1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上生物硝化影響因素第一部分 對(duì)硝化細(xì)菌生長(zhǎng)和硝化過(guò)程產(chǎn)生影響物質(zhì)匯總表有毒物質(zhì)對(duì)活性污泥的抑制濃度(mg/L)毒物抑制濃度毒物抑制濃度鋁1526鉛0.1氨480錳10砷0.1鎂-硼(硼酸鹽)0.05100汞0.15.0鎘10100鎳1.02.5鈣2500銀5.0三價(jià)鉻110硫酸鹽3000銅1.0鋅0.0810鐵1000酚200抑制生物硝化的一些有機(jī)物有機(jī)物產(chǎn)生75%抑制時(shí)的濃度(mg/L)苯胺1乙二胺1萘胺1芥子油1酚5.6甲基引哚7硫脲0.076氨基硫脲0.18抑制硝化的一些重金屬和無(wú)機(jī)物濃度種類產(chǎn)生抑制的濃度(mg/L)六價(jià)格0.25銅0.0050.5鉛0.5鎂50

2、鎳0.25鋅0.080.5氰化物0.34硫酸鹽500第二部分 其他硝化反應(yīng)影響因素一、污泥負(fù)荷F/M和泥齡SRT生物硝化屬低負(fù)荷工藝，F(xiàn)/M一般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下。負(fù)荷越低，硝化進(jìn)行得越充分，NH3-N向NO3-N轉(zhuǎn)化的效率就越高。有時(shí)為了使出水NH3-N非常低，甚至采用F/M為0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超低負(fù)荷。與低負(fù)荷相對(duì)應(yīng)，生物硝化系統(tǒng)的泥齡SRT一般較長(zhǎng)，這主要是因?yàn)橄趸?xì)菌增殖速度較慢，世代期長(zhǎng)，如果不保證足夠長(zhǎng)的SRT，硝化細(xì)菌就培養(yǎng)不起來(lái)，也就得不到硝化效果。實(shí)際運(yùn)行中，SRT控制在多少，取決于溫度等因素。但

3、一般情況下，要得到理想的硝化效果，SRT至少應(yīng)在15d以上。二、回流比R與水力停留時(shí)間T生物硝化系統(tǒng)的回流比一般較傳統(tǒng)活性污泥工藝大。這主要是因?yàn)樯锵趸到y(tǒng)的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸鹽，如果回流比太小，活性污泥在二沉池的停留時(shí)間就較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生反硝化，導(dǎo)致污泥上浮。生物硝化系統(tǒng)曝氣池的水力停留時(shí)間Ta一般也較傳統(tǒng)活性污泥工藝長(zhǎng)，至少應(yīng)在8h之上。這主要是因?yàn)橄趸俾瘦^有機(jī)污染物的去除速率低得多，因而需要更長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。三、溶解氧DO 硝化工藝混合液的DO應(yīng)控制在2.0 mg/L，一般在2.03.0 mg/L之間。當(dāng)DO小于2.0 mg/L時(shí)，硝化將受到抑制；當(dāng)DO小于1.0 mg/L

4、時(shí)，硝化將受到完全抑制并趨于停止。生物硝化系統(tǒng)需維持高濃度DO，其原因是多方面的。首先，硝化細(xì)菌為專性好氧菌，無(wú)氧時(shí)即停止生命活動(dòng)，不像分解有機(jī)物的細(xì)菌那樣，大多數(shù)為兼性菌。其次，硝化細(xì)菌的攝氧速率較分解有機(jī)物的細(xì)菌低得多，如果不保持充足的氧量，硝化細(xì)菌將“爭(zhēng)奪”不到所需要的氧。另外，絕大多數(shù)硝化細(xì)菌包埋在污泥絮體內(nèi)，只有保持混合液中較高的溶解氧濃度，才能將溶解“擠入”絮體內(nèi)，便于硝化菌攝取。一般情況下，將每克NH3-N轉(zhuǎn)化成NO3-N約需氧4.57g，對(duì)于典型的城市污水，生物硝化系統(tǒng)的實(shí)際供氧量一般較傳統(tǒng)活性污泥工藝高50%以上，具體取決于進(jìn)水中的TKN濃度。四、硝化速率生物硝化系統(tǒng)一個(gè)專門

