1、基本原理
A/O法生物去除氨氮原理:污水中的氨氮,在充氧的條件下(O段),被硝化菌硝化為硝態(tài)氮,大量硝態(tài)氮回流至A段,在缺氧條件下,通過兼性厭氧反硝化菌作用,以污水中有機物作為電子供體,硝態(tài)氮作為電子受體,使硝態(tài)氮波還原為無污染的氮氣,逸入大氣從而達到最終脫氮的自的。
硝化反應(yīng):
NH4++2 O2→NO3-+2H++H2O
反硝化反應(yīng):
6NO3-+5CH3OH(有機物)→5CO2↑+7H2O+6OH-+3N2↑
A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物,當這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán),實現(xiàn)污水無害化處理。
2、A/O內(nèi)循環(huán)生物脫氮工藝特點
根據(jù)以上對生物脫氮基本流程的敘述,結(jié)合多年的廢水脫氮的經(jīng)驗,我們總結(jié)出(A/O)生物脫氮流程具有以下優(yōu)點:
(1)效率高。
該工藝對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果。當總停留時間大于54h,經(jīng)生物脫氮后的出水再經(jīng)過混凝沉淀,可將COD值降至100mg/L以下,其他指標也達到排放標準,總氮去除率在70%以上。
(2)流程簡單,投資省,操作費用低。
反硝化在前,硝化在后,設(shè)內(nèi)循環(huán),以原污水中的有機底物作為碳源,效果好,反硝化反應(yīng)充分;曝氣池在后,使反硝化殘留物得以進一步去除,提高了處理水水質(zhì);A段攪拌,只起使污泥懸浮,而避免DO的增加。O段的前段采用強曝氣,后段減少氣量,使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低,以保證A段的缺氧狀態(tài)。該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。尤其,在蒸氨塔設(shè)置有脫固定氨的裝置后,碳氮比有所提高,在反硝化過程中產(chǎn)生的堿度相應(yīng)地降低了硝化過程需要的堿耗。
(3)缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。
如COD、BOD5和SCN- 在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有機物的去除率分別為62%和36%,故反硝化反應(yīng)是最為經(jīng)濟的節(jié)能型降解過程。
(4)容積負荷高。
由于硝化階段采用了強化生化,反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術(shù),有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度,與國外同類工藝相比,具有較高的容積負荷。
(5)缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強。
當進水水質(zhì)波動較大或污染物濃度較高時,本工藝均能維持正常運行,故操作管理也很簡單。通過以上流程的比較,不難看出,生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時,也降解酚、氰、COD等有機物。結(jié)合水量、水質(zhì)特點,我們推薦采用缺氧/好氧(A/O)的生物脫氮(內(nèi)循環(huán)) 工藝流程,使污水處理裝置不但能達到脫氮的要求,而且其它指標也達到排放標準。
3、A/O法存在的問題
(1)由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng),從而不能培養(yǎng)出具有獨特功能的污泥,難降解物質(zhì)的降解率較低;
(2)若要提高脫氮效率,必須加大內(nèi)循環(huán)比,因而加大運行費用。從外,內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池,含有一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài),影響反硝化效果,脫氮率很難達到90% 。
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