污水中氨氮在温度降低时的解决方法

作者： vch11602707

发布于： 2021-12-10 17:26

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生物(wù)脱氮对环境条件敏感，容易受温度变化影响，由于四季的交替和所处的地理(lǐ)位置影响，若不加以人工调控，硝化很(hěn)容易出现问题，导致氨氮超标。

一、低温氨氮超标的原因分(fēn)析

生物(wù)脱氮的基本原理(lǐ)就是先利用(yòng)好氧阶段，通过硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用(yòng)，将NH3-N通过硝化作用(yòng)转化為(wèi)NO2-和NO3-。然后在缺氧条件下，通过反硝化作用(yòng)将硝氮转化為(wèi)N2，N2随后溢出水面释放到大气，参与自然界N的循环，从而达到降低水中氮含量的目的。

氨氧化细菌（AOB，就是把氨氮变成亚硝酸盐的细菌）最佳生長(cháng)温度為(wèi)25~30℃，亚硝酸氧化细菌（NOB，就是把亚硝酸盐变成硝酸盐的细菌）的最佳生長(cháng)温度為(wèi)25~30℃。硝化菌对温度较為(wèi)敏感，温度不但会降低硝化菌的比增長(cháng)速率，并且会降低其生物(wù)活性。在温度低于15℃时，硝化速率急剧降低。另一方面，反硝化反应的适宜温度為(wèi)20～35℃，低于15℃时，反硝化细菌的繁殖速率、代謝(xiè)速率和生物(wù)活性也都会降低，从而导致脱氮效果下降。当温度低于5℃时，硝化细菌的生命活动几乎停止。大量的研究表明，硝化作用(yòng)会受到温度的严重影响，尤其是温度冲击的影响更加明显。

二、低温生物(wù)脱氮不达标怎么办？

1、加热

现行的解决办法非常有(yǒu)限，在我國(guó)部分(fēn)北方城市常用(yòng)的措施有(yǒu)：

（1）曝气池、二沉池等池壁采用(yòng)发泡保温板保温，外砌砖围护（炉渣、膨胀珍珠岩等填充）结构，池顶加盖等保温措施。

（2）鼓风机一侧设空气预热室，将冬季-10～-20℃的冷空气预热到5～8℃；空气管道设置管廊，便于保温处理(lǐ)等。

（3）适当加热污泥，包括回流污泥。

（4）用(yòng)热蒸汽给进入曝气池的污水加热。

现行的这些办法都将会增加污水处理(lǐ)的运行成本。

2、提高泥龄/MLSS

提高泥龄的最终表现是MLSS的提高，冬季微生物(wù)增殖缓慢，作為(wèi)自养菌的硝化细菌增殖更為(wèi)缓慢，提高泥龄可(kě)以使硝化细菌能(néng)保持在一定的范围内（目的是保证硝化细菌為(wèi)优势菌种），并且适当提高污泥浓度MLSS，在细菌代謝(xiè)能(néng)力下降的前提下，可(kě)以使总量的污泥代謝(xiè)能(néng)力能(néng)保持稳定。

通常，温度每降低1℃，硝化菌比增長(cháng)速率降低10%，因此，欲维持与常温期相同的硝化菌浓度，温度每降低1℃时泥龄需相应提高10%。所以，降低污泥负荷，在实际操作中可(kě)以有(yǒu)效降低温度对系统处理(lǐ)效果的负面影响。

3、溶解氧浓度

為(wèi)了弥补低温对系统带来的不利影响，可(kě)以通过提高溶解氧浓度的措施。有(yǒu)研究表明，初始溶解氧為(wèi)2mg/L时，為(wèi)取得相同的硝化速率，温度每下降1℃，溶解氧浓度相应提高10%。溶解氧是生物(wù)硝化的重要环境因素，一般应在2mg/L以上，最低控制在0.5～0.7mg/L。对于同时去除有(yǒu)机物(wù)和进行硝化、反硝化的工艺，硝化菌在活性污泥中约占5%，大部分(fēn)硝化菌位于生物(wù)絮體(tǐ)内部。因此，溶解氧浓度的增加，将提高溶解氧对生物(wù)絮體(tǐ)的穿透力，提高硝化反应速率。

4、生物(wù)固定化（填料）

经固定化处理(lǐ)后，微生物(wù)的抗逆性能(néng)提高，能(néng)耐受外界环境的变化，从而保持了较高的活性。此外，微生物(wù)经包埋固定后持留能(néng)力得以增强，可(kě)望实现反应器的快速启动和高效稳定运行。

通过固定化可(kě)以削弱温度变化对硝化作用(yòng)的影响。有(yǒu)學(xué)者研究了固定化硝化菌在不同温度下对氨氮的去除效能(néng)，采用(yòng)聚乙烯醇-硼酸包埋法固定常温富集培养的含耐冷菌的硝化污泥，用(yòng)于处理(lǐ)常温和低温生活污水。结果表明，经过固定化处理(lǐ)的硝化菌群即使在低温条件下，也表现出了较高的硝化效率（＞80%）。

也有(yǒu)學(xué)者开展了固定化反硝化细菌脱氮的研究，结果表明，经过固定化处理(lǐ)，提高了反硝化细菌对温度的适应性，固定化反硝化细菌对高浓度的铵离子和低温的耐受性增加。

固定化是一种有(yǒu)效的技术手段，然而也会使微生物(wù)活性有(yǒu)所降低，且固定化后，传质阻力会增大，氧的传质阻碍尤為(wèi)明显，固定化更能(néng)在厌氧条件下发挥其优势。此外，其成本也有(yǒu)待技术经济评估。

5、驯化

驯化就是人為(wèi)的在某一特定环境条件長(cháng)期处理(lǐ)某一微生物(wù)群體(tǐ)，同时不断将它们进行移种传代，以达到累积和选择合适的自发突变體(tǐ)的一种古老育种方法。微生物(wù)的驯化是脱氮工艺运用(yòng)到低温环境中的重要措施，使微生物(wù)體(tǐ)内的酶和细胞膜的脂类组成能(néng)够适应低温环境，并能(néng)在低温条件下发挥作用(yòng)。

大量研究表明，通过适当的驯化策略，经历一定的驯化时间，低温脱氮工艺可(kě)以实现稳定运行。

有(yǒu)學(xué)者认為(wèi)，如果将AOB的运行温度从30℃直接降至5℃，会导致其失活。逐步降低运行温度，AOB可(kě)调整细胞膜中的脂肪酸类型使其在低温条件下不易冻结。

出水氨氮作為(wèi)污水处理(lǐ)厂重要指标之一，由于硝化细菌对温度非常敏感，冬季温度较低时，对出水氨氮的指标影响最明显，并且指标上升较快，常常让运行人员措手不及。通过对机理(lǐ)及影响因素的分(fēn)析，可(kě)帮助我们更快地采取有(yǒu)效的控制措施，缩短硝化系统的恢复时间。