5、的工藝參數(shù)是硝化速率，系指單位重量的活性污泥每天轉(zhuǎn)化的氨氮量，一般用NR表示，單位一般為gNH3-N/(gMLVSS·d)。NR值的大小取決于活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例，溫度等很多因素，典型值為0.02 gNH3-N/(gMLVSS·d)，即每克活性污泥每天大約能將0.02 gNH3-N轉(zhuǎn)化成NO3-N。五、BOD5/TKN對(duì)硝化的影響TKN系指水中有機(jī)氮與氨氮之和。入流污水中BOD5與TKN之比是影響硝化效果的一個(gè)重要因素。BOD5/TKN越大，活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例越小，硝化速率NR也就越小，在同樣運(yùn)行條件下硝化效率就越低；反之，BOD5/TKN越小，硝化效率越

6、高。典型城市污水的BOD5/TKN大約為56，此時(shí)活性污泥中硝化細(xì)菌的比例約為5；如果污水的BOD5/TKN增至9，則硝化菌比例將降至3%；如果BOD5/TKN減至3，則硝化細(xì)菌的比例可高達(dá)9%。其次，BOD5/TKN變小時(shí)，由于硝化細(xì)菌比例增大，部分會(huì)脫離污泥絮體而處于游離狀態(tài)，在二沉池內(nèi)不易沉淀，導(dǎo)致出水混濁。綜上所述，BOD5/TKN太小時(shí)，雖硝化效率提高，但出水清澈度下降；而BOD5/TKN太大時(shí)，雖清澈度提高，但硝化效率下降。因而，對(duì)某一生物硝化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，存在一個(gè)最佳BOD5/TKN值。很多處理廠的運(yùn)行實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，BOD5/TKN值最佳范圍為23。六、 pH和堿度對(duì)硝化的影響硝化細(xì)菌對(duì)

7、pH反應(yīng)很敏感，在PH為89的范圍內(nèi)，其生物活性最強(qiáng)，當(dāng)PH6.0或9.6時(shí)，硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。在生物硝化系統(tǒng)中，應(yīng)盡量控制混合液的pH大于7.0，當(dāng)pH7.0時(shí)，硝化速率將明顯下降。當(dāng)pH6.5時(shí)，則必須向污水中加堿?；旌弦簆H下降的原因可能有兩個(gè)，一是進(jìn)水中有強(qiáng)酸排入，導(dǎo)致入流污水pH降低，因而混合液的pH也隨之降低。如果無(wú)強(qiáng)酸排入，正常的城市污水應(yīng)該是偏堿性的，即pH一般都大于7.0，此時(shí)混合液的pH則主要取決于入流污水中堿度的大小。由硝化反應(yīng)方程(1-1)可看出，隨著NH3-N被轉(zhuǎn)化成NO3-N，會(huì)產(chǎn)生出部分礦化酸度H，這部分酸度將消耗部分堿度，每克NH3-N轉(zhuǎn)化為

8、NO3-N約消耗7.14g堿度(以CaCO3計(jì))。因而當(dāng)污水中的堿度不足而TKN負(fù)荷又較高時(shí)，便會(huì)耗盡污水中的堿度，使混合液pH降低至7.0以下，使硝化速率降低或受到抑制。七、有毒物質(zhì)對(duì)硝化的影響某些重金屬離子、絡(luò)合陰離子、氰化物以及一些有機(jī)物質(zhì)會(huì)干擾或破壞硝化細(xì)菌的正常生理活動(dòng)。當(dāng)這些物質(zhì)在污水中的濃度較高，便會(huì)抑制生物硝化的正常運(yùn)行。例如，當(dāng)鉛離子大于0.5mg/L、酚大于5.6mg/L、硫脲大于0.076mg/L時(shí)，硝化均會(huì)受到抑制。有趣的是，當(dāng)NH3-N濃度大于200mg/L時(shí)，也會(huì)對(duì)硝化過(guò)程產(chǎn)生抑制，但城市污水中一般不會(huì)有如此高的NH3-N濃度。八、溫度對(duì)硝化的影響硝化細(xì)菌對(duì)溫度的變

