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廢水處理中硝化細(xì)菌影響因素

一、淤積量Ns。
更多的硝化細(xì)菌仍與菌膠團(tuán)相伴存活，有機(jī)物的去除首先是碳氧氧化，然后是氮氧化。有機(jī)質(zhì)首先通過(guò)菌膠團(tuán)分解氧化，生成二氧化碳和水，部分作為自身的能量消耗。僅當(dāng)有機(jī)物負(fù)荷降低到一定程度時(shí)，硝化細(xì)菌就開始進(jìn)行硝化反應(yīng)。該污泥負(fù)荷的設(shè)計(jì)值和經(jīng)驗(yàn)值通常小于0.15kgBOD5/KgMLss.d。相信大家也可以通過(guò)介紹了解到污泥負(fù)荷對(duì)于硝化細(xì)菌來(lái)說(shuō)，硝化反應(yīng)尤其重要！

二、淤泥年齡(SRT)
先簡(jiǎn)要介紹一下污泥年齡：污泥年齡是指曝氣池內(nèi)活性污泥總量與每天排放的剩余污泥總量之比，剩余污泥在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)即為活性污泥新增量。所以，污泥齡也就是新生長(zhǎng)的活性污泥在曝氣池中的平均停留時(shí)間，也可以理解為污泥總量增加了一倍，即繁殖所需的時(shí)間。
污泥年齡ts是指活性污泥在曝氣池中的平均停留時(shí)間，也就是活性污泥在曝氣池中的日排量/曝氣池系統(tǒng)中剩余污泥的數(shù)量。
ts=(X×VT)/(QS×XR+Q×XE)
公式中：
TS-泥齡，d。
X-曝氣池內(nèi)活性污泥的濃度，即MLSS、kg/m3。
VT-曝氣池的總?cè)莘e，m3
QS-每日剩余污泥排放量，m3/d。
XR-剩余污泥的濃度為kg/m3。
Q-設(shè)計(jì)污水流量m3/d。
XE-二沉池出水懸浮物濃度，kg/m3
為確保有氧系統(tǒng)的微生物中有足夠的硝化菌，需要增加硝化菌的增殖數(shù)量，為此，盡管硝化菌的增殖周期為5天，但為了提高其濃度，一般要將污泥齡控制在增殖周期的2倍左右。部分?jǐn)?shù)據(jù)還顯示為10~15天。
共享項(xiàng)目：一家生活污水處理廠，主要處理工藝為A2O法，進(jìn)水量5000m3/d，進(jìn)水COD300-400mg/l，氨氮濃度20mg/l，出水濃度16-20mg/l，氨氮濃度5mg/l。在脫氮率方面，幾乎沒有現(xiàn)場(chǎng)詢問(wèn)過(guò)操作人員，操作人員操作正常，如果出水COD升高，檢測(cè)SV30為85%時(shí)，他們就采取了排泥措施，另外DO偏高，污泥沉降性差，他們也會(huì)排泥，基本1-2d排一次泥，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的分析判斷，排泥過(guò)勤，污泥齡短，硝化菌流失，硝化效率低，甚至沒有去除率。

根據(jù)實(shí)地情況建議：
1.在條件允許的情況下進(jìn)行泥漿注入。
2.減少甚至不排泥水的時(shí)間。延長(zhǎng)污泥年齡
三、毒性危險(xiǎn)物質(zhì)(抑制劑)
毒害物質(zhì)對(duì)所有微生物、細(xì)菌都有致死作用。硝化菌也不例外。以下是關(guān)于有毒有害物質(zhì)的介紹：有毒有害物質(zhì)包括諸如抗生素這樣的殺菌物質(zhì)，還包括影響硝化反應(yīng)酶活性的物質(zhì)，例如重金屬及其有機(jī)化合物。盡可能避免這些物質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)。
抑硝劑：抑硝劑主要有重金屬、酚類、硫脲及其衍生物、游離氨和過(guò)氧化氫等。毒害物質(zhì)對(duì)微生物來(lái)說(shuō)是致命的，因此對(duì)含有毒害物質(zhì)的污水一定要做好處理前的準(zhǔn)備，防止毒害物質(zhì)進(jìn)入生化池！
