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污水生物除磷的原理分享(生物除磷的原理和工藝介紹)
標(biāo)簽:     添加時間:2022-11-17 瀏覽次數(shù):1527

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污水生物除磷的原理分享(生物除磷的原理和工藝介紹)


  生物脫氮

  污水生物脫氮處理過程中氮的轉(zhuǎn)化主要包括氨化、硝化和反硝化作用,其中氨化可在好氧或厭氧條件下進(jìn)行,硝化作用是在好氧條件下進(jìn)行,反硝化作用在缺氧條件下進(jìn)行。生物脫氮是含氮化合物經(jīng)過氨化、硝化、反硝化后,轉(zhuǎn)變?yōu)镹2而被去除的過程。

  1、氨化反應(yīng)

  微生物分解有機氮化合物產(chǎn)生氨的過程稱為氨化反應(yīng),很多細(xì)菌、真菌和放線菌都能分解蛋白質(zhì)及其含氮衍生物,其中分解能力強、并釋放出氨的微生物稱為氨化微生物。在氨化微生物的作用下,有機氮化合物可以在好氧或厭氧條件下分解、轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮,以氨基酸為例,加氧脫氨基反應(yīng)式為:

  RCHNH2COOH+O2→RCOOH+CO2+NH3

  水解脫氨基反應(yīng)式為:

  RCHNH2COOH+H2O→RCHOHCOOH+NH3

  2、硝化反應(yīng)

  在亞硝化菌和硝化菌的作用下,將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程稱為硝化反應(yīng)。

  3、反硝化反應(yīng)

  反硝化反應(yīng)在缺氧條件下,NO2-和NO3-在反硝化菌的作用下被還原為氮氣的過程稱為反硝化反應(yīng),目前公認(rèn)的從硝酸鹽還原為氮氣的過程。

  大多數(shù)反硝化細(xì)菌是異養(yǎng)型兼性厭氧細(xì)菌,在污水和污泥中,很多細(xì)菌均能進(jìn)行反硝化作用,如無色桿菌屬、產(chǎn)氣桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、黃桿菌屬、變形桿菌屬、假單胞菌屬等。這些反硝化菌在反硝化過程中利用各種有機底質(zhì)(包括碳水化合物、有機酸類、醇類、烷烴類、苯酸鹽類和其他苯衍生物)作為電子供體,NO3-,作為電子受體,逐步還原NO3-至N2。

  4.同化作用

  生物處理過程中,污水中的一部分氮(氨氮或有機氮)被同化成微生物細(xì)胞的組成成分,并以剩余活性污泥的形式得以從污水中去除的過程,稱為同化作用。當(dāng)進(jìn)水氨氮濃度較低時,同化作用可能成為脫氮的主要途徑。

  生物除磷

  生物除磷最基本的原理即是在厭氧-好氧或厭氧-缺氧交替運行的系統(tǒng)中,利用聚磷微生物具有厭氧釋磷及好氧(或缺氧)超量吸磷的特性,使好氧或缺氧段中混合液磷的濃度大量降低,最終通過排放含有大量富磷污泥而達(dá)到從污水中除磷的目的。

  生物除磷的機理目前尚未完全清楚,現(xiàn)普遍接受的有以下幾個方面的認(rèn)識:

  (1)生物除磷主要由一類統(tǒng)稱為聚磷菌的微生物完成,由于聚磷菌能在厭氧狀態(tài)下同化發(fā)酵產(chǎn)物,使得聚磷菌在生物除磷系統(tǒng)中具備了競爭的優(yōu)勢。先前的研究結(jié)果表明,不動桿菌純培養(yǎng)物中聚積的磷量占生物量的30%以上,是主要的除磷菌。近年來,陸續(xù)有文獻(xiàn)報道,不動桿菌并不是污水生物除磷處理系統(tǒng)中唯一的除磷菌。常在生物除磷系統(tǒng)中出現(xiàn)的其他細(xì)菌主要有假單胞菌屬、氣單胞菌屬、放線菌屬和諾卡氏菌屬等。

  (2)在厭氧狀態(tài)下,兼性菌將溶解性有機物轉(zhuǎn)化成揮發(fā)性脂肪酸(VFA);聚磷菌把細(xì)胞內(nèi)聚磷水解為正磷酸鹽,并從中獲得能量,吸收污水中的易降解的COD(如VFA),同化成胞內(nèi)碳能源存貯物聚β-羥基丁酸(PHB)或聚β-羥基戊酸(PHV)等。

  (3)在好氧或缺氧條件下,聚磷菌以分子氧或化合態(tài)氧作為電子受體,氧化代謝胞內(nèi)貯存物PHB或PHV等,并產(chǎn)生能量,過量地從污水中攝取磷酸鹽,能量以高能物質(zhì)ATP的形式存貯,其中一部分又轉(zhuǎn)化為聚磷,作為能量貯于胞內(nèi),通過剩余污泥的排放實現(xiàn)高效生物除磷目的。




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