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解析AO工艺脱氮
 

解析AO工艺脱氮

生物脱氮是指在微生物的联合作用下,污水中的有机氮及氨氮经过氨化作用、硝化反应、反硝化反应,最后转化为氮气的过程。

基本原理:

氨化反应

氨化反应是指含氮有机物在氨化功能菌的代谢下,经分解转化为 NH4+的过程。含氮有机物在有分子氧和无氧的条件下都能被相应的微生物所分解,释放出氨。

硝化反应

硝化反应由好氧自养型微生物完成,在有氧状态下,利用无机氮为氮源将NH4+化成NO2-,然后再氧化成NO3-的过程。硝化过程可以分成两个阶段。第一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐(NO2-),第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐(NO3-)。

反硝化反应

反硝化反应是在缺氧状态下,反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮(N2)的过程。反硝化菌为异养型微生物,多属于兼性细菌,在缺氧状态时,利用硝酸盐中的氧作为电子受体,以有机物(污水中的BOD成分)作为电子供体,提供能量并被氧化稳定。

 

 

由此可见,生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件:

硝化阶段:足够的溶解氧,(DO)值在2mg/L以上,合适的温度,最好20,不低于10,足够长的污泥泥龄,合适的pH条件。

反硝化阶段:硝酸盐的存在,缺氧条件(DO)值在0.5mg/L左右,充足的碳源(能源),合适的pH条件。

通过上述原理,可组成缺氧与好氧池,即所谓A/O系统。

AO工艺法也叫厌氧-好氧工艺法,A(Anacrobic)是厌氧段,用与脱氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有机物。

A/O法生物去除氨氮原理:污水中的氨氮,在充氧的条件下(O段),被硝化菌硝化为硝态氮,大量硝态氮回流至A段,在缺氧条件下,通过兼性厌氧反硝化菌作用,以污水中有机物作为电子供体,硝态氮作为电子受体,使硝态氮波还原为无污染的氮气,逸入大气从而达到最终脱氮的自的。

硝化反应:

NH4+2O2→NO3-2H++H2O

反硝化反应:

6NO3-5CH3OH(有机物)→5CO2↑7H2O+6OH-+3N2↑

 

如图,A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,ADO不大于0.2mg/LODO=24mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,提高污水的可生化性,提高氧的效率;在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-NNH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成CNO在生态中的循环,实现污水无害化处理。

 

A/O法脱氮工艺的特点:

a)流程简单,勿需外加碳源与后曝气池,以原污水为碳源,建设和运行费用较低;

b)反硝化在前,硝化在后,设内循环,以原污水中的有机底物作为碳源,效果好,反硝化反应充分;

c)曝气池在后,使反硝化残留物得以进一步去除,提高了处理水水质;

dA段搅拌,只起使污泥悬浮,而避免DO的增加。O段的前段采用强曝气,后段减少气量,使内循环液的DO含量降低,以保证A段的缺氧状态。



 
 
   
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