生物脫氮的基本原理是在將有機氮轉化為氨態氮的基礎上,先利用好氧段經硝化作用,由硝化細菌和亞硝化細菌的協同作用,將氨氮通過反硝化作用轉化為亞硝態氮、硝態氮,即將NH3轉化為NO2–N和NO3–N。在缺氧條件下通過反硝化作用,以硝酸鹽氮為電子受體,以有機物為電子供體進行厭氧呼吸,并有外加碳源提供能量,將硝氮轉化為氮氣,即,將NO2–N(經反亞硝化)和NO3–N(經反硝化)還原為氮氣,溢出水面釋放到大氣,參與自然界氮的循環。水中含氮物質大量減少,降低出水的潛在危險性,達到從廢水中脫氮的目的。
由此可見,生物脫氮系統中硝化與反硝化反應需要具備如下條件: 硝化階段:足夠的溶解氧(DO)值在2mg/L以上,合適的溫度,最好20℃,不低于10℃,足夠長的污泥泥齡,合適的pH條件。 反硝化階段:硝酸鹽的存在,缺氧條件(DO)值在0.5mg/L左右,充足的碳源(能源),合適的pH條件。 通過上述原理,可組成缺氧與好氧池,即所謂A/O系統。
AO工藝法也叫厭氧-好氧工藝法,A(Anacrobic)是厭氧段,用與脫氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有機物。
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氮,大量硝態氮回流至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,硝態氮作為電子受體,使硝態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。
NH4++2O2→NO3-+2H++H2O
6NO3-+5CH3OH(有機物)→5CO2↑+7H2O+6OH-+3N2↑
(a)流程簡單,勿需外加碳源與后曝氣池,以原污水為碳源,建設和運行費用較低;
(b)反硝化在前,硝化在后,設內循環,以原污水中的有機底物作為碳源,效果好,反硝化反應充分;
(c)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;
(d)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,使內循環液的DO含量降低,以保證A段的缺氧狀態。www.pzbo.cn