提高總氮去除效果，生物處理有竅門
時間：2020-02-14
01總氮有藥劑處理嗎？為什么非要用生物處理？
答：也有方法進行物化除氮，如：折點氯化法、化學沉淀法、離子交換法和吹脫法等，但這些物化方法成本很高，易產(chǎn)生二次污染；而生物脫氮綠色環(huán)保，且成本低，自然成為污水處理廠的首選。
02那如何才能實現(xiàn)總氮達標呢？
答：俗話說“知己知彼，方能百戰(zhàn)不殆”，跟污水中的總氮作戰(zhàn)，只有了解脫氮原理才能有的放矢。
目前最經(jīng)濟環(huán)保的脫氮方式是生物脫氮，主要包括氨化、硝化和反硝化三個過程，由有機氮氨化、硝化、反硝化及微生物的同化作用來共同完成。
氨化作用：即氨化細菌將水中的有機氮分解轉(zhuǎn)化成氨氮，氨化作用不僅能將有機氮轉(zhuǎn)化成氨氮，還能提高污水的可生化性。
硝化作用：需在有氧條件下進行，首先水中的亞硝化細菌將氨氮氧化成亞硝酸鹽氮，然后在硝化細菌的作用下進一步氧化成硝酸鹽氮，由于亞硝化細菌和硝化細菌的生長速率較慢，所以要求污泥齡較長，這也是污水處理廠的好氧池通常容積大，好氧水力停留時間長的主要原因。
反硝化作用：在缺氧條件下通過反硝化細菌將硝化作用產(chǎn)生的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮還原成氮氣或者其他形式的氣態(tài)氮。這里強調(diào)一點，硝酸鹽氮是總氮中的“頑固分子”，要想實現(xiàn)總氮去除，必須上反硝化。
以上三個過程是生物脫氮最廣泛的使用方式，除此之外，學者們在生物脫氮方向也有其他的探索，比如短程硝化反硝化，厭氧氨氧化。
03為什么目前污水處理廠的生化系統(tǒng)普遍脫氮效果差？
答：這一現(xiàn)象是多因素導致的。
1.碳氮比（C/N），研究表明，C/N為3-5時，可認為碳源充足，不必外加碳源，而我國大部分水廠碳氮比嚴重失衡，存在氮高碳低的局面，為使總氮達標，不得不外加碳源，額外增加了噸水處理成本，開發(fā)高效復合碳源，在確保使用效果的同時，為客戶降低成本很關鍵。
2.污泥活性差，大部分污水處理廠采用活性污泥法進行處理，有些水廠的污泥活性較差，生化系統(tǒng)脫氮微生物脆弱，不耐沖擊，硝化和反硝化菌群單一，數(shù)量少，脫氮微生物難以進行正常的繁殖，影響脫氮效果，針對污泥活性差的這一現(xiàn)象，可以選購專項工程菌種，快速激活原有系統(tǒng)，豐富菌群結構，提升生化系統(tǒng)脫氮效率。
3.缺乏專業(yè)的生化系統(tǒng)管理能力，生物處理之所以難以控制主要是因為微生物有自己的“脾氣秉性”，要想靈活的運用它們，必須摸透它們的 “喜好”，首先得讓它們吃好，即提供合適的碳源，其次是讓它們住好，即控制酸堿度（pH值），水溫（T），溶解氧（DO）和污泥齡（SRT）等，這對生化系統(tǒng)調(diào)試、維護、管理人員的專業(yè)素質(zhì)有一定的要求。
4.缺乏反硝化系統(tǒng)，反硝化是進行徹底脫氮的終極手段，要想使總氮達標，必須上反硝化；
5.外界環(huán)境的變化，比如最常見的是冬季低溫的影響，硝化反應最適溫度范圍為5-35℃，反硝化反應最適溫度范圍為15-30℃，在最適溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高反應速率提高，當溫度低于最適溫度，反應速率降低直至停止，嚴重影響生化系統(tǒng)的處理效率。
04如何使總氮低成本穩(wěn)定達標？
答：生物強化 + 碳源 + 現(xiàn)場調(diào)試 = 總氮達標！
1.生物強化：生物脫氮最好的方法是培養(yǎng)水廠本身存在的微生物，促進土著微生物生長繁殖，引導它們發(fā)揮良好的降解效果，但實際上，很多水廠進水水質(zhì)復雜，波動很大，生化沖擊頻繁發(fā)生，導致生化系統(tǒng)脆弱，如果沒有得到及時修復，任其自生自滅，極有可能導致系統(tǒng)崩潰，如果僅靠系統(tǒng)自身進行恢復，短則一個月，長則半年，造成水廠后端處理成本居高不下。為快速恢復沖擊，穩(wěn)定生化系統(tǒng)，可介入生物強化技術，該技術是指通過向傳統(tǒng)的生物處理系統(tǒng)中引入具有特定功能的高效菌種，提高有效微生物的濃度，改善系統(tǒng)的微生物菌群結構，快速提高降解速率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
