城镇污水处理厂污水脱氮的生物强化技术研究

城镇污水处理厂污水脱氮的生物强化技术研究

杨园

身份证号码：532502198110180025

摘要：我国污水处理厂的COD和NH4+-N一级A排放标准为50mg/L和5(8)mg/L，一级B排放标准为60mg/L和8(15)mg/L。然而，即使达到这些排放标准，仍超过了自然水域环境中的自主净化能力。如果长时间排放下，区域水环境TN>0.2mg/L、TP>0.02mg/L的情况下，该区域水体呈现为富营养化。为了降低污水排放对环境带来的影响，需要进一步升级污水处理技术。目前，AAO技术是我国污水处理厂中常见的工艺技术。然而，在尚未实现技术全面突破时，应将目标放在强化AAO技术的脱氮除磷效果上，提高技术的作用效果，降低污染影响。AAO技术是一种生物脱氮和除磷工艺，通过控制好水中有机物质的浓度，使得细菌在生长过程中能够吸收掉大量的氮磷元素，从而达到净化水质的目的。

关键词：城镇污水处理厂；污水脱氮；生物强化技术

1污水脱氮技术特点分析

1.1AAO技术

Anaerobic-AnoxicOxic技术在污水处理和中水回收中具有非常广泛的应用。这项技术的主要优点在于其具有脱氮除磷的效果，可以有效地减少水体中的氮和磷含量，从而保证水质的安全和稳定。工艺流程是由厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池组成。这些池子分别起到不同的作用，通过不同的处理方式来达到脱氮除磷的目的。厌氧池主要用于去除有机物质，缺氧池则是用来进行硝化作用，好氧池则用来进行反硝化作用，最后通过二沉池将污水分离出来。除了工艺流程之外，影响污水处理效果的因素也非常重要。首先是污泥龄，这个因素主要是指在好氧池中的污泥停留时间。污泥龄越长，处理效果就会更好。其次是溶解氧浓度，如果溶解氧浓度过高，就会影响硝化反应的进行。因此，需要控制溶解氧浓度的大小。此外，污泥回流比和硝化液回流比也是影响处理效果的重要因素。总之，Anaerobic-AnoxicOxic技术在污水处理和中水回收中具有非常重要的应用价值。通过合理的工艺流程和控制关键因素，可以有效地达到脱氮除磷的效果，保证水质的安全和稳定。

1.2生物强化技术

生物强化技术在处理污染物方面具有很大的潜力。这种技术利用微生物来处理污染物，具有应用灵活、针对性强、效率较高等特点。常见的脱氮技术包括同步硝化反硝化技术（SND）、短层硝化-反硝化技术（SHARON）、厌氧氨氧化脱氮技术（ANAMMOX）和全程氨氧化脱氮技术。反硝化细菌和聚磷菌等微生物在处理污水时，分解有机物，以使污水恢复正常状态。在短程硝化-反硝化技术中，硝化反应生成NO2-，并利用反硝化菌分解氮氧化合物，释放N并还原为N2。生物强化技术可以应用于各种类型的污染物，如水、土壤、空气等。这种技术还可以适应不同的环境条件，如温度、pH值、含氧量等。因此，生物强化技术被广泛应用于环保领域，如污水处理、废弃物管理、土壤修复等。生物强化技术的优点是显而易见的。首先，微生物可以自然地处理污染物，而不需要使用化学品。其次，这种技术可以节省成本，因为微生物可以在自然条件下繁殖。此外，生物强化技术也可以减少对环境的影响，因为它不会产生任何有害的副产品。尽管生物强化技术具有很多优点，但也存在一些挑战。其中一个挑战是微生物对不同环境条件的适应性。另一个挑战是微生物在处理污染物时需要一定的时间，这可能会影响处理效率。

