废水处理系统中的生物硝化过程

定义

通过生物硝化作用去除氮反硝化是一个两步的过程。在第一步（硝化）中，氨是有氧化为硝酸盐（没有_3.^-）.在第二步(反硝化)中，硝酸盐转化为N₂O或氮气（n₂)在缺氧条件下。两步生物过程在哪个氨（nh_4.-N）被氧化成亚硝酸盐（没有₂)和亚硝酸盐被氧化为硝酸盐(NO_3.N)。

硝化的目的

1. 氨对浓度和鱼类毒性接收水的影响
2. 需要提供脱氮以控制富营养化
3. 需要为包括地下水补给的水重用应用提供氮控制
4. 硝酸氮的饮用水最大MCL为45mg / L，为硝酸盐或10mg / L作为氮气
5. 城市污水中有机氮和氨氮的总浓度为25‐45 mg/L，以450 L/人均流量为基础。d(120加/ capita.d)
6. 用有限的供水，在国内废水中测量的N含量超过200mg / l的总氮

硝化过程

废水处理中的硝化过程在悬浮的生长和附着的生长生物过程中完成

暂停的增长过程

可以实现单污泥处理中的BOD去除BOD的硝化，包括曝气罐，澄清器和污泥回收系统

在废水中有毒和抑制物质的情况下，可以考虑双污泥悬浮生长系统，由两个曝气罐和两个串联澄清剂组成。第一曝气罐/澄清器单元以短SRT用于去除BOD和有毒物质，然后在长SRT下操作的第二曝气罐/澄清器单元中的硝化。硝化细菌比异养细菌生长得多。

附加的增长过程

• 对于硝化作用来说，在建立硝化生物之前，大多数BOD必须被去除
• 异养细菌生物量更高，比硝化细菌在固定膜系统中占有更大的表面积;
• 在BOD后或在设计用于硝化的单独附加的生长系统中，在附着的生长反应器中完成硝化。
• 附着生长过程的硝化速率高于悬浮生长过程的硝化速率。附着生长过程通常比悬浮生长过程在出水中携带更多的悬浮固体。

微生物的硝化作用

• 有氧自养细菌负责活性污泥和生物膜过程中的硝化;
• 氮的两步过程涉及两组细菌;第一阶段，氨通过一个组（硝基胺）和第二阶段氧化成亚硝酸盐，通过另一组的自养细菌（硝基杆菌）氧化成硝酸盐
• 其他用于氧化亚硝酸盐的自养细菌（亚硝基前缀）：亚硝基菌，氮孢子菌，硝基罗菌和硝基罗菌
• 其他将亚硝酸盐氧化为硝酸盐的自养细菌(前缀为Nitro‐):Nitrococcus, Nitrospira, Nitrospina和Nitroeystis

影响硝化过程的因素

环境因素:pH值

• 废水处理中的硝化过程是pH敏感性，并且在pH值低于6.8的pH值下显着下降显着下降;最佳硝化速率在7.5-8.0范围内发生pH值;通常使用pH 7.0至7.2;
• 低碱性水需要添加碱度以保持可接受的pH值;
• 添加的碱度量取决于初始碱度浓度和NH的量_4.-N被氧化;
• 碱度以石灰，钠灰，碳酸氢钠或氢氧化镁形式加入。

环境因素：毒性

• 氮因素是低浓度下有机毒性化合物的良好指标;
• 有毒化合物包括:溶剂有机化合物、胺、蛋白质、单宁、酚类化合物、醇、氰酸酯、醚、氨基甲酸酯和苯

环境因素:金属

• 完全抑制0.25mg / L镍，0.25mg / L铬和0.10mg / L铜的氨氧化
• 环境因素：未离子氨
• 硝化作用也受到非离子化氨(NH)的抑制_3.）或游离氨和未离子亚硝酸（HNO₂）;
• 抑制作用受总氮浓度、温度和pH的影响。