特定功能的高效菌種從哪來呢？是不是一株菌就包治百病呢？當然不是！比如，治療電鍍水的生化系統(tǒng)生物病疾的菌劑A來源于電鍍污染比較嚴重的污泥；治療垃圾滲濾液的生化系統(tǒng)生物病疾的菌劑B來源于垃圾滲濾液污染比較嚴重的污泥；治療北方冬天總氮不達標的病疾菌劑C來源于低溫環(huán)境下的污泥，之后把篩選出來的A，B，C等特種菌在極端環(huán)境中進行相關誘變實驗，最終誘變后成為各行業(yè)具有超強抗沖擊能力的反硝化特效菌霸……
因此，從同行水中篩選出強效降解的高效菌劑，來改善失調(diào)的菌群結構，快速恢復受沖擊的生化系統(tǒng)，是效率最高，成本最優(yōu)的不二選擇！
如果針對各個處理行業(yè)的污水建立一個高效菌種庫，就能處理各種極端環(huán)境的污水總氮問題了，生物強化的魅力，你get 到了么？
2.碳源的魅力：生物脫氮可以理解為微生物與含氮污染物的一場戰(zhàn)爭，士兵不能餓著肚子打仗，微生物當然也不能餓著肚子去跟污染物作戰(zhàn)，必須讓它們吃飽喝足，才能激發(fā)它們無窮的斗志！那反硝化微生物喜歡吃什么呢？有機碳源！目前市面上的碳源種類很多，最常用的是乙酸鈉，效果雖好，最大的缺點就是貴，其次就是在低溫環(huán)境下容易結晶析出固體晶體！水廠的金主爸爸們表示一直吃下去，金山也要被吃空！其次是葡萄糖，長期使用容易導致污泥膨脹；甲醇這類的易燃有毒有機溶劑已逐步退出市場，難道就沒有好吃，便宜，安全又穩(wěn)定的碳源了嗎？當然有，面對這一市場需求，各種新型碳源，復合碳源，反硝化營養(yǎng)劑如雨后春筍般涌現(xiàn)出來，但質(zhì)量參差不齊，問題主要集中在幾個方面：使用效果不好，成本、色度，冰點，存儲等。選擇有生物技術背景的企業(yè)研發(fā)的產(chǎn)品更可靠。
3.現(xiàn)場調(diào)試+后期維護：如何指揮微生物這支軍隊打贏總氮這場仗，依賴于負責現(xiàn)場調(diào)試的“將軍們”，即技術工程師團隊，生化系統(tǒng)管理能力的高低，決定了生化系統(tǒng)的處理能力。應對水質(zhì)變化、氣溫變化、污染物沖擊，如何調(diào)整？應急情況如何響應？優(yōu)秀的技術工程師團隊是非常重要的！
答：也有方法進行物化除氮，如：折點氯化法、化學沉淀法、離子交換法和吹脫法等，但這些物化方法成本很高，易產(chǎn)生二次污染；而生物脫氮綠色環(huán)保，且成本低，自然成為污水處理廠的首選。
02那如何才能實現(xiàn)總氮達標呢？
答：俗話說“知己知彼，方能百戰(zhàn)不殆”，跟污水中的總氮作戰(zhàn)，只有了解脫氮原理才能有的放矢。
目前最經(jīng)濟環(huán)保的脫氮方式是生物脫氮，主要包括氨化、硝化和反硝化三個過程，由有機氮氨化、硝化、反硝化及微生物的同化作用來共同完成。
氨化作用：即氨化細菌將水中的有機氮分解轉(zhuǎn)化成氨氮，氨化作用不僅能將有機氮轉(zhuǎn)化成氨氮，還能提高污水的可生化性。
硝化作用：需在有氧條件下進行，首先水中的亞硝化細菌將氨氮氧化成亞硝酸鹽氮，然后在硝化細菌的作用下進一步氧化成硝酸鹽氮，由于亞硝化細菌和硝化細菌的生長速率較慢，所以要求污泥齡較長，這也是污水處理廠的好氧池通常容積大，好氧水力停留時間長的主要原因。
反硝化作用：在缺氧條件下通過反硝化細菌將硝化作用產(chǎn)生的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮還原成氮氣或者其他形式的氣態(tài)氮。這里強調(diào)一點，硝酸鹽氮是總氮中的“頑固分子”，要想實現(xiàn)總氮去除，必須上反硝化。
以上三個過程是生物脫氮最廣泛的使用方式，除此之外，學者們在生物脫氮方向也有其他的探索，比如短程硝化反硝化，厭氧氨氧化。
03為什么目前污水處理廠的生化系統(tǒng)普遍脫氮效果差？
答：這一現(xiàn)象是多因素導致的。
1.碳氮比（C/N），研究表明，C/N為3-5時，可認為碳源充足，不必外加碳源，而我國大部分水廠碳氮比嚴重失衡，存在氮高碳低的局面，為使總氮達標，不得不外加碳源，額外增加了噸水處理成本，開發(fā)高效復合碳源，在確保使用效果的同時，為客戶降低成本很關鍵。
