污水处理中硝化细菌生存的影响因素及控制

1、污水处理中硝化细菌生存的影响因素及控制污泥负荷Ns硝化细菌更多的还是在伴随着菌胶团的生存，有机物的去除是先进行碳氧氧化， 再进行氮氧化。有机物先通过菌胶团分解氧化生成二氧化碳与水，部分作为自身能量 消耗。只有有机负荷降低到一定程度，硝化细菌才开始工作进行硝化反应。对于这个 污泥负荷，设计值及经验值一般小于0. 15kgB0D5/KgMLss.d。通过介绍相信大家也能 知道污泥负荷对于硝化细菌，硝化反应是尤为重要！污泥龄(SRT)首先简单介绍一下污泥龄:污泥龄是指曝气池中活性污泥的总量与每日排放的剩 余污泥的比值，稳定运行时剩余污泥量就是新增长的活性污泥量。因此，污泥龄也是 新增长的活性污泥在曝

2、气池中的平均停留时间，也可以理解为污泥总量增长一倍也就 是繁殖一代所需要的时间。泥龄ts是活性污泥在曝气池中的平均停留时间，即曝气池中的活性污泥量/每天 从曝气池系统排出的剩余污泥量TS= (X*VT) / (QS*XR+Q*XE)式中：tS泥龄,dX曝气池中的活性污泥浓度，即MLSS, kg/m3VT曝气池总体积，m3QS每天排出的剩余污泥体积，m3/dXR剩余污泥浓度，kg/m3Q设计污水流量，m3/dXE二沉池出水的悬浮固体浓度，kg/m3为了保证好氧系统的微生物中有足够的硝化菌，需要增加硝化菌的繁殖数量，为 此虽然硝化菌的繁殖周期在5d,但是为了提高硝化菌的浓度，通常将污泥龄控制在繁

3、殖周期的2倍。有些资料也显示是1015d。案例分享：某生活污水处理厂，主要工艺为A2O工艺，进水水量5000m3/d,进水 COD300-400mg/l进水氨氮为20mg/l,出水在16-20mg/l,氨氮出水要求5mg/lo从 去除率来看脱氮效果不明显，几乎没有经过现场询问运营人员，运行管理人员平时运 行，如果出水COD升高，检测SV30为85%时，他们就采取排泥措施，还有DO偏高, 污泥沉降性能不好，他们也会排泥，基本l-2d排一次泥，根据现场分析判断，排泥 太勤，污泥龄短硝化菌流失，硝化效率低下甚至无去除率。针对现场情况建议：1 .条件允许的情况下投泥。2 .减少排泥时间，甚至不排。提高

4、污泥龄。有毒有害物质（抑制物）有毒有害物质对于所有微生物，细菌都是致命的作用。硝化细菌也不例外。下面 介绍一下有毒有害物质：有毒有害物质是指抗生素等杀菌物质，也包含影响硝化反应 酶活性的物质，比如重金属及其有机化合物。尽量防止这些物质进入系统。抑制性物质：抑制硝化的物质主要有重金属、酚、硫服及其衍生物、游离氨、 双氧水等。有毒有害物质对于微生物是致命的，所以在处理一些含有毒有害物质的污 水时一定要做好预处理，防止有毒有害物质进入生化池！PH值污水处理中PH至关重要，同理pH值酸碱度也是影响硝化作用的重要因素。硝化 菌对pH反应很敏感，在pH中性或微碱性条件下（pH为89的范围内），其生物活 性

5、最强，硝化过程最迅速。关于PH值，污师们都知道硝化反应会消耗碱度，致使PH值会降低。但是PH降低 不一定就是因为硝化反应引起。接下来分析一下关于PH降低的原因：PH下降的原因 可能有两个：一是进水中有强酸排入，导致人流污水pH降低，因而混合液的pH也随之降低。二是由硝化方程式可知，随着NH3-N被转化成N03-N,会产生部分酸度H+,这部 分酸度将消耗部分碱度，每克NH3-N转化成N03-N约消耗7. 14g碱度（以CaC03计）。 因而当污水中的碱度不足而TKN负荷乂较高时，便会耗尽污水中的碱度，使混合液中 的pH值降低至7.0以下，使硝化速率降低或受到抑制。如果无强酸排人，正常的城市污水应

6、该是偏碱性的，即PH一般都大于7.0,此时 的pH则主要取决于污水中碱度的大小。而对于工业废水，PH波动较大，所以进入好氧池中的PH要时常监测。硝化菌的最 佳PH值范围是7. 5-8.0, PH太高或者太低都会影响。硝化菌的生长，从我们的运营 经验来看PH低于6. 8时硝化菌的生长就会收到抑制。同时不能高于8. 9。案例分享：某城市污水处理厂(生活+工业)日处理量2万m3/d,工艺;水解酸化+A2/O 进水指标 C0D:200300mg/L,氨氮 NH3-N： 1520mg/L, TN:25mg/L ,TP：lmg/Lo 排放 标准一级A。情况描述;系统一直运行正常，忽然一夜之间氨氮升高，直到

7、基本无去除率，曝气 池污泥颜色不正常发暗，无土腥味，二沉池飘泥。COD出水指标升高。由于事故发生 在第二天才发现指标异常。经询问当班人员头天没有发现异常。唯一不正常就是发现 旋流沉砂池表面有大量泡沫。由于系统恶化比较快，初步怀疑有毒有害物资进入，有 大量异常工业废水进入。通过检测水解池出口 PH： 4.55.0曝气池PH： 5.55.8溶 解氧：5. 05. 8通过分析得出由于工业酸性废水进入，导致系统PH降低，微生物得 到抑制，菌胶团趋于解体。硝化细菌死亡，氨氮无去除率，COD超标。为了尽快恢复 系统决定停止进水，排空水解池，调节进水PH,开大污泥回流系统稀释中和生化系统 PH,提高曝气池污