2AAO反应装置及实验方法

2.1AAO反应装置

生物强化脱氮是一种高效的污水处理技术，其中硝化细菌是起到关键作用的微生物。为了更好地了解硝化细菌对生物强化污水处理技术的影响，需要进行富集效果影响因素的实验分析。在实验中，我们使用了AAO技术完成生物强化脱氮实验，并选择城镇污水处理厂中的进水作为实验污水。在进行实验前，我们需要对该污水的进水水质情况进行分析，以便更好地了解其成分和特点。同时，为了保证实验准确性，我们还需要准备材料、药品以及硝化细菌载体填料，并对设备和实验仪器进行检验，确保其使用符合标准。在实验中，我们使用了AAO反应装置进行处理，这是一种高效的污水处理设备。通过对硝化细菌的富集效果影响因素进行分析，我们发现硝化细菌对生物强化污水处理技术影响较大。因此，在生物强化脱氮实验中，我们需要注重硝化细菌的作用，并对其进行针对性的研究。综上所述，生物强化脱氮实验是一项重要的污水处理技术研究工作。通过对硝化细菌的富集效果影响因素进行实验分析，我们可以更好地了解其对生物强化污水处理技术的影响，并为其进一步发展提供理论支持和实验基础。

2.2AAO实验中硝化细菌影响因素结果分析

2.2.1填料因素

近年来，水污染问题日益突出，而生物处理技术成为了一种有效的控制水污染的手段。在生物处理中，填料作为生物附着基质，对于提高菌群附着能力以及促进生物降解有着重要作用。因此，对不同类型填料的选择和应用效果进行研究具有重要意义。本研究设置了6种不同类型的填料，包括粉煤灰、陶粒、竹炭、珍珠岩、蛭石和活性污泥，并对比了不同填料在不同NH4+-N浓度下的体积变化情况，以判断菌群活性。结果表明，活性污泥+粉煤灰填料在NH4+-N浓度控制在180mg/L内时效果最佳。值得注意的是，在超过该浓度后，各同类型填料的效果均有所下降。这说明填料的选择需要考虑到具体的处理条件和水质参数，以及填料的物理和化学特性。

2.2.2pH值

污水处理是现代城市中必不可少的环保措施，其中微生物作为污水处理中最重要的组成部分之一，扮演着至关重要的角色。但是，微生物的活性受到许多因素的影响，其中pH值是一个相对较大的因素。首先，pH值对微生物无法顺利进行硝化反应产生影响，进而难以达到脱氮除磷的效果。在污水处理中，硝化反应是必不可少的环节。而在酸性环境下，硝化菌活性受到抑制，导致硝化反应速率下降，从而影响到污水处理的效果。在一项研究中，当pH值降至5.5时，硝化反应速率仅为pH值为7.5时的1/7。其次，对于AOAB和NOB反应，恰当的pH值分别为7.0～8.5和6.5～7.5。因此，在污水处理过程中，需要对其pH值进行观察，合理控制其变化情况。为了更好地了解pH值的影响，研究者在一项实验中，调整实验条件，将pH值分别控制在6～9之间，并对实验过程中pH值变化情况进行分析。结果显示，在酸性增强时，硝化菌活性被抑制，抑制下来高达53.46%。而在碱性条件下，微生物酶活性降低，抑制率为46.24%。

2.2.3DO浓度

DO浓度对于污水处理中的硝化作用有着重要的影响。硝化作用是指将污水中的氨氮通过硝化细菌转化为硝态氮的过程。在这个过程中，DO浓度对硝化细菌的活动有着直接的影响。实验表明，当DO浓度大于0.5mg/L时，硝化细菌会停止活动，导致NH4+-N去除率只有约4.37%。这是因为硝化细菌需要氧气作为能量来源，缺乏氧气会导致其无法进行正常的代谢活动。当DO浓度在0.5mg/L到1.5mg/L之间时，硝化细菌的活动会变得更加积极，NH4+-N去除率也会随之增加。实验结果表明，在此范围内，NH4+-N去除率可达到81.37%左右。当DO浓度在1.5mg/L到3.5mg/L之间时，硝化细菌的活动效果最佳，NH4+-N去除率约为100%。这是因为在此范围内，硝化细菌的代谢活动处于最佳状态，能够快速有效地转化氨氮。

3结论

AAO技术是一种生物反应器，由好氧区、厌氧区和缺氧区组成。在好氧区，氧气被加入水中，细菌利用有机物质进行生长和代谢，从而将氮气和磷酸盐转化成氮气氧化物和磷酸盐。在厌氧区，没有氧气存在，细菌使用硝酸盐、硝酸和亚硝酸盐等氮化合物作为电子受体，将有机物质进行分解。在缺氧区，氧气含量相对较低，同时还有少量的硝酸盐和亚硝酸盐，这里的细菌可以利用硝酸盐和亚硝酸盐进行脱氮和除磷。

参考文献：

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