2.污泥活性差，大部分污水處理廠采用活性污泥法進行處理，有些水廠的污泥活性較差，生化系統(tǒng)脫氮微生物脆弱，不耐沖擊，硝化和反硝化菌群單一，數(shù)量少，脫氮微生物難以進行正常的繁殖，影響脫氮效果，針對污泥活性差的這一現(xiàn)象，可以選購專項工程菌種，快速激活原有系統(tǒng)，豐富菌群結構，提升生化系統(tǒng)脫氮效率。
3.缺乏專業(yè)的生化系統(tǒng)管理能力，生物處理之所以難以控制主要是因為微生物有自己的“脾氣秉性”，要想靈活的運用它們，必須摸透它們的 “喜好”，首先得讓它們吃好，即提供合適的碳源，其次是讓它們住好，即控制酸堿度（pH值），水溫（T），溶解氧（DO）和污泥齡（SRT）等，這對生化系統(tǒng)調(diào)試、維護、管理人員的專業(yè)素質(zhì)有一定的要求。
4.缺乏反硝化系統(tǒng)，反硝化是進行徹底脫氮的終極手段，要想使總氮達標，必須上反硝化；
5.外界環(huán)境的變化，比如最常見的是冬季低溫的影響，硝化反應最適溫度范圍為5-35℃，反硝化反應最適溫度范圍為15-30℃，在最適溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高反應速率提高，當溫度低于最適溫度，反應速率降低直至停止，嚴重影響生化系統(tǒng)的處理效率。
04如何使總氮低成本穩(wěn)定達標？
答：生物強化 + 碳源 + 現(xiàn)場調(diào)試 = 總氮達標！
1.生物強化：生物脫氮最好的方法是培養(yǎng)水廠本身存在的微生物，促進土著微生物生長繁殖，引導它們發(fā)揮良好的降解效果，但實際上，很多水廠進水水質(zhì)復雜，波動很大，生化沖擊頻繁發(fā)生，導致生化系統(tǒng)脆弱，如果沒有得到及時修復，任其自生自滅，極有可能導致系統(tǒng)崩潰，如果僅靠系統(tǒng)自身進行恢復，短則一個月，長則半年，造成水廠后端處理成本居高不下。為快速恢復沖擊，穩(wěn)定生化系統(tǒng)，可介入生物強化技術，該技術是指通過向傳統(tǒng)的生物處理系統(tǒng)中引入具有特定功能的高效菌種，提高有效微生物的濃度，改善系統(tǒng)的微生物菌群結構，快速提高降解速率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
特定功能的高效菌種從哪來呢？是不是一株菌就包治百病呢？當然不是！比如，治療電鍍水的生化系統(tǒng)生物病疾的菌劑A來源于電鍍污染比較嚴重的污泥；治療垃圾滲濾液的生化系統(tǒng)生物病疾的菌劑B來源于垃圾滲濾液污染比較嚴重的污泥；治療北方冬天總氮不達標的病疾菌劑C來源于低溫環(huán)境下的污泥，之后把篩選出來的A，B，C等特種菌在極端環(huán)境中進行相關誘變實驗，最終誘變后成為各行業(yè)具有超強抗沖擊能力的反硝化特效菌霸……
因此，從同行水中篩選出強效降解的高效菌劑，來改善失調(diào)的菌群結構，快速恢復受沖擊的生化系統(tǒng)，是效率最高，成本最優(yōu)的不二選擇！
如果針對各個處理行業(yè)的污水建立一個高效菌種庫，就能處理各種極端環(huán)境的污水總氮問題了，生物強化的魅力，你get 到了么？
2.碳源的魅力：生物脫氮可以理解為微生物與含氮污染物的一場戰(zhàn)爭，士兵不能餓著肚子打仗，微生物當然也不能餓著肚子去跟污染物作戰(zhàn)，必須讓它們吃飽喝足，才能激發(fā)它們無窮的斗志！那反硝化微生物喜歡吃什么呢？有機碳源！目前市面上的碳源種類很多，最常用的是乙酸鈉，效果雖好，最大的缺點就是貴，其次就是在低溫環(huán)境下容易結晶析出固體晶體！水廠的金主爸爸們表示一直吃下去，金山也要被吃空！其次是葡萄糖，長期使用容易導致污泥膨脹；甲醇這類的易燃有毒有機溶劑已逐步退出市場，難道就沒有好吃，便宜，安全又穩(wěn)定的碳源了嗎？當然有，面對這一市場需求，各種新型碳源，復合碳源，反硝化營養(yǎng)劑如雨后春筍般涌現(xiàn)出來，但質(zhì)量參差不齊，問題主要集中在幾個方面：使用效果不好，成本、色度，冰點，存儲等。選擇有生物技術背景的企業(yè)研發(fā)的產(chǎn)品更可靠。
3.現(xiàn)場調(diào)試+后期維護：如何指揮微生物這支軍隊打贏總氮這場仗，依賴于負責現(xiàn)場調(diào)試的“將軍們”，即技術工程師團隊，生化系統(tǒng)管理能力的高低，決定了生化系統(tǒng)的處理能力。應對水質(zhì)變化、氣溫變化、污染物沖擊，如何調(diào)整？應急情況如何響應？優(yōu)秀的技術工程師團隊是非常重要的！