四、ph值
PH值對(duì)污水處理至關(guān)重要，pH值的同理性也是影響硝化效果的重要因素。在pH中性或微堿性條件下(pH在8~9之間)，硝化菌對(duì)pH反應(yīng)敏感，其生物活性最強(qiáng)，硝化過(guò)程最快。

在PH值方面，學(xué)者認(rèn)為硝化反應(yīng)會(huì)消耗堿度，導(dǎo)致PH值下降。但PH降低未必是由于硝化作用所致。下一步對(duì)PH下降的原因進(jìn)行分析：
PH下降可能有兩個(gè)原因：
1.其中之一是強(qiáng)酸排入進(jìn)水中，造成人流污水pH降低，從而使混合物pH也相應(yīng)降低。
2.由硝化方程可知，當(dāng)NH3-N轉(zhuǎn)化為NO3-N時(shí)，會(huì)產(chǎn)生部分酸性H+，這部分酸性會(huì)消耗一部分堿性，大約消耗7.14g的NO3-N(CaC03)。因此當(dāng)污水中的堿度不足而TKN負(fù)荷又較高時(shí)，則可使污水中的堿度耗盡，使混合液中的pH值降到7.0以下，從而降低或抑制硝化速率。
若沒有強(qiáng)酸排放，城市正常污水應(yīng)為偏堿性，即PH值一般大于7.0，此時(shí)pH值則主要取決于污水中堿度的大小。
而且對(duì)工業(yè)廢水，PH波動(dòng)較大，因此進(jìn)入好氧池的PH要經(jīng)常監(jiān)測(cè)。最好的硝化細(xì)菌的pH范圍在7.5-8.0之間，pH過(guò)高或過(guò)低都有影響。根據(jù)我們的操作經(jīng)驗(yàn)，硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)在6.8~6.8pm之間，將受到抑制。同一時(shí)間不得超過(guò)8.9。
實(shí)例共享：某城市污水處理廠(生活+工業(yè))日處理水量2萬(wàn)m3/d，工藝；水解酸化+A2/O進(jìn)水COD:200~300mg/L,NH3-N:15~20mg/L,TN:25mg/L,TP:1mg/L。排放物標(biāo)準(zhǔn)A。
說(shuō)明；系統(tǒng)一直運(yùn)行正常，突然在一夜之間氨氮上升，直至基本沒有脫除，曝氣池污泥顏色不正常發(fā)暗，沒有土腥味，二沉池飄泥。二氧化碳排放指標(biāo)呈上升趨勢(shì)。因?yàn)榈诙�天才發(fā)生事故才發(fā)現(xiàn)指標(biāo)異常。在頭一天詢問(wèn)過(guò)工作人員沒有發(fā)現(xiàn)異常。惟一的異常是旋流沉砂池表面出現(xiàn)了大量泡沫。因系統(tǒng)惡化較快，初步懷疑有毒有害物質(zhì)進(jìn)入，出現(xiàn)大量異常工業(yè)廢水。經(jīng)檢測(cè)水解池出口PH:4.5~5.0，曝氣池出口PH:5.5~5.8，溶解氧：5.0~5.8經(jīng)分析得出，由于工業(yè)酸性廢水的進(jìn)入，使系統(tǒng)PH降低，微生物受到抑制，菌膠團(tuán)趨于解體。氮化菌死亡，氨氮未得到去除，COD超標(biāo)。為盡快恢復(fù)系統(tǒng)決定停止進(jìn)水、清空污水池、調(diào)整進(jìn)水PH、開大污泥回流系統(tǒng)稀釋中和生化系統(tǒng)PH、提高曝氣池污泥濃度。部分污泥投入運(yùn)行后，系統(tǒng)5天左右恢復(fù)正常。并向環(huán)保局匯報(bào)排查水質(zhì)異常源情況。
五、溫度(T)
對(duì)溫度的要求也很重要！
硝化菌生長(zhǎng)率u：
μ=0.47×1.103(T-15)
