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连云港污水治理屠宰废水处理设备支持定制 :厌氧氨氧化工艺应用于城市生活污水处理的限制因素
1.1 厌氧氨氧化菌与其他功能菌的竞争
在现实中,厌氧氨氧化菌广泛地存在于城市污水厂中。由于厌氧氨氧化菌的生长速率非常缓慢,倍增时间长达11天,这使得厌氧氨氧化反应器的启动时间增加。基于以上原因,厌氧氨氧化菌需要与AOB、NOB、反硝化菌以及其他的异养菌在同一系统中竞争生存空间,这对不同的基质形成了非常复杂的竞争关系。
1.2 温度
侧流工艺中的反应温度一般为30~40℃,这是为了保证AOB的生长速率高于NOB,并且两者的差值会随着温度的增加而不断拉大。在实际工作中,当对城市主流污水进行处理时,在低温环境下,对PN/A工艺的实现和稳定运行提出了新的挑战。
1.3 碳氮比(C/N)
连云港污水治理屠宰废水处理设备支持定制 :厌氧氨氧化菌是严格的化能自养菌,以二氧化碳作为碳源合成体细胞。一般而言,有机物的存在不能对厌氧氨氧化菌产生直接不利的影响,甚至有少量有机物,如乙酸钠还能加速厌氧氨氧化菌的生长及胞外聚合物的分泌。但较高浓度的有机物(C/N>2)反而会促进异养菌的生长,进而与厌氧氨氧化菌争夺生存空间与基质。其原因如下:首先,异养菌的生长速率普遍高于自养菌,由此导致的污泥量增加更容易使厌氧氨氧化菌被淘洗出系统。其次,异养菌的大量繁殖加剧了脱氮功能菌群之间对于基质的竞争。研究发现,在进行污水处理时,当进水中小分子有机物含量过高时(C/N接近2左右),厌氧氨氧化菌的反应活性就会明显受到抑制。而对于全程自养脱氮工艺而言,进水C/N比低于0.7时可获得比较好的脱氮效果。
2.1 厌氧氨氧化的高效富集(生物膜法)
生物膜是自然界广泛存在的一种微生物聚集形式。生物膜能够使微生物固定化生长,并为微生物反应提供特殊的微环境。生物膜法与传统的悬浮态活性污泥法相比,其更能够显著提高反应体系生物量,保留世代时间长的菌属,提高微生物结构多样性,并具有更高的抗冲击负荷。因此,生物膜法也是城市污水二级生物处理的一种常用方法,其对污水水质、水量的变化有较强的适应性,管理方便,不会发生污泥膨胀,以及能够处理低浓度的污水。因此,无论是借助挂膜填料或是自身聚集形成的生物膜法,都被证明是实现厌氧氨氧化工艺在主流污水处理中应用的有效途径。
为了解决污水厂的脱氮效率及运行问题,某公司开发了一种新工艺移动床生物膜反应器。这种反应器最早是为了在好氧区投加轻质填料,为了实现污泥的固定生长而缓解膜分离组件的生物堵塞。后来,由于高比表面积填料的研发和使用,移动床反应器兼具了传质效率高、抗冲击负荷效果好,微生物种类丰富等优势。并且,在无需接种厌氧氨氧化污泥的前提下,厌氧氨氧化工艺在移动床反应器内可在较短时间内实现启动。
2.2 PNA工艺对NOB的抑制
PNA系统后置短程反硝化实现城市污水深度脱氮控制的装置与方法是,在一个SBR反应器内实现城市生活污水深度脱氮的技术。PNA系统结合在好氧阶段将短程硝化耦合厌氧氨氧化,在缺氧阶段将短程反硝化和厌氧氨氧化耦合,以此解决短程硝化厌氧氨氧化一体化的应用,是对于城市生活污水中出水氨氮不能过低导致NOB竞争性增长和出水硝酸盐高的重要举措。PNA工艺对NOB的抑制通常是通过控制溶解氧的浓度,在低溶解氧环境中,AOB对溶解氧具有更高的亲和力,以此限制NOB的生长。然而,在低溶解氧条件下运行同样会不同程度地降低AOB反应活性,最终导致整个反应过程速率下降。
污水处理的重要性主要体现在以下几个方面:
保护生态环境:污水处理可以减少污水对环境的污染,保护生态环境,防止对动植物和人类产生不利影响。
保障人们生活品质:污水处理可以净化水质,提高水的清洁度,保障人们的生活品质和身体健康。
促进水循环:污水处理可以利用水的自然循环,实现水的循环利用,节约水资源。
保护建筑、工业及其他设施:污水处理可以保护建筑、工业及其他设施,避免污水对其产生腐蚀和破坏。