溶解氧(DO)對(duì)硝化反硝化的影響
【純水設(shè)備http://footdisc.com.cn】溶解氧對(duì)硝化作用的影響,關(guān)于活性污泥法供氧的研究較多。在活性污泥生產(chǎn)過(guò)程中,存在溶解氧臨界濃度的概念。高于此濃度時(shí),溶解氧對(duì)生化反應(yīng)速度無(wú)影響。文獻(xiàn)表明,許多研究者認(rèn)為以1mg/L的溶解氧作為標(biāo)準(zhǔn)溶解氧是合適的。對(duì)于混合溶液中溶解氧的臨界濃度的測(cè)定純水設(shè)備,不同的研究者得到了不同的結(jié)果,范圍在0.2~0.5mg/L到2~3mg/L之間。溶解氧的臨界值取決于細(xì)顆粒的大小、氧的利用率和硝化程度。溶解氧的增加可以促進(jìn)no3-n的形成。研究表明,當(dāng)溶解氧超過(guò)5mg/L時(shí),硝酸鹽的生成速率為4.2mg/(L?h)。文獻(xiàn)還表明,活性污泥系統(tǒng)的臨界濃度一般為0.5~2mg/L,具體取決于活性污泥工藝的類型和廢水的性質(zhì)。在實(shí)際工作中,經(jīng)常使用2mg/I左右的溶解氧。如硝化反應(yīng)器中的溶解氧,至少在2mg/L以上。
溶解氧對(duì)反硝化作用的影響
國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)中,溶解氧對(duì)脫氮的影響,認(rèn)為反硝化細(xì)菌是兼性細(xì)菌,以及有氧呼吸,也可以進(jìn)行無(wú)氧呼吸,當(dāng)分子氧氣和硝酸鹽也喜歡有氧呼吸,這是因?yàn)橛醒鹾粑鼤?huì)產(chǎn)生更多的能量,為了確保脫氮的順利進(jìn)行,必須維護(hù)缺氧條件。微生物由好氧呼吸向厭氧呼吸轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵是厭氧呼吸酶的合成。在純培養(yǎng)研究中純水設(shè)備,分子氧的存在會(huì)抑制這些酶的合成。這些酶的合成需要2~3h純培養(yǎng)才能從需氧狀態(tài)變?yōu)槿毖鯛顟B(tài)。在活性污泥中,這種酶即使在好氧條件下也存在,因?yàn)榛钚晕勰嘈跄w中的氧轉(zhuǎn)移導(dǎo)致絮凝體處于缺氧環(huán)境。
在純培養(yǎng)條件下,0.2mg/L的溶解氧可使反硝化過(guò)程停止。在活性污泥系統(tǒng)中,可以將阻止反硝化過(guò)程的溶解氧濃度提高到0.3~1.5mg/L。熱力學(xué)數(shù)據(jù)表明,碳有機(jī)物的好氧生物氧化所產(chǎn)生的能量高于厭氧反硝化所產(chǎn)生的能量。這說(shuō)明生物脫氮需要維持嚴(yán)格的缺氧條件。溶解氧對(duì)反硝化過(guò)程有抑制作用,主要是因?yàn)檠跖c硝酸鹽爭(zhēng)奪電子給體,而氧分子也抑制了硝酸還原酶的合成和活性。
根據(jù)溶解氧對(duì)反硝化抑制作用的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果,當(dāng)溶解氧為0時(shí),硝酸鹽的去除率為100%,當(dāng)溶解氧為0.2mg/L時(shí),無(wú)明顯的反硝化作用實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備。一般認(rèn)為,在活性污泥系統(tǒng)中,應(yīng)將溶解氧控制在0.5mg/L以下,使反硝化反應(yīng)能夠正常進(jìn)行。另外,我們認(rèn)為當(dāng)溶解氧為0.5~1.0mg/I時(shí),硝化反應(yīng)與反硝化反應(yīng)同時(shí)發(fā)生。
所以,應(yīng)將運(yùn)行條件控制為減少碳源在曝氣階段消耗的量,將碳源留在攪拌階段(反硝化反應(yīng)階段)供給反硝化菌使用,因此控制溶解氧是必要的。
三、總結(jié)
從活性污泥物理學(xué)的角度來(lái)看,由于氧擴(kuò)散的限制,微生物絮體內(nèi)產(chǎn)生溶解氧梯度,微生物絮體的外表面氧較高,以好氧菌、硝化菌為主,深入絮體內(nèi)部氧受阻及外部氧的大量消耗,產(chǎn)生缺氧區(qū),反硝化菌占優(yōu)勢(shì),因此將曝氣池內(nèi)溶解氧控制在較低水平將可能提高缺氧微環(huán)境所占比例,從而促進(jìn)反硝化作用純水設(shè)備。并且F/M值較低的情況下,如果溶解氧較高,整個(gè)微生物絮體都保持好氧狀態(tài),不利于反硝化菌的脫氮反應(yīng)。正如前文提到,在有分子態(tài)溶解氧存在時(shí),反硝化菌利用分子氧作為最終電子受體,氧化分解有機(jī)物,只有在無(wú)分子態(tài)氧情況下,才利用硝酸鹽或亞硝酸鹽作為能量代謝中的電子受體,有機(jī)物作為碳源及電子供體提供能量并得到氧化穩(wěn)定。工業(yè)純水設(shè)備,實(shí)驗(yàn)室水處理設(shè)備.
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