美丽乡村玻璃钢 一体化污水处理设备

在人工生态系统中，CANON(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite)工艺和OLAND(oxygen limited autotrophic nitrification and denitrification)工艺结合AOB和AAOB进行脱氮。其原理为AOB首先将转化成亚盐，之后由AAOB将剩余的和AOB产生的亚盐转化成。Sliekers等研究表明AAOB不具备水解尿素的能力，因此AAOB不能以尿素作为氮源，但是AOB具有将尿素转化为氮的能力，因此在处理含尿素废水时，AOB不但能为AAOB提供亚盐，而且还能提供氮。AAOB和AOB的协同作用主要依赖和亚盐，其中亚盐占主导地位。

(1)AAOB与硝化菌空间协同作用

空间协同作用主要存在于颗粒污泥和生物膜中，AAOB、AOB、NOB在颗粒污泥或生物膜中的位置主要由DO决定。因为AAOB对氧气较为敏感，耐氧能力较低，所以AOB通常长在颗粒污泥或生物膜的表层，而AAOB则长在内部、这是因为AOB可以消耗氧气为AAOB提供缺氧环境，同时还可以提供亚盐基质。对NOB进行检测发现其在颗粒污泥中的含量远低于AOB，究其原因主要是在低氧环境下AOB对氧的亲和力比NOB要强。 图 5所示为AAOB与AOB的空间协同作用关系。

(2)AAOB与硝化菌基于底物和DO的竞争作用

AOB和AAOB都以作为基质，然而DO作为一个重要的影响因子可以决定系统中的优势菌种。由于AAOB*氧气所以在缺氧条件下AAOB占主导作用。但这并不意味着AOB会在系统中消失，因为AOB有多种代谢方式，这有益于他们在不利的条件下生存(Bock et al。，1995)。 有趣的是，据报道Nitrosomonas europaea也可以按照厌氧氧化方式进行代谢，但其竞争基质的能力弱于AAOB(Schmidt and。

氧对厌氧氧化活性具有较强抑制作用。据Jetten等报道微量的溶解氧(>0。5%)就会抑制厌氧氧化过程。而Strous等研究表明，只有在充入惰性气体，将水中的溶解氧完全吹脱时，AAOB才具备降解及亚盐的能力，也就是说只有在严格无氧的条件下才能检测到厌氧氧化活性，且该研究进一步表明，溶解氧抑制是可逆的。此外AAOB与AOB相比其倍增时间长且细胞产率低。以上这些说明，当AOB与AAOB在好氧条件下进行竞争，AOB会获得更多的基质和空间。

主要影响因素

(1)温度

生物硝化反应的适宜温度范围为20~30℃，15℃以下硝化反应速率下降，5℃时基本停止。反硝化适宜的温度范围为20~40℃，15℃以下反硝化反应速率下降。实际中观察到，生物膜反硝化过程受温度的影响比悬浮污泥法小，此外，流化床反硝化温度的敏感性比生物转盘和悬浮污泥的小得多。

(2)溶解氧

硝化反应过程是以分子氧作为电子终受体的，因此，只有当分子氧(溶解氧)存在时才能发生硝化反应。为满足正常的硝化效果，在活性污泥工艺运行过程中，DO值至少要保持在2mg/L以上，一般为2~3mg/L。当DO值较低时，硝化反应过程将受到限制，甚至停止。

反硝化与硝化在溶解氧的需求方面是一个对立的过程。传统的反硝化过程需要在严格意义上的缺氧环境下才能发生，这是因为DO与NO3-都能作为电子受体，存在竞争行为。当有DO存在时，不仅会抑制微生物对盐还原酶的合成及其活性，而且会使反硝化菌**利用 DO作为电子终受体降解**物。但是，在实际的工艺运行过程中，由于氧传递的限制造成污泥絮体内部存在部分缺氧环境，也就是说，曝气池内即使存在一定浓度的DO，反硝化反应也有可能发生。研究表明，在实际活性污泥系统中只需将缺氧池DO控制在0.5mg/L 以下就能够促使反硝化反应的发生，实现较好的反硝化效果。

(3)pH

pH值是影响废水生物脱氮工艺运行的重要参数之一。多数实验表明，生物脱氮功能菌对 pH值的变化非常敏感，硝化菌的适pH为 8.0~8.4，当pH值不在6.0~9.6范围，即**9.6或低于6.0时硝化反应将受到抑制而停止。

对于反硝化过程而言，反硝化反应也需要维持一定的pH值，以使其达到状态，其适 pH为7.0~8.5。发生有效反硝化作用的pH范围为6.0~8.5，当pH8.5时，反硝化效果受到影响，表现为反硝化速率的显著下降。此外，反硝化反应的终产物还受pH值的影响，不同的pH值将有不同的终产物，如pH>7.3 反应终产物为 N2，而pH<7.3 反应终产物为N2O。

(4)碳氮比

生物脱氮硝化与反硝化过程实际上是一个对立的统一体，这是由硝化菌和反硝化菌的自身属性决定的。硝化菌为自养微生物，代谢过程不需要**物的参与，当存在高浓度**物时，其对营养物质的竞争远弱于异养菌而产生抑制效果，硝化反应会因硝化菌数量的减少而受到限制。所以，污水进水BOD5/TKN越小，硝化菌所占的相对比例就越大，这样就越有利于硝化反应的发生。反硝化菌是异养微生物，进行反硝化反应时需要**碳源参与提供反应电子，因此，为实现真正意义上的生物脱氮，就必需有足够的碳源**物。有关研究表明，废水进水中 BOD5/TKN≥4~6 时，可以认为反硝化碳源是充足的，不必外加碳源。

(5)污泥龄(SRT)

SRT是废水生物脱氮系统的一个重要控制参数。一般来说，系统的SRT要大于硝化菌的小比生长速率，这是因为硝化菌的比增长速率要比活性污泥系统中异养菌的比增长速率小一个数量级。唯有这样，硝化菌在连续流的系统中才能得以生存，以至硝化反应的发生，实现氮素的转化。