生物法脱除废水总氮技术简介

 行业动态     |      2019-07-16 13:03

随着人类活动的不断增加,环境资源的不断改变,水体氮污染日趋严重。据统计,我国主要湖泊处于因氮、磷污染而导致富营养化的占统计湖泊的59%之多,过多的氮化合物进入天然水体将恶化水体质量,影响渔业发展和危害人体健康,氮污染的主要危害为:

  • 使水体正常的溶解氧平衡遭受干扰,并进一步促使水质恶化;
  • 影响水源水质,增加水处理负担;
  • 加速水体的富营养化过程;
  • 含氮化合物对人和生物有毒害作用;
  • 使水体感官性状恶化,从而降低水体美学价值。

氮以有机氮和无机氮两种形态存在于水体中,有机氮有蛋白质、多肽、氨基酸和尿素等,它们经微生物分解后转化为无机氮,水中无机氮指氨氮、亚硝态氮和硝态氮。各种形式氮的相对含量,根据污水的性质而有所不同。

近半个世纪以来,人们对转化和去除污水中的氮进行了大量的工作,尝试并运用了各种可行的方法,主要方法有:物理法、化学法、离子交换法、人工湿地法、生物法及它们之间的组合。由于生物法脱氮具有处理能力大、成本低、二次污染小等特点,下面就生物法做一些简单的介绍。(摘自‘污水脱氮技术浅析-刘钰畴’)

A/O法

A/O脱氮工艺是80年代初开发出来的工艺流程。废水经预处理和一级处理后,首先进入缺氧池,利用氨化菌将废水中的有机氮转化为NH3-N,与原废水中的NH3-N一并进入好氧池。在好氧池中,除与常规活性污泥法一样对含碳有机物进行氧化外,在适宜的条件下,利用亚硝化菌和硝化菌,将废水中NH3-N硝化生成NOx--N。为了达到废水脱氮的目的,好氧池中硝化混合液通过内循环回流到缺氧池,利用原废水中有机碳作为电子供体进行反硝化,将NOx--N还原为氮气。近十几年来A/O工艺在国内外的应用发展很快,被认为是解决城市污水及含氮工业废水氮污染的有效工艺。

氧化沟

氧化沟是上世纪50年代由荷兰巴斯韦尔(Pasveer)开发出来的一种废水生物处理技术,属于活性污泥法的一种变型。其基本特征是曝气池呈封闭、环状跑道式,废水和活性污泥以及各种微生物混合在沟渠中作不停地循环流动,完成对废水的硝化与反硝化处理。生物氧化沟兼有完全混合式、推流式和氧化塘的特点。在技术上具有净化程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少、能耗低等特点。氧化沟在空间上形成了好氧区、缺氧区和厌氧区,具有良好的脱氮功能。以卡鲁塞尔氧化沟为例,其是在每组沟渠的转弯处安装一台表面曝气机,靠近曝气机的下游为富氧区,而上游为低氧区,外环还可能成为缺氧区,这样形成了生物脱氮的环境条件。目前常用的氧化沟主要有多沟交替式氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、一体化氧化沟。

生物膜法

生物膜法是在20世纪70年代才发展起来的工艺,特点是微生物吸附在滤料或者其它载体上生长繁殖而形成生物膜,废水中的有机污染物和空气中的氧被污泥团或生物膜吸附并扩散其中,吸附后再有生物膜中的微生物的酶进行分解使废水得到净化。生物膜法比较有代表性的工艺有接触氧化法、生物滤池、生物转盘、生物滤塔、生物流化床等。

由于微生物固着在填料上生长,不像活性污泥法中的悬浮生长微生物那样承受强烈的曝气搅拌冲击,因而具有稳定的生态条件,微生物易于生长繁殖。同时生物固体平均停留时间长,在生物膜中易于存活世代时间较长,增殖较慢的微生物,如硝化菌。生物膜成熟后,生物膜的厚度不断加厚,生物膜内侧由于氧不能透入到形成厌氧性膜,为反硝化作用提供了场所。综上所述,在适宜的条件下生物膜法可以实现生物脱氮效果。

SBR法

SBR法是在20世纪70年代逐渐发展起来的一种生物处理技术,以序批间歇式操作为主要特征。所谓序列间歇式有两种含义,一是运行操作在空间上按序排列的、间歇的。由于废水大多是连续排放,且流量波动很大,这使得SBR至少两个池或者多个池,各个池按一定顺序和周期运行,也是间歇的。二是运行操作在时间上也是按序排列的、间歇的。一般按运行次序分五个阶段,即进水、反应、沉淀、排水和闲置阶段,称为一个运行周期。

循环周期和各个阶段的运行时间及运行状态都可以根据具体废水水质和出水要求灵活控制。例如,在进水阶段,可以按限制性曝气(进水期间不曝气)运行,也可以按半限制性曝气(进水到一半时开始曝气)运行,还可以按非限制性曝气(边进水边曝气)运行;在反应阶段,可以一直曝气,为了实现生物脱氮除磷也可以曝气后搅拌或者曝气搅拌交替进行;剩余污泥排放可以在排水阶段或排水后期排放。只要我们有效调节好SBR运行周期、各阶段运行时间和运行状态就可以达到多种功能的要求。(摘自某论文‘废水生物化脱氮’)