20吨/日一体化污水处理设备
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高氨氮废水是我们经常会遇到的一种废水，想要将污水中的氨氮去除，除了要了解各种脱氮原理，还要从经济有效的角度来考虑选用哪种工艺，而生物脱氮技术恰恰符合以上条件，成为污水脱氮中常见的工艺之一。
污水中的氮主要以氨氮和有机氮的形式存在，通常没有或只有少量亚硝酸盐和硝酸盐形式的氮。只有不到20%~40%的氮在传统的二级处理中被去除。污水生物处理脱氮主要是靠一些专性细菌实现氨形式的转化，经过氨化、硝化、反硝化过程，含氮有机化合物终转化为无害的氮气，从污水中去除.
1、工艺原理及过程
硝化菌把氨氮转化为硝酸盐的过程称为硝化过程，硝化是一个两步过程，分别利用了两类微生物--亚硝酸盐菌和硝酸盐菌。这两类细菌统称为硝化菌，这些细菌所利用的碳源是CO32-、HCO3-和CO2等无机碳。第yi步由亚硝酸盐菌把氨氮转化为亚硝酸盐，第二步由硝酸盐菌把亚硝酸盐转化为硝酸盐。这两个反应过程都释放能量，硝化菌就是利用这些能量合成新细胞和维持正常的生命活动，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少了它的需氧量。
反硝化过程是反硝化菌异化硝酸盐的过程，即由硝化菌产生的硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化菌的作用下，被还原为氮气后从水中溢出的过程。反硝化过程也分为两步进行，第yi步由硝酸盐转化为亚硝酸盐，第二步由亚硝酸盐转化为一氧化氮、氧化二氮和氮气。同时，反硝化菌利用含碳有机物和部分分硝酸盐转化为氨氮用于细胞合成，该碳源既可以是污水中的有机碳或细胞体内碳源，也可以外部投加。
2、生物脱氮的工艺控制
（1）消化过程（硝化菌）的影响因素
1.温度：硝化反应的适宜温度范围是30一35℃，温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且影响硝化菌的活性。温度低于5℃，硝化细菌的生命活动几乎*停止：在5一35℃的范围内，硝化反应速率随温度的升高而加快；但达到30℃后，蛋白质的变性会降低硝化菌的活性，硝化反应增加的幅度变小。对于同时去除有机物和进行硝化反应的系统，温度低于15℃时硝化速率会迅速降低。低温对硝酸菌的抑制作用更为强烈，因此在12～14℃的系统中会出现亚硝酸盐的积累。
2.溶解氧：溶解氧浓度为0.5-0.7mg/L是硝化菌可以忍受的极限，溶解氧低于2mg/L条件下，氮有可能被*硝化，但需要较长的污泥停留时间，因此一般应维持混合掖的溶解氧浓度在2mg/L以上。对于同时去除有机物和进行硝化的工艺，硝化菌约占活性污泥的5％左右，且大部分处于生物絮体的内部。在这种情况下，溶解氧浓度的增加将会提高溶解氧对生物絮体的穿透力，从而提高硝化反应速率。
20吨/日一体化污水处理设备因此，在低泥龄条件下，由于含碳有机物氧化速率的增加使耗氧速率增加，减少了溶解氧对生物絮体的穿透力，进而降低了硝化反应速率。相反，在长泥龄条件下，耗氧速率较低，即使溶解氧浓度不高，也可保证溶解氧对生物絮体的穿透作用，从而维持较高的硝化反应速率。因此当泥龄降低时，为维持较高的硝化速率，应该相应提高溶解氧浓度。
3.pH值和碱度：硝化菌对pH值十分敏感，硝化反应的*pH值范围是7.2-8.0，pH值超出这个范围时，硝化反应速率会明显降低，低于6或高于9.6时，硝化反应将停止进行。另外，每硝化1g氦氮大约要消耗7.14gCaCO3碱度，因此，如果污水没有足够的碱度进行缓冲，硝化反应将导致pH值下降、反应速率减缓。
因此，保证硝化反应的正常进行，往往需要投加必要的碱量以维持适宜的pH值。硝化菌经过一段时间的驯化后，硝化反应可以在较低的pH值条件下进行，但pH值突然降低也会引起硝化反应速度的骤降。有研究表明，要使硝化反应的pH值由7.0降低到6.0，大约需要驯化10d。
4.有毒物质：过高的氨氮、重金属、有毒物质及某些有机物对硝化反应都有抑制作用。一般情况下，重金属和有毒物质主要抑制亚硝酸菌的生长，个别物质抑制硝酸菌的生长。有机物浓度高时，异养菌的数量会大大超过硝化菌，从而阻碍氨向硝化菌的转移，硝化菌能利用的溶解氧也因异养菌的利用而减少，硝化反应能顺利进行所要求的BOD5值一般应低于20mg/L。因此，在培养和驯化硝化菌时，一定要注意氨氮、重金属、有毒物质及有机物的浓度，不使其产生抑制作用。
5.泥龄：为保证反应器中的存活并维持一定数量和性能的硝化菌，活性污泥在其中的停留时间SRT即泥龄必须大于硝化菌的小世代周期，否则硝化菌的流失率大于其繁殖率。终使其从系统中数量越来越少。一般来说，系统的泥龄应为硝化菌世代周期的两倍以上，一般不得小于3一5d，冬季水温低时要求泥龄更长，为保证一年四季都有充分的硝化反应，通常泥龄都大于10d。较长的泥龄可增强硝化反应的能力，并可减轻有毒物质刺激的抑制作用。