從以上的例子中可以看出，硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)速度與溫度成正比關(guān)系，當(dāng)溫度高于15℃時(shí)，硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)速度會(huì)增加，但不超過(guò)15℃時(shí)，硝化速率會(huì)急劇下降。從經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，當(dāng)溫度低于15℃時(shí)，硝化速率降低30%，當(dāng)溫度低于10℃時(shí)，硝化速率降低70%。亞硝酸氮在10-15℃的累積將導(dǎo)致亞硝酸化的進(jìn)行速度。
因此，溫度至關(guān)重要：
1.每一菌種都有一個(gè)最佳生長(zhǎng)溫度，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響其活性，25-30℃是硝化細(xì)菌最佳生長(zhǎng)溫度。
2.一般現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題是水溫太低了，那么水溫太低我們?cè)趺床僮髂�？一般采取的措施有�?/span>
適當(dāng)增加污泥濃度，提高硝化細(xì)菌的外流比。
好氧池曝氣時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)，(曝氣雖弱但也會(huì)產(chǎn)生熱量)。要注意曝氣時(shí)間，防止過(guò)多的污泥脫絮。
六、溶氧(DO)
先說(shuō)溶解氧許多人認(rèn)為溶解于水中的氧，其實(shí)我們把它定義為，溶解于水中的氧氣經(jīng)過(guò)微生物氧化反應(yīng)利用后，在水中剩余的氧氣。
對(duì)硝化反應(yīng)的影響是過(guò)高還是過(guò)低？
1.高溶氧量：溶氧量對(duì)硝化反應(yīng)無(wú)明顯抑制作用，但好氧池是一個(gè)大家庭，高溶氧量將導(dǎo)致污泥老化，菌膠團(tuán)解體，硝化細(xì)菌流失。此外，它還浪費(fèi)能源。
2.溶氧過(guò)低：好氧菌和硝化菌惡性競(jìng)爭(zhēng)，硝化菌是如此嬌貴，怎么會(huì)有過(guò)強(qiáng)的好氧軍團(tuán)？依據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)，溶解氧低于1.5mg/l，硝化細(xì)菌就會(huì)受到抑制，硝化反應(yīng)基本停止，低于0.5mg/l。通常情況下，最好將溶解氧控制在2-3mg/l。
七、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
微生物的生長(zhǎng)繁殖也離不開營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的均衡決定了微生物的生長(zhǎng)情況。關(guān)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也就是碳，氮，磷等物質(zhì)。硝化細(xì)菌是自養(yǎng)菌，需要無(wú)機(jī)碳源，水中自帶的碳酸根及碳酸氫根以及曝氣和異養(yǎng)菌代謝產(chǎn)生的CO2完全可以滿足硝化細(xì)菌的需要，而有機(jī)碳源（BOD）對(duì)硝化卻是一個(gè)威脅，有機(jī)碳源過(guò)多，導(dǎo)致異養(yǎng)菌爭(zhēng)奪氧氣和優(yōu)勢(shì)菌種的地位，所以，一般進(jìn)硝化池BOD不大于80PPM，而脫氮系統(tǒng)不缺N源，不需要考慮，磷酸鹽的話，硝化細(xì)菌在菌膠團(tuán)中比例很小，而且合成慢，基本上都可以滿足需要。
八、進(jìn)水氨氮的濃度
硝化反應(yīng)是將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮，再亞硝酸菌氧化為硝態(tài)氮。有研究表明當(dāng)氨氮濃度較低時(shí)，隨著濃度的增加，氨氧化速率和亞硝酸氧化速率均增加，而且亞硝酸氧化速率增長(zhǎng)較快，當(dāng)濃度增大到一定程度，反應(yīng)速率均減小。
