一、AO脫氮工藝的核心原理
AO脫氮工藝,作為一種常見的廢水處理方法,其核心在于將缺氧段(A段)與好氧段(O段)串聯操作。在A段,DO(溶解氧)被嚴格控制在不大于0.2mg/L的范圍內,而O段則保持在2~4mg/L的DO水平。在這樣的環境下,異養菌在A段將有機物如蛋白質、脂肪等進行氨化,將有機鏈上的N或氨基酸中的氨基代謝為NH3-N。隨后,在O段,充足的氧氣條件下,硝化細菌通過硝化作用將NH3-N氧化為NO3-(或NO2-)。這些硝化產物通過內回流控制返回到A段,在缺氧環境下,反硝化細菌將其還原為分子態氮(N2),從而完成了C、N、O在生態系統中的循環,實現了污水的無害化處理。
二、AO脫氮工藝的優勢與局限
AO脫氮工藝的主要優勢在于其結構簡單,操作方便,且在去除BOD5方面表現出色,去除率可達到90~95%以上。然而,該工藝的脫氮效率相對較低,大約在70~80%之間。此外,由于A段在前,污水中的有機碳被反硝化菌利用,這有助于減輕O段的有機負荷。但這也意味著AO工藝在處理高氨氮廢水時可能需要采取額外的措施。
三、提升AO脫氮工藝脫氮效果的策略
為了提高AO脫氮工藝的脫氮效果,可以考慮以下幾個方面:
1. MLSS的控制:保持MLSS(混合液懸浮固體)在3000mg/L以上,這是確保AO系統脫氮效果的關鍵。
2. 氨氮負荷的調節:硝化反應中,氨氮負荷應控制在0.05gTKN/(gMLSS?d)以下,以確保硝化過程的順利進行。
3. 污泥負荷的調控:通過增大MLSS濃度或曝氣池容積來降低污泥負荷,以提高硝化菌的活性。
4. 優化污泥齡:硝化菌的生長速度較慢,要求污泥齡大于4.76d,以確保硝化菌的生存和活性。
5. 進水碳源的控制:進入硝化池的BOD5值應控制在80mg/L以下,以防止異養菌過度繁殖影響硝化效果。
6. 內回流的調整:內回流的大小直接影響反硝化脫氮效果,應根據實際情況合理調整內回流比。
7. 維持合適的CN比:為保證反硝化的進行,一般控制CN比在4~6之間。
8. 確保充足的DO供應:硝化過程中,DO應保持在2~4mg/L之間,以滿足硝化細菌對氧氣的需求。
9. 優化水力停留時間:硝化反應的水力停留時間應大于6h,而反硝化水力停留時間為2h,兩者之比為3:1。
10. pH與堿度的調控:硝化反應的最佳pH范圍為8.0~8.4,而反硝化反應的最適宜pH值為6.5~7.5。同時,還需注意堿度的補充,以維持硝化反應的進行。
11. 溫度的控制:硝化反應和反硝化反應都受溫度影響,應保持適宜的溫度范圍以提高脫氮效率。
12. 進水氨氮濃度的監控:過高的氨氮濃度會抑制硝化反應的進行,因此需要對進水氨氮濃度進行嚴格的監控和調整。
綜上所述,通過合理的操作和控制,可以有效提高AO脫氮工藝的脫氮效果,實現廢水的有效處理和環境的持續改善。
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