硝化和反硝化影响因素与控制要求

硝化和反硝化影响因素与控制要求

硝化和反硝化是污水处理过程中两个重要的生物化学反应，它们对去除水中的氨氮和硝酸盐具有重要作用。本文详细介绍了这两个过程的主要影响因素与控制要求，包括溶解氧浓度、pH值、温度、碳源等关键参数，并提供了具体的数值范围和控制建议。

硝化反应主要影响因素与控制要求

1. 好氧条件与碱度：硝化反应需要在好氧条件下进行，并保持一定的碱度。溶解氧浓度一般应维持在23mg/L，最低不得低于1mg/L。当溶解氧浓度低于0.50.7mg/L时，氨的硝化反应将受到抑制。硝化菌对pH值的变化非常敏感，适宜的pH值范围为8.0~8.4。

2. 有机物含量：混合液中的有机物含量不宜过高，否则硝化菌难以成为优势菌种。

3. 温度：硝化反应的适宜温度范围是2035℃。当温度在535℃之间由低向高逐渐升高时，硝化反应速率会随温度的升高而加快。当温度低于15℃时，硝化速率会迅速下降。低温状态对硝化细菌有很强的抑制作用，如温度为12~14℃时，反应器出水常会出现亚硝酸盐积累的现象。

4. 停留时间：硝化菌在消化池内的停留时间，即生物固体平均停留时间，必须大于最小的世代时间，否则硝化菌会从系统中流失殆尽。

5. 有害物质控制：除重金属外，高浓度NH4-N、高浓度有机基质以及络合阳离子等都会对硝化反应产生抑制作用。

反硝化反应主要影响因素与控制要求

1. 碳源控制：反硝化反应需要一定数量的碳源以保证一定的碳氮比。碳源的控制包括碳源种类的选择、碳源需求量及供给方式等。反硝化菌碳源的供给可用外加碳源的方法（如传统脱氮工艺）或利用原废水中的有机碳（如前置反硝化工艺等）的方法来实现。反硝化的碳源可分为三类：第一类为外加碳源，如甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉、蛋白质等，但以甲醇为主；第二类为原废水中的有机碳；第三类为细胞物质，细菌利用细胞成分进行内源反硝化，但反硝化速率最慢。

2. pH值：反硝化反应最适宜的pH值为8~8.6。pH值高于8.6或低于8，反硝化速率将大幅度下降。

3. 温度：反硝化反应最适宜的温度是20~40℃。低于15℃反硝化反应速率降低，为了保持一定的反应速率，在冬季时可采用降低处理负荷、提高生物固体平均停留时间以及水力停留时间等措施。

4. 溶解氧：反硝化菌属于异养兼性厌氧菌，在无分子氧但存在硝酸和亚硝酸离子的条件下，一方面，它们能够利用这些离子中的氧进行呼吸，使硝酸盐还原；另一方面，因为反硝化菌体内的某些酶系统组分只有在有氧条件下才能合成，所以反硝化菌适宜在厌氧、好氧条件交替下进行，故溶解氧应控制在0.5mg/L以下。