平常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)為氨氮起始濃度（好氧池前端）市政高于100mg/l硝化反應(yīng)，工業(yè)高于150mg/l將受到一定程度抑制。（高氮氮廢水可以通過(guò)回流稀釋等避免起始濃度的影響，比如養(yǎng)殖，垃圾滲濾液等）
九、鹽分
在生物法處理高鹽含氮廢水的過(guò)程中，鹽分能夠直接影響溶解氧濃度及氧氣轉(zhuǎn)移到液相的能力，引起硝化微生物新陳代謝功能、活性污泥沉降性、顆粒污泥以及生物膜結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致生物絮體或胞外聚合物解體從而影響硝化效率。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：硝化反應(yīng)的氯小于2000mg/l的情況下正常進(jìn)行;當(dāng)然如果進(jìn)水比較穩(wěn)定，可以馴化耐鹽，耐氯，氯在5000mg/L也能正常進(jìn)行。氯的影響在于波動(dòng)性，如果進(jìn)水波動(dòng)大，硝化受的影響就大，很容易流失！
是、堿度
在硝化過(guò)程中需要消耗一定量的堿度，如果污水中沒有足夠的堿度，硝化反應(yīng)將導(dǎo)致pH值的下降，使反應(yīng)速率減緩，所以硝化反應(yīng)要順利進(jìn)行就必須使污水中的堿度大于硝化所需的堿度。
對(duì)于典型的城市污水，進(jìn)水中NH3-N濃度一般為20～40mg／L。TKN約50～60mg／L，堿度約200mg／L(以Ca2CO3計(jì))左右。
在硝化反應(yīng)中每硝化1gNH3-N需要消耗7.14g堿度，所以硝化過(guò)程中需要的堿度量可按下式計(jì)算：
堿度=7.14×QΔCNH3-N×10-3
式中：
Q為進(jìn)入濾池的日平均污水量，m3／d；
ΔCNH3-N為進(jìn)出NH3-N濃度的差值，mg／L；
7.14為硝化需堿量系數(shù)，kg堿度／kgNH3-N。
Ø對(duì)于含氨氮濃度較高的工業(yè)廢水，通常需要補(bǔ)充堿度才能使硝化反應(yīng)器內(nèi)的pH值維持在7.2～8.0之間。計(jì)算公式如下：
堿度＝K×7.14×QΔCNH3-N×10—3
式中：K為安全系數(shù)，一般為1.2～1.3。
實(shí)際工程中進(jìn)行堿度核算應(yīng)考慮以下幾部分：入流污水中的堿度，生物硝化消耗的堿度，分解BOD5產(chǎn)生的堿度，以及混合液中應(yīng)保持的剩余堿度。要使生物硝化順利進(jìn)行，必須滿足下式：
原水總堿度＋BOD5分解產(chǎn)生的堿度＞硝化消耗的堿度＋混合液應(yīng)保持的堿度如果堿度不足，要使硝化順利進(jìn)行，則必須投加純堿，補(bǔ)充堿度。
投加的堿量可按下式計(jì)算：
補(bǔ)充堿度＝（硝化消耗的堿度＋混合液應(yīng)保持的堿度）—（原水總堿度＋BOD5分解產(chǎn)生的堿度
式中：
系統(tǒng)應(yīng)補(bǔ)充的堿度，mg／L；
硝化消耗的堿度一般按硝化每kgNH3-N消耗7.14kg堿計(jì)算。（以CaCo3）；
混合液應(yīng)保一般按曝氣池排出的混合液中剩余50mg/L堿度(以CaCO3計(jì))計(jì)算；
BOD5分解過(guò)程中產(chǎn)生的堿量與系統(tǒng)的SRT有關(guān)系：
當(dāng)SRT＞20d時(shí)，可按降解每千克BOD5產(chǎn)堿0.1kg計(jì)算；
當(dāng)SRT＝10～20d時(shí)，按0.05kgALK/kgBOD5；
當(dāng)SRT＜10d時(shí)，按0.01gALK/kgBOD5。