据说这3种新技术能让总氮轻松达标,其中一种已经实现

2019/12/28
据说这3种新技术能让总氮轻松达标,其中一种已经实现

现在全国各地对出水氨氮和总氮的标准越来越高,传统的生物脱氮工艺有点跟不上节奏,有三种新工艺开始逐渐崭露头角。

  1. 短程硝化反硝化

    传统脱氮工艺里,氮的转化都遵循“氨氮→亚硝酸盐氮→硝酸盐氮→亚硝酸盐氮→氮气”这个流程。

    所谓“短程”就是要简化这个流程,不难发现,只要避免形成硝酸盐氮,一来一回就可以简化两个步骤,变成“氨氮→亚硝酸盐氮→氮气”。

    亚硝酸盐菌负责把 NH₄⁺ 整成 NO₂⁻,硝酸盐菌负责把 NO₂⁻ 整成 NO₃⁻,一般他俩都是同时进行,如果营造合适的环境让亚硝酸盐菌一家独大,实现短程硝化反硝化就很轻松了。

    最有效的方法是控制污泥龄,亚硝酸菌的世代周期比硝化菌的世代周期短,所以把污泥龄控制在二者最小停留时间之间可以帮助亚硝酸菌成为优势菌种。

    短程硝化反硝化脱氮的概念早在1975年就被提了出来,最初只是冲着节能去的,但是这种工艺增加了转化效率,可以减少水里的硝态氮,正好满足了控制总氮的要求,只可惜至今还不能大规模投入使用。

  2. 同步硝化反硝化

    正常情况下,用生物工艺脱氮的过程需要两种不同的外部条件,所以至少需要两个池子。

    同步硝化反硝化的原理是在一个池子里营造出好氧和厌氧两种环境,让硝化和反硝化同步发生,这么做可以减少反应损耗,提高整体脱氮效率。

    宏观上看,生物反应器里不同位置的溶解氧含量不同,让好氧的硝化细菌和厌氧的反硝化细菌都能找到合适的生存空间;微观上看,无论是污泥絮体还是生物膜,外层都有充足的溶解氧,是硝化细菌的天堂;内层一般都是缺氧环境,正好留给反硝化细菌。

    同步硝化反硝化工艺能大规模使用是因为在节约成本方面优势很大,但是,在控制总氮方面的潜力还没挖掘出来,理论基础薄弱,只能凭感觉控制曝气,使硝化与反硝化速率基本一致,以此提高脱氮效果。

  3. 厌氧氨氧化

    利用厌氧氨氧化反应脱氮算是彻底的另辟蹊径,直接抛弃了反硝化过程,利用特殊的微生物直接用 NO₂⁻ 氧化 NH₄⁺ 生成氮气。

    虽然学术界对于作为底物的 NO₂⁻ 从何而来还存在争议,但厌氧氨氧化菌已经能独立培养,由于菌落是红色的,所以又叫红菌。

    由于厌氧氨氧化作用是拿硝态氮去对付氨氮,所以氨氮达标的同时硝态氮也没了,总氮自然不成问题。

    这种工艺才刚刚起步,理论比较成熟但现实很不给面子,种泥培养困难,而且驯化更麻烦,这就注定了想大规模使用还得等上一段时间。

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