9、化也很敏感。在535的范圍內(nèi)，硝化細(xì)菌能進(jìn)行正常的生理代謝活動(dòng)，并隨溫度的升高，生物活性增大。在30左右，其生物活性增至最大，而在低于5時(shí)，其生理活動(dòng)會(huì)完全停止。在生物硝化系統(tǒng)的運(yùn)行管理中，當(dāng)污水溫度在16之上時(shí)，采用810d的泥齡即可；但當(dāng)溫度低于10時(shí)，應(yīng)將泥齡SRT增至1220d。九、影響硝化細(xì)菌生長(zhǎng)和硝化效率的化學(xué)物質(zhì)1、無(wú)機(jī)氮類化合物主要是游離氨（FA）：游離氨的抑制作用對(duì)2類硝化細(xì)菌是不同的,對(duì)亞硝酸菌，F(xiàn) A的抑制質(zhì)量度范圍是10一150 m g / L ,而對(duì)硝酸菌, 這個(gè)范圍僅僅為0.1一1.0 m g / L。游離態(tài)的亞硝酸：在水中亞硝酸根以游離態(tài)和離子態(tài)兩種形式存在。游離

10、態(tài)的亞硝酸是硝化細(xì)菌的主要基質(zhì)，同時(shí)也是亞硝酸鹽氧化菌的抑制劑。游離態(tài)的亞硝酸對(duì)氨氧化細(xì)菌、亞硝酸鹽氧化菌的生長(zhǎng)、繁殖均具有一定的毒性，游離態(tài)的亞硝酸對(duì)亞硝酸細(xì)菌的抑制濃度為0.06 mgN/ L，對(duì)硝酸細(xì)菌也有抑制作用，抑制濃度為2.8mgN/ L。相對(duì)于亞硝化細(xì)菌，硝化細(xì)菌有更強(qiáng)的適應(yīng)性。2、消毒劑：氯酸鹽：開(kāi)始抑制濃度（以氯酸鉀為例）約為0. 001一0. 01mmol/ L （約為0.1225-1.225mg/L）；完全抑制濃度以ClO3-濃度計(jì)為1一10mmo l/ L 時(shí), 硝化菌被完全抑制。亞氯酸鹽：亞氯酸鹽濃度為 3 mmol/ L 時(shí) , 硝酸菌能完全被抑制。3、（重）金屬類

11、當(dāng)水中受到Cr、Cd、Cu、Zn、Pb、Ag、As等重金屬污染過(guò)高時(shí)，硝化作用會(huì)受到抑制，其原因可能是重金屬對(duì)硝化過(guò)程中的酶活性產(chǎn)生影響，從而影響硝化細(xì)菌的轉(zhuǎn)錄等正常的生理過(guò)程，導(dǎo)致硝化菌硝化效率下降甚至死亡。有學(xué)者Hg 主要表現(xiàn)為抑制生物大分子如蛋白質(zhì)和核酸的合成, 致突變效應(yīng), 停止細(xì)胞分裂, 抑制生物氧化及運(yùn)動(dòng)性。Pb可造成細(xì)胞膜損傷, 破壞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸。 Cd 致突變效應(yīng), 導(dǎo)致DNA 鏈斷裂。高濃度Mn干擾細(xì)胞對(duì) Mg（）的運(yùn)輸。銅離子螯合巰基，干擾細(xì)胞蛋白質(zhì)或酶的結(jié)合；六價(jià)鉻通過(guò)細(xì)胞膜的硫酸鹽通道進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻時(shí)產(chǎn)生的氧化應(yīng)激，造成蛋白質(zhì)和 DNA 損傷。部

12、分重金屬對(duì)硝化的抑制作用效果大致如下： EC50：半數(shù)效應(yīng)濃度，引起受試對(duì)象50%個(gè)體產(chǎn)生一種特定效應(yīng)的藥物劑量。IC50:半數(shù)抑制濃度，一種藥物能將細(xì)胞生長(zhǎng)、病毒復(fù)制等抑制50%所需的濃度。4、苯酚苯酚對(duì)硝化有抑制作用 , 該抑制屬非競(jìng)爭(zhēng)性抑制, 是可逆的。苯酚2,4-二氯酚共存時(shí)產(chǎn)生疊加抑制效應(yīng)。多位學(xué)者研究均表明，苯酚對(duì)硝化反應(yīng)的半數(shù)抑制率，即IC50約為20mg/L。5、硝化抑制劑在農(nóng)業(yè)上，通常會(huì)在氮肥中施加硝化抑制劑，以抑制肥料中的氮元素硝化損失肥效，這些硝化抑制劑對(duì)硝化過(guò)程均有明顯的抑制作用，主要有：ATC（4-氨基-1,2,4-三唑）、疊氮化鉀、2-氯-6-（三氯甲基）吡啶、2-

