總量的污泥代謝能力能保持穩定。
                通常,溫度每降低1℃,硝化菌比增長(cháng)速率降低10%,因此,欲維持與常溫期相同的硝化菌濃度,溫度每降低1℃時(shí)泥齡需相應提高10%。所以,降低污泥負荷,在實(shí)際操作中可以有效降低溫度對系統處理效果的負面影響。
                3、溶解氧濃度
                為了彌補低溫對系統帶來(lái)的不利影響,可以通過(guò)提高溶解氧濃度的措施。有研究表明,初始溶解氧為2mg/L時(shí),為取得相同的硝化速率,溫度每下降1℃,溶解氧濃度相應提高10%。溶解氧是生物硝化的重要環(huán)境因素,一般應在2mg/L以上,最低控制在0.5~0.7mg/L。對于同時(shí)去除有機物和進(jìn)行硝化、反硝化的工藝,硝化菌在活性污泥中約占5%,大部分硝化菌位于生物絮體內部。因此,溶解氧濃度的增加,將提高溶解氧對生物絮體的穿透力,提高硝化反應速率。
                4、生物固定化(填料)
                經(jīng)固定化處理后,微生物的抗逆性能提高,能耐受外界環(huán)境的變化,從而保持了較高的活性。此外,微生物經(jīng)包埋固定后持留能力得以增強,可望實(shí)現反應器的快速啟動(dòng)和高效穩定運行。
                通過(guò)固定化可以削弱溫度變化對硝化作用的影響。有學(xué)者研究了固定化硝化菌在不同溫度下對氨氮的去除效能,采用聚乙烯醇-硼酸包埋法固定常溫富集培養的含耐冷菌的硝化污泥,用于處理常溫和低溫生活污水。結果表明,經(jīng)過(guò)固定化處理的硝化菌群即使在低溫條件下,也表現出了較高的硝化效率(>80%)。
                也有學(xué)者開(kāi)展了固定化反硝化細菌脫氮的研究,結果表明,經(jīng)過(guò)固定化處理,提高了反硝化細菌對溫度的適應性,固定化反硝化細菌對高濃度的銨離子和低溫的耐受性增加。
                固定化是一種有效的技術(shù)手段,然而也會(huì )使微生物活性有所降低,且固定化后,傳質(zhì)阻力會(huì )增大,氧的傳質(zhì)阻礙尤為明顯,固定化更能在厭氧條件下發(fā)揮其優(yōu)勢。此外,其成本也有待技術(shù)經(jīng)濟評估。
                5、馴化
                馴化就是人為的在某一特定環(huán)境條件長(cháng)期處理某一微生物群體,同時(shí)不斷將它們進(jìn)行移種傳代,以達到累積和選擇合適的自發(fā)突變體的一種古老育種方法。微生物的馴化是脫氮工藝運用到低溫環(huán)境中的重要措施,使微生物體內的酶和細胞膜的脂類(lèi)組成能夠適應低溫環(huán)境,并能在低溫條件下發(fā)揮作用。
                大量研究表明,通過(guò)適當的馴化策略,經(jīng)歷一定的馴化時(shí)間,低溫脫氮工藝可以實(shí)現穩定運行。
                有學(xué)者認為,如果將AOB的運行溫度從30℃直接降至5℃,會(huì )導致其失活。逐步降低運行溫度,AOB可調整細胞膜中的脂肪酸類(lèi)型使其在低溫條件下不易凍結。
                出水氨氮作為污水處理廠(chǎng)重要指標之一,由于硝化細菌對溫度非常敏感,冬季溫度較低時(shí),對出水氨氮的指標影響最明顯,并且指標上升較快,常常讓運行人員措手不及。通過(guò)對機理及影響因素的分析,可幫助我們更快地采取有效的控制措施,縮短硝化系統的恢復時(shí)間。


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