8、泥浓度。投加部分污泥，5天左右系统恢复正常。同时向环保局报 告排查异常水质来源。温度(T)对于温度的要求也是至关重要！硝化菌的比生长速率u：U =0. 47*1.103 (T-15)山上面式子可以看出硝化菌的生长速率和温度成正比关系，温度高于15C,随着 温度的升高，硝化速率也会增长，小于15,随着温度的降低，硝化速率也会急剧 下降。根据我们的经验，温度低于15,硝化速率下降30%,温度低于10C,硝 化速率下降70%o在10-15C,会出现亚硝酸氮的积累会导致亚硝酸化的进行速度。所以温度很重要：1 .每个菌种都有一个最适生长温度，温度过高或者过低都会影响菌种活性，硝化 菌的最适生长温度为25

9、-30o2 .一般情况现场出现的问题是水温过低，那么水温过低我们该如何运营？我们通 常采取如下措施：提高外回流比，适当增加污泥浓度，提高硝化菌浓度。3适当延长好氧池曝气时间，（曝气也会产生热量虽然微弱）。需要注意曝气时间, 防止曝气过量污泥解絮。溶解氧（DO）首先介绍下溶解氧很多人认为是溶解在水中的氧，其实不然我们将它定义为溶解 在水中的氧经过微生物氧化反应利用后水中剩余的氧量。溶解氧过高或者过低对硝化反应的影响？溶解氧过高：溶解氧过高对硝化反应没有明显的抑制，但是好氧池是个大家庭，溶解 氧过高会导致污泥老化，菌胶团解体，硝化菌流失。同时也是对能源的一种浪费。 溶解氧过低：好氧菌与硝化菌恶性竞

10、争，硝化菌如此娇贵，如何竞争的过强大的好氧 军团。根据多年经验溶解氧低于L5mg/1,硝化细菌便会收到抑制，低于0.5mg/l, 硝化反应基本停止。一般把溶解氧控制在2-3mg/l左右为佳。营养物质微生物的生长繁殖也离不开营养物质。营养物质的均衡决定了微生物的生长情况。 关于营养物质也就是碳，氮，磷等物质。硝化细菌是自养菌，需要无机碳源，水中自 带的碳酸根及碳酸氢根以及曝气和异养菌代谢产生的C02完全可以满足硝化细菌的需 要，而有机碳源（BOD）对硝化却是一个威胁，有机碳源过多，导致异养菌争夺氧气 和优势菌种的地位，所以，一般进硝化池BOD不大于80PPM,而脱氮系统不缺N源， 不需要考虑，磷

11、酸盐的话，硝化细菌在菌胶团中比例很小，而且合成慢，基本上都可 以满足需要。进水氨氮的浓度硝化反应是将氨态氮转化为亚硝态氮，再亚硝酸菌氧化为硝态氮。有研究表明当 氨氮浓度较低时，随着浓度的增加，氨氧化速率和亚硝酸氧化速率均增加，而且亚硝 酸氧化速率增长较快，当浓度增大到一定程度，反应速率均减小。平常运营过程中，总结的经验为氨氮起始浓度（好氧池前端）市政高于100mg/l硝 化反应，工业高于150mg/l将受到一定程度抑制。（高氮氮废水可以通过回流稀释 等避免起始浓度的影响，比如养殖，垃圾渗滤液等）盐分在生物法处理高盐含氮废水的过程中，盐分能够直接影响溶解氧浓度及氧气转移 到液相的能力，引起硝化微

12、生物新陈代谢功能、活性污泥沉降性、颗粒污泥以及生物 膜结构改变，导致生物絮体或胞外聚合物解体从而影响硝化效率。根据经验：硝化反应的氯小于2000mg/l的情况下正常进行；当然如果进水比较稳 定，可以驯化耐盐，耐氯，氯在5000mg/L也能正常进行。氯的影响在于波动性，如 果进水波动大，硝化受的影响就大，很容易流失！碱度在硝化过程中需要消耗一定量的碱度，如果污水中没有足够的碱度，硝化反应将 导致pH值的下降，使反应速率减缓，所以硝化反应要顺利进行就必须使污水中的碱 度大于硝化所需的碱度。对于典型的城市污水，进水中NH3-N浓度一般为2040mg/L。TKN约5060mg /L,碱度约200mg/

13、L（以Ca2c03计）左右。在硝化反应中每硝化lgNH3-N需要消耗7.14g碱度，所以硝化过程中需要的碱度 量可按下式计算：碱度=7.14XQA CNH3-NX 10-3式中：Q为进入滤池的日平均污水量，m3/d：A CNH3-N为进出NH3-N浓度的差值，mg / L；7. 14为硝化需碱量系数，kg碱度/kgNH3-N。0对于含氨氮浓度较高的工业废水，通常需要补充碱度才能使硝化反应器内的pH 值维持在7. 28.0之间。计算公式如下：碱度=KX7.14XQACNH3-NX103式中：K为安全系数，一般为1.21.3。实际工程中进行碱度核算应考虑以下几部分：入流污水中的碱度，生物硝化消耗 的碱度，分解B0D5产生的碱度，以及混合液中应保持的剩余碱度。要使生物硝化顺 利进行，必须满足下式：原水总碱度+B0D5分解产生的碱度,硝化消耗的碱度+混合液应保持的碱度如 果碱度不足，要使硝化顺利进行，则必须投加纯碱，补充碱度。投加的碱量可按下式计算：补充碱度=（硝化消耗的碱度+混合液应保持的碱度）一（原水总碱度+B0D5分解 产生的碱度式中：系统应补充的碱度，mg