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氣溫下降,我的氨氮超標怎么辦

文章出處:徐先生發表時間:2020-11-23 13:41:02 瀏覽數:
 生物脫氮對環境條件敏感,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,硝化很容易出現問題,導致氨氮超標。

 

1、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,通過硝化細菌和亞硝化細菌的協同作用,將NH3-N通過硝化作用轉化為NO2-和NO3-。然后在缺氧條件下,通過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,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)的最佳生長溫度為25~30℃。硝化菌對溫度較為敏感,溫度不但會降低硝化菌的比增長速率,并且會降低其生物活性。在溫度低于15℃時,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,反硝化細菌的繁殖速率、代謝速率和生物活性也都會降低,從而導致脫氮效果下降。當溫度低于5℃時,硝化細菌的生命活動幾乎停止。大量的研究表明,硝化作用會受到溫度的嚴重影響,尤其是溫度沖擊的影響更加明顯。

 

2、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)  用熱蒸汽給進入曝氣池的污水加熱。

現行的這些辦法都將會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℃時泥齡需相應提高10%。所以,降低污泥負荷,在實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的不利影響,可以通過提高溶解氧濃度的措施。有研究表明,初始溶解氧為2mg/L時,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。對于同時去除有機物和進行硝化、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)

經固定化處理后,微生物的抗逆性能提高,能耐受外界環境的變化,從而保持了較高的活性。此外,微生物經包埋固定后持留能力得以增強,可望實現反應器的快速啟動和高效穩定運行。

 

通過固定化可以削弱溫度變化對硝化作用的影響。有學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,經過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%)。

 

也有學者開展了固定化反硝化細菌脫氮的研究,結果表明,經過固定化處理,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手段,然而也會使微生物活性有所降低,且固定化后,傳質阻力會增大,氧的傳質阻礙尤為明顯,固定化更能在厭氧條件下發揮其優勢。此外,其成本也有待技術經濟評估。

 

5、馴化

馴化就是人為的在某一特定環境條件長期處理某一微生物群體,同時不斷將它們進行移種傳代,以達到累積和選擇合適的自發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境中的重要措施,使微生物體內的酶和細胞膜的脂類組成能夠適應低溫環境,并能在低溫條件下發揮作用。

 

大量研究表明,通過適當的馴化策略,經歷一定的馴化時間,低溫脫氮工藝可以實現穩定運行。

 

有學者認為,如果將AOB的運行溫度從30℃直接降至5℃,會導致其失活。逐步降低運行溫度,AOB可調整細胞膜中的脂肪酸類型使其在低溫條件下不易凍結。

 

出水氨氮作為污水處理廠重要指標之一,由于硝化細菌對溫度非常敏感,冬季溫度較低時,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間。

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