厭氧氨氧化污水處理工藝
厭氧氨氧化污水處理工藝是根據(jù)微生物學原理,通過厭氧細菌利用NH3-N作為電子供體和NO3-N電子受體,然后加入氮氣中的過程來實現(xiàn)脫氮的目的。與其他污水處理工藝相比,厭氧氨氧化污水處理工藝具有耗氧量低、處理效率高、效益好、無二次污染等應用優(yōu)勢。下面詳細分析厭氧氨氧化污水處理工藝及其實際應用。
1.厭氧氨氧化污水處理工藝
(1)亞硝酸處理工藝。
硝酸處理工藝是一種利用率高的厭氧氨氧化廢水處理工藝。在這個過程中有兩個主要的處置環(huán)節(jié)。第一個環(huán)節(jié)是亞硝化處理期,污水中50%的氨基酸和氮可以轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氨。第二步是厭氧氨氧化處理。經(jīng)過這一步處理后,污水中多余的氨氮元素可以轉(zhuǎn)化為氮,第一步得到的亞硝酸鹽氨可以通過厭氧氨氧化反應轉(zhuǎn)化為氨。通過以上兩個環(huán)節(jié)的處置,基本完成了污水的脫氨。與其他處理工藝相比,亞硝酸處理工藝的優(yōu)勢在于:第一步,處理污水可以得到一種堿性物質(zhì),即亞硝酸鹽,它可以與厭氧水形成的碳酸氫鹽反應,實現(xiàn)酸堿中和。另外,在這個處理過程中,每個處理環(huán)節(jié)都在相應的容器中進行反應,可以更大程度上為性能菌提供良好的生長氛圍,有效減少進水物質(zhì)的限制。而且亞硝化處理手段屬于組合工藝,對pH值要求廣泛,具體操作難度低,處理效率高。更重要的是,通過這一處理過程,大大減少了NO、N2O等溫室氣體的排放,實現(xiàn)了對生態(tài)環(huán)境的有效保護。
(2)全自毒脫氨處理工藝。
這種污水處理工藝又稱CANONO,是利用溶解氧來控制厭氧氨氧化反應的完成,并通過專門的處理,利用自養(yǎng)細菌來促進水體中氨、氮等元素的轉(zhuǎn)化,使其轉(zhuǎn)化為N2,從而達到脫氧的目的。為了保證污水處理的效果,在采用全自毒脫氨處理工藝時,需要保證氧氣氣氛滿足條件。在整個處理過程中,主要涉及亞硝化反應、厭氧氨氧化反應等。,通過它形成亞硝胺和氮氣,達到脫氧的目的。另外,為了促進處置過程的順利進行,在具體的處置過程中,需要保證亞硝化細菌、厭氧氨氧化細菌等。全自養(yǎng)脫氨處理所需的物質(zhì)都在自養(yǎng)細菌的范圍內(nèi),因此在處理過程中,需要連續(xù)不斷地加入其它有機物,以保證它們能在無機自養(yǎng)氣氛中獨立反應。之后,在使用全自熱脫氨工藝時,應采取有效措施,科學合理地控制工藝實施氣氛,保證氧氣和亞硝酸鹽處于相互平衡的狀態(tài),以促進反應的正常進行。
2.厭氧氨氧化污水處理工藝的實際應用
2.1污泥液體廢水處理的應用
污泥廢水處理過程中采用厭氧氨時,常用的處置材料是污泥濾液和污泥硝化液。為保證處理效果,溫度應合理控制在31~36℃之間,pH值應合理控制在7.1~8.4范圍內(nèi)。只有滿足以上條件,厭氧菌才能順利生長。厭氧氨氧化污水處理工藝在西方發(fā)展較早,經(jīng)過長期反復研究,于21世紀初建成了第一個亞硝化-厭氧氨氧化組合反應器,并在多克海文污水處理場得到全面應用,取得了較為理想的應用效果。受此啟發(fā),許多國家開始重視該工藝及相關裝置的研發(fā)和應用。經(jīng)過長期的研發(fā)、試驗和實踐,發(fā)現(xiàn)污泥廢水處理技術具有低碳氮、水溫高、水量少、氨氮高等應用優(yōu)勢。因此,將該工藝應用于厭氧安全氧化工程是相對科學合理的。但受限于相關條件,厭氧氨氧化過程中硫化物的干擾及減少釋放量的對策在未來的研發(fā)中仍存在諸多技術漏洞。
2.2垃圾滲濾液的處置
垃圾滲濾液的特點是:水質(zhì)變化,濾液中有機物濃度高,易生成重金屬等不良物質(zhì),氮含量高。一般垃圾濾液中氨氮的濃度為2000mg/L,這個濃度不是固定的,而是會隨著垃圾收集時間的推移而逐漸升高。相關研究表明,垃圾滲濾液處理工程缺乏厭氧氨滲透,需要進一步完善。在推廣短程硝化-厭氧氨氧化的過程中,出現(xiàn)了許多新技術,但這些新技術都存在一些缺陷,有害物質(zhì)較多,導致厭氧氨氧化的效率較低,因此沒有在實際處置工程中得到應用??梢?,在目前的技術背景下,高效可靠的運行效率還是很難獲得的。為了實現(xiàn)這一目標,需要進一步加強相關技術的研究和優(yōu)化,在促進技術完善的同時,合理限制和協(xié)調(diào)微生物菌群中的滲濾液,以保證處理效果。
2.3城市生活污水處理
重視和推進城市生活污水的處理,實現(xiàn)城市生活污水的有效處理,提高水資源的利用率,可以有效解決城市水資源短缺和短缺的問題。缺氧微生物的生長繁殖需要一定的有機碳、氨氮、磷酸鹽等物質(zhì),而上述物質(zhì)在城市污水中含量豐富,正好可以為缺氧微生物的生長繁殖創(chuàng)造有利條件,最終實現(xiàn)污水廠能量的自給自足。不過這種技術也有一些缺點,就是受溫度影響大。水溫低時,污水處理無效。在寒冷的冬天,很難將這項技術應用于污水處理。近年來,國內(nèi)外許多專家學者對該技術進行了研究,并取得了相應的成果,為實現(xiàn)污水處理廠能源自給奠定了良好的基礎。但在具體的污水處理操作中,仍有一定的局限性,容易受到外界因素的干擾和影響。
2.4低氨氮廢水的處理
厭氧氨氧化污水處理工藝在低氨氮廢水處理過程中也具有應用優(yōu)勢。相關研究表明,應用厭氧氨氧化污水處理工藝處理低氨氮廢水,可有效去除廢水中94%的NH3-N,同時也達到去除水體中NO3-N的目的,去污效果較為顯著。
3.結論
綜上所述,厭氧氨氧化污水處理工藝具有耗氧量低、處理效率高、效益好、無二次污染等優(yōu)點。在高氨氮廢水和低氨氮廢水的處理中具有良好的應用前景,具有較高的研究價值。在生態(tài)環(huán)境惡化、能源枯竭的現(xiàn)代背景下,應繼續(xù)加強對該污水處理工藝的研究和應用,為水污染控制提供重要的技術支撐。(來源:蘭州石蘭環(huán)保工程有限公司)
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