反硝化,生物的反硝化作用是指污水中硝酸盐在缺氧条件下被微生物还原成氮气的一个反应过程。1.生物反硝化的机理,生物反硝化是指污水中的硝态氮( NO3- -N ) 和亚硝态氮 ( NO2--N ) 在无氧或低氧条件下,被微生物还原为 N2 的过程,反硝化菌是大量存在污水中的异养型兼性细菌,主要是变形补菌、假单胞菌、小球菌、芽孢杆菌、无色杆菌属、嗜气杆菌属、产碱杆菌属等,这些菌属在无氧条件下,同时存在硝酸和亚硝酸离子时,能利用这些离子中的氧进行呼吸,反硝化又叫脱氮反应或硝酸呼吸。2.反硝化的工作原理,化学反应式:NO2- + 3H+ (电子供给体-有机物)= 1/2N2 + H2O + OH-,NO3- +5H+ (电子供给体-有机物)= 1/2N2 + 2H2O + OH-,反硝化过程中 NO2- 和 NO3- 的转化,是通过反硝化细菌的同化作用(合成代谢)和异化作用(分解代谢)来完成。 同化作用是NO2-和NO3- 被还原转化为NH3-N, 用于微生物细胞合成,氮成为细菌细胞的组成部分。生物脱氮利用微生物将废水中的氮化物转化为氮气。安徽印染脱氮价格
在水温大于25 ℃,气液比控制在3500左右,渗滤液pH控制在10.5左右,对于氨氮浓度高达2000~4000mg/L的垃圾渗滤液,去除率可达到90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水(例如882mg/L)进行了处理试验。较佳工艺条件为pH=11,超声吹脱时间为40min,气水比为1000:1试验结果表明,废水采用超声波辐射以后,氨氮的吹脱效果明显增加,与传统吹脱技术相比,氨氮的去除率增加了17%~164%,在90%以上,吹脱后氨氮在100mg/L以内。湖北同步脱氮工艺脱氮技术的推广应用有助于改善大气环境质量。
农业生产方面,反硝化作用使硝酸盐还原成氮气,从而降低了土壤中氮素营养的含量,对农业生产不利。农业上常进行中耕松土,以防止反硝化作用。在环境保护方面,反硝化反应和硝化反应一起可以构成不同工艺流程,是生物除氮的主要方法,在全球范围内的污水处理厂中被普遍应用。利用硝化作用和反硝化作用去除有机废水和高含量硝酸盐废水中的氮,来减少排入河流的氮污染和富营养化问题,已是环境学家的共识。利用各种反应器处理城市的或其他废水时,有机废水中的碳源可支持反硝化作用,进行有效的生物脱氮。
反硝化菌在无氧条件下,通过将硝酸盐(NO3−)作为电子受体完成呼吸作用(respiration)以获得能量。这一过程是硝酸盐呼吸(nitrate respiration)的两种途径之一,另一种途径是是硝酸异化还原成铵盐(DNRA)。微生物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途,一是利用其中的氮作为氮源,称为同化性硝酸还原作用:NO3- →NH4+ →有机态氮。许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养。另一用途是利用NO2-和NO3-为呼吸作用的较终电子受体,把硝酸还原成氮(N2),称为反硝化作用或脱氮作用:NO3- →NO2- →N2↑。能进行反硝化作用的只有少数细菌,这个生理群称为反硝化菌。大部分反硝化细菌是异养菌,例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等,它们以有机物为氮源和能源,进行无氧呼吸。脱氮技术不仅应用于城市污水处理,还普遍应用于工业废水处理等领域。
硝化过程的影响因素:1)温度:硝化反应较适宜的温度范围是30~35℃,温度不但影响硝化菌的比增长速率,而且会影响硝化菌的活性。2)溶解氧:硝化反应必须在好氧条件下进行,溶解氧浓度为0.5~0.7mg/L是硝化菌可以容忍的极限,溶解氧低于2mg/L条件下,氮有可能被完全硝化,但需要较长的污泥停留时间,因此一般应维持混合液的溶解氧浓度在2mg/L以上。3)pH和碱度:硝化菌对pH特别敏感,硝化反应的较佳pH是在7.2~8之间。每硝化1g氨氮大约需要消耗7.14gCaCO3碱度,如果污水没有足够的碱度进行缓冲,硝化反应将导致pH值下降、反应速率减慢。脱氮设备的标准化生产和维护能够提高设备的稳定性。内蒙印染脱氮处理
脱氮菌种是指在生物脱氮过程中所使用的特定微生物。安徽印染脱氮价格
氨吹脱,吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。废水中的NH3-N通常以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状态把持平衡而存在的:NH4++OH↹NH3+H2O,当PH为中性时,NH3-N主要以铵离子(NH4+)形式存在,当PH值为碱性,NH3-N主要以游离氨(NH3)状态存在吹脱法是在沸水中加入碱,调节PH值至碱性,先将废水中的NH4+转化为NH3,然后通入蒸汽或空气进行解吸,将废水中的NH3转化为气相,从而将NH3-N从水中去除。常用空气或水蒸气作载气,前者称为空气吹脱,后者称为蒸汽吹脱。而控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。安徽印染脱氮价格