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                冬季脱氮效果不好的改进办法!

                2022-01-26 15:15:50

                冬季脱氮效果不好的改进办法!

                一、 低温对脱氮工艺的影响


                温度是影响细菌△生长和代谢的重要环境条件。绝大多数微生物正常生长温度为20~35℃。温度主要是通过影响微生物细胞内某些酶的活性而影响微生物的生长和代谢速率,进而影响污泥产率、污染物的去除效率和速↑率;温度还会影响污染物降解途径、中间产物的形成以∩及各种物质在溶液中的溶解度,以及有可能影响到产气量和成分等。低温减弱了微生物体内细胞质的流动性,进而影响了物质传∞输等代谢过程,并且普遍认为低温将会导致活性污泥的吸附性能和沉降性能下降,以及使★微生物群落发生变化。低温对微生物▓活性的抑制,不同于高温带来的毁灭性影响,其抑制作用通常是可恢复的。


                脱氮


                生物硝化反应可以在4~45℃的温度范围内进行。氨氧化细∩菌(AOB)佳生长温度为25~30℃,亚硝酸氧化细菌(NOB)的佳生长温度为25~30℃。


                温度不但影响硝化菌的生长,而且影响硝化菌的活性。有▅研究表明,硝化细菌适宜的生长温∏度为25~30℃,当温度小于15℃时硝化速率明显下降,硝化细菌的活性也大幅度降低,当温度低于5℃时,硝化细菌的生命活动几√乎停止。大量①的研究表明,硝化作用会受到温度的严重影响,尤其是温度冲击的影响更加明显。


                由于冬季气温较低而未能实现硝化工艺稳定运行的案例较为常见。U.Sudarno等考察了温度变★化对硝化作用的影响,结果表明,温度从12.5℃升至40℃,氨氧化速率增加,但当温度下降至6℃时,硝化菌活性很低。


                反硝化细菌


                反硝化细菌ξ生长的佳温度为25~35℃,而我国冬季气温通常低于20℃,低温成为冬季微〖生物反硝化脱氮的限制性因素。目前关于反硝化细菌的研究主要集中于对硝酸盐去除能力的提高,对低温限制下低浓度硝酸盐水体中反硝化作用的研究仍然较少。JichengZhong等研究了太湖沉积物中的反硝化作用,经过数月的实验分析发现反硝化速率呈现季节性变化。


                U.Welander等考察了低温条件『下(3~20℃)反¤硝化工艺的运行性能,研究表明在3℃下反应器的反硝化速率仅为15℃下的55%。


                二、冬季脱氮工艺运行的改进方法


                1、加热


                现行的解决办法非常有限,在我国部分北方城市常用的措施有:


                (1) 曝气池、二沉池等池壁采用发泡保温板保温,外砌砖围护(炉渣、膨胀珍珠岩等填充)结构,池顶加盖等保△温措施;


                (2) 鼓风机一◥侧设空气预热室,将冬季-10~-20℃的冷空气预热到5~8℃;空气管道设置管廊,便于保温处理等。


                (3) 适当加热污泥,包括▅回流污泥;


                (4) 用热蒸汽给进入曝气池的污水加热。


                现行的这些办法都将会增加污水处理的运行成本。


                2、提高泥龄/MLSS


                提高泥龄的终表现是MLSS的提高,冬季微生物增殖缓慢,做为自养菌的硝化细菌增殖更为缓慢,提高泥龄可以使硝化细菌能保持ζ在一定的范围内(颜胖子:目的是确保硝化细菌为优势菌种),并且适当提高污泥浓度MLSS,在细菌代谢能力下降的前提下,可以使总量的污泥代谢能力能保持稳定。


                3、生物固★定化(填料)


                经固定化∑处理后,微生物的抗逆性能提高,能耐受外界环『境的变化,从而保持了较卐高的活性。此外,微生物经包埋固定后持留能力得以增强,可望实现反应器的快速启动和高效稳定运行。


                通过固定化可以削弱温度变化对硝化作用的影响。张爽等研究了固定化硝化菌在不同温度下对︽氨氮的去除效能,采用聚乙◥烯醇-硼酸包埋法固定常温富集培养的含耐冷菌的硝化污泥,用于处理常温和低温生活污水。结果表明,经过固定化处理的硝化菌群即使在低温条件下,也表现出了较高□的硝化效率(>80%)。


                也有学者开展了固定化反硝化细菌脱氮的研▲究,结果表明,经过固定化处理,提高了反硝化细菌对温度的适应性,固定化反硝化细菌对高浓度的▓铵离子和低温的耐受性增加。


                固定化是一种有效的技术手段,然而也会使微生物活性有╲所降低,且固定化后,传质阻力会增大,氧的传质阻碍尤为明显,固定化更能在厌氧条件下发挥ㄨ其优势。此外,其成本也有待技术经济评估。


                4、驯化


                驯化就是人为的在某一特定环境条件长←期处理某一微生物群体,同时不断将它们进行移种传代,以达到累积和选择合适的自发突变体的一种古老育种方法。微生物的驯化是脱氮工艺运用到低温环卐境中的重要措施,使微╲生物体内的酶和细胞膜的脂类组成∩能够适应低温环境,并能在低温条件下发挥作用。


                大◇量研究表明,通过适当的驯化策略,经历↑一定的驯化时间,低温脱氮工艺可以实现稳定运行。


                逐步驯化


                逐步→驯化即逐步较缓慢地将工艺温度由适宜温度降至目标温度。在驯化微生物适应当前温度下再将其温度降⌒低,进■一步驯化。尚会来等采用驯化方式,逐▽步降低温度,每降1℃就稳定一个多月,半年后不刻意控制温度,经历※了冬季10℃的低温,成功地稳定了常温、低≡温短程硝化反硝化,亚硝化率始终维持在78.8%以上。J.Dosta等通过该方法在18℃成功启动并稳定运行厌氧氨氧化工艺,但将温度降至15℃时,工艺系∏统失稳;并认为优化的操作步◥骤应为:先在厌氧氨氧化适温度下,积累足够的厌氧氨氧化生物量∞,然后再缓慢驯化微生物适应低温条件。


                直接驯化


                直接驯化就是将反应系统直接置于目标温度▂下进行驯化。K.Isaka等研究了ㄨ在适度的低温(20~22℃)下,厌氧生物滤池中利用厌氧氨氧化实现高效的脱氮。通过直接将接种污泥置于20~22℃的环境下培养,在经过446d后,NLR达到8.1kg/(m3?d)。还在6℃检测到了微∩生物厌氧氨氧化活性。NLR由22℃时的2.8kg/(m3?d)降至6℃的0.36kg/(m3?d)。


                本文网址:/wa0j2q/news/464.html

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