硝化、反硝化系统详解

本文对硝化、反硝化系统进行详解：

由于环境污染的不断加重，国家从加强环保的角度出发，出水总氮成为一个重要的指标：非敏感地区40mg/L，敏感地区20mg/L；另外《城市污水再生利用工业用水水质》标准（GB/T 19923-2005）中的循环冷却水水质标准对氨氮提出了更高的排放要求。可是到目前为止应用的许多脱氮工艺一方面从降低运行成本出发，另一方面也是因为技术原因，只考虑了氨氮的去除，而忽略了总氮的去除，有时出水氨氮虽然达到标准≤15mg/L,但是总氮却达到200mg/L。在新标准提出前，报道的一些数据普遍反映总氮去除率在70%左右，因此对于这种高总氮的污水要达到排放要求，需要采取不同的措施来解决。最经济实用的方法是改善和优化目前的生化脱氮工艺，从设计一开始就以脱总氮为目的，而不是以降低氨氮为目的来设计。由于生化过程的本身的局限性，生化过程也不能完全保证总氮的排放，有必要结合其它一些处理措施，例如化学沉淀，吸附，膜过滤技术等。所以在本方案中采用了优化的脱氮工艺：污泥法工艺和膜结合的联合脱氮工艺。

在好氧过程中，有机物的转化途径为：

进行上述过程（碳氧化）的微生物以异氧型兼氧细菌占主体。其特点是：以有机物为食，通过对有机物的分解提供新陈代谢所需的碳源和能源；既可进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸（发酵）；以菌胶团细菌为主，也有一些丝状菌。

氨氮的转化途径为：

进行硝化作用的微生物以自养型好氧菌为主体，其特点：

以无机碳作为细胞生长的碳源，一般为专性好氧菌，在缺氧时受到抑制；栖居在活性污泥菌胶团表面，以杆菌、球菌为主。

硝化段的混合液回流至A段，在A段发生反硝化作用，反应过程为：

经过硝化-反硝化过程，沼液中的有机物和氨氮大部分被转化为无机物（CO2、H2O、N2）从水中去除，一小部分则转化为细胞物质，通过定期排泥被排出系统。

生化系统主要由反硝化池/硝化池、消泡系统和冷却系统组成，其它系统的辅助设备也列入生化系统。其中反硝化池一组，硝化池一组，厌氧反应器出水进入生化系统生产线，生化系统为AO型生化反应器，反应器内的好氧微生物对水中的有机物进行分解利用，合成细胞组织，放出水和二氧化碳。水中的氨氮一部分用于除碳反应中细胞合成，一部分被硝化细菌利用，生成硝酸盐、亚硝酸盐。硝酸盐、亚硝酸盐随硝化液回流至反硝化池，在缺氧环境下发生反硝化，硝酸盐和亚硝酸盐被还原，生成氮气逸出，实现脱氮。

MBR系统由硝化池取水进行泥水分离，浓缩后的泥水混合液作为内回流回反硝化段。

生化生化系统每日排出污泥，含水率为98.0-99.0%，由于污泥浓度较低，本系统设置了污泥存储池，然后通过污泥泵送至板框压滤机，使得最终泥饼含水率低于80％。