13、氨基-4-氯-9-甲基吡啶、磺胺噻唑、雙氰胺、硫脲-N-2，5-二氯苯丁二酰胺、4-氨基-1，2，3-三唑鹽酸鹽、脒基硫脲等。這些物質(zhì)一般屬于含硫化合物、N雜環(huán)化合物、雙氰胺類化合物。這些物質(zhì)由于其本身特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，在硝化過(guò)程中影響氨單加氧酶( A M O )的氧化過(guò)程，從而會(huì)對(duì)硝化過(guò)程產(chǎn)生影響。在農(nóng)業(yè)上一般使用這些硝化抑制劑時(shí)，投加量約為總氮量的0.1%1%，就可以對(duì)硝化過(guò)程產(chǎn)生明顯的抑制作用。十、硝化反應(yīng)異常問(wèn)題的分析與排除現(xiàn)象一：硝化系統(tǒng)混合液的pH降低，硝化效率下降，出水NH3-N濃度升高。其原因及解決對(duì)策如下： 堿度不足。檢查二沉池出水中的堿度，如果小于20mg/L，則可判定系堿度

14、不足所致，應(yīng)進(jìn)行堿度核算，確定投堿量。 入流污水中的酸性廢水排放。檢查入流污水的 pH，如果太低，可說(shuō)明有酸性廢水排入，可采取石灰中和處理等臨時(shí)措施，并同時(shí)加強(qiáng)上游污染源管理。現(xiàn)象二：混合液pH值正常，但硝化效率下降，出水NH3-N濃度升高。其原因及解決對(duì)策如下： 供氧不足。檢查混合液的DO值是否小于2mg/L，如果DO太低，可增加曝氣量。 溫度太低。檢查入流污水或混合液的溫度是否明顯降低，影響了硝化效果。解決對(duì)策可以有增加投運(yùn)曝氣池?cái)?shù)量或提高混合液濃度ML VSS。 入流TKN負(fù)荷太高。檢查入流污水中的TKN濃度是否升高。如果升高，則應(yīng)增加投運(yùn)曝氣池?cái)?shù)量或者提高曝氣池的MLVSS，并同時(shí)增大

15、曝氣量。 硝化菌數(shù)量不足。首先檢查是否排泥過(guò)量，如果排泥量太大，則減少排泥量；其次檢查是否由于某種原因?qū)е露脸仫h泥，造成污泥流失，并采取控制對(duì)策。如果非以上兩個(gè)原因，則檢查是否入流污水的BOD5/TKN太大，使MLVSS中硝化菌比例降低。可以增大初沉池停留時(shí)間，降低BOD5/TKN值?，F(xiàn)象三：活性污泥沉降速度太慢。其原因及解決對(duì)策如下： 污泥中毒。檢查活性污泥的耗氧速率SOUR及硝化速率NR是否降低。如果降低了太多，則確認(rèn)污泥中毒 ，應(yīng)尋找污水中毒物來(lái)源，強(qiáng)化上游污染源管理。 污泥膨脹。診斷及控制對(duì)策參見(jiàn)1、（4）、2）。現(xiàn)象四：二沉出水混濁并攜帶針狀絮體。其原因及解決對(duì)策如下： 二沉出水混濁系由于活性污泥中硝化細(xì)菌比例太高所致，可適當(dāng)提高BOD5/TKN值，但以不影響硝化效果為宜。 由于生物硝化系低負(fù)荷或超低負(fù)荷工藝，活性污泥沉降速度太快，不能有效地捕集一些游離細(xì)小絮體，因此出水中攜帶針絮是不可避免的?？刂漆樞醯挠行Т胧┦窃龃笈拍啵档蚐RT，但這勢(shì)必影響硝化效果，使出水NH3-N超標(biāo)。實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)首先權(quán)衡解決針絮