污泥濃度與脫氮關(guān)系

1、脫氮除磷工藝中污泥濃度與脫氮的關(guān)系生物脫氮過程中，硝化作用的程度往往是生物脫氮的前提，其控制相對(duì)簡單；反硝化作用是生物脫氮的關(guān)鍵，其受諸多因素影響較大，同時(shí)反硝化效果也很大程度上影響系統(tǒng)除磷。一、污泥濃度對(duì)硝化影響影響硝化反應(yīng)的環(huán)境因素有很多，包括PH溫度、SRTDOBOD/TKN污泥濃度、有毒物質(zhì)等。實(shí)際上，污水處理廠在工藝的運(yùn)行中只能對(duì)SRT、DOBOD/TKN污泥濃度等參數(shù)進(jìn)行控制。1. 在好氧消化過程中的污泥濃度較高，其硝化細(xì)菌的濃度相對(duì)較高，因此好氧硝化反應(yīng)的速率在高污泥濃度條件下較高。2. 一定污泥泥齡是保證生物污泥中硝化細(xì)菌存在的條件，同時(shí)創(chuàng)造良好的硝化細(xì)菌生存條件更能提高其在微

2、生物菌群中所占比例，從而提高硝化細(xì)菌濃度。高污泥濃度下，在厭氧階段會(huì)有更多的BOD被消耗，進(jìn)入好氧階段，其BOD/TKN相對(duì)更低。一些研究表明活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例，與BOD/TKN成反比關(guān)系。由于硝化菌是一類自養(yǎng)菌，有機(jī)基質(zhì)的濃度并不是它的生長限制因素，但若有機(jī)基質(zhì)濃度過高，會(huì)使生長速率較高的異氧菌迅速繁衍，爭奪溶解氧，從而使自養(yǎng)菌的生長緩慢且好養(yǎng)的消化菌得不到優(yōu)勢，結(jié)果降低消化速率。值一般是污水處理廠硝化階段的重要指標(biāo)，一般情況下DO值在2mg/L以上。在大多數(shù)氧化溝工藝中其溝內(nèi)平均DO值都很難達(dá)到2mg/L,般維持在1mg/L,或更低水平，但硝化效果仍然良好，原因就是氧化溝特有的相

3、對(duì)較高污泥濃度，雖然其溝內(nèi)DO值較低，但其它有利于硝化的因素增強(qiáng)。污泥濃度增高，增大生物處理池的有效容積，同時(shí)降低了負(fù)荷等。從另一角度分析提高污泥濃度其微生物好氧量也相應(yīng)增加，在同等曝氣量條件下，溶解氧儀顯現(xiàn)出來的數(shù)值也應(yīng)該較低。以上幾點(diǎn)說明提高污泥濃度，生物池中的DO直可適當(dāng)降低硝化效果仍可維持良好水平。4.為保證活性污泥中硝化細(xì)菌的正常生長繁殖，泥齡一般應(yīng)控制在8天以上。但為了使硝化細(xì)菌與其他異氧細(xì)菌有相對(duì)平衡的生存競爭力，應(yīng)在污泥不發(fā)生嚴(yán)重老化的前提下提高泥齡，相應(yīng)也就是增大生物系統(tǒng)的污泥濃度。二、污泥濃度對(duì)反硝化影響1. 生物反硝化作用即在缺氧條件下反硝化細(xì)菌利用硝酸鹽中的離子氧分解有

4、機(jī)物的過程，硝酸鹽被還原為N2,完成脫氮過程。反硝化過程中的反硝化細(xì)菌是大量存在于污水處理系統(tǒng)中的異氧型兼性細(xì)菌，在有氧存在條件下，反硝化細(xì)菌利用氧進(jìn)行呼吸、氧化分解有機(jī)物。在無分子氧的條件下，同時(shí)存在硝酸和亞硝酸離子時(shí)，它們能用這些離子中的氧進(jìn)行呼吸，使有機(jī)質(zhì)氧化分解。反硝化細(xì)菌能夠利用各種各樣的有機(jī)基質(zhì)作為反硝化過程中的電子供體，其中包括碳水化合物、有機(jī)酸類、醇類及烷烴類、苯酸鹽類和苯衍生物。影響反硝化速率的因素較多，包括PH溫度、DO碳氮比、污泥濃度等，污水處理廠在工藝的運(yùn)行中只能對(duì)DO污泥濃度等參數(shù)進(jìn)行控制。碳氮比雖然是反硝化反應(yīng)中最重要的影響因素，但其和來水水質(zhì)有很大關(guān)系，一般實(shí)際運(yùn)

5、行中很難控制。反硝化反應(yīng)過程中要求在無分子氧存在的條件下反硝化細(xì)菌才能利用硝酸鹽及亞硝酸鹽中的離子氧分解有機(jī)物。之前提到，高污泥濃度的生物系統(tǒng)在硝化過程中可適當(dāng)降低溶解氧值，同時(shí)保持硝化效果，因此使硝化末端降低溶解氧可以有效地減少硝酸鹽回流液中所攜帶的溶解氧含量，降低分子氧在缺氧區(qū)對(duì)反硝化進(jìn)程的影響，提高反硝化菌利用碳源的反硝化能力。同時(shí)高污泥濃度自身內(nèi)源代謝好氧量也相對(duì)較強(qiáng)，可以進(jìn)一步消耗回流及缺氧段中的溶解氧。而且非常高的污泥濃度會(huì)改變混合液的黏滯性，增大擴(kuò)散阻力，從而也使回流攜帶的溶解氧降低，在一些實(shí)用明渠作為回流通道的處理工藝中可以減小回流跌落的充氧量。總之高污泥濃度對(duì)于降低實(shí)際工藝運(yùn)行中反硝化階段的DC值有較大作用。2. 由于反硝化細(xì)菌是異氧型兼性細(xì)菌，在污水處理系統(tǒng)中大量存在，提高系統(tǒng)中的污泥濃度可有效地提高反硝化細(xì)菌的濃度。反硝化反應(yīng)速度與硝酸鹽、亞硝酸鹽濃度基本無關(guān)，而與反硝化細(xì)菌的濃度呈一級(jí)反應(yīng)。因此在實(shí)際工藝運(yùn)行中高污泥濃度可以縮短反硝化的時(shí)間，減小缺氧段的有效容積。在缺氧段有效容積一定的條件下，高污泥濃度的反硝化反應(yīng)可以更好地利用有機(jī)基質(zhì)中相對(duì)較難降解的有機(jī)物作為碳源。這一點(diǎn)對(duì)于脫氮除磷工藝，尤其C源不足的情況尤為重