污水硝化反应的影响因素

⑴ 什么是硝化反应和反硝化反应及各个原理

硝化反应是向有机物分子中引入硝基的反应过程。脂肪族化合物硝化时有氧化-断键副反应，工业上很少采用。硝基甲烷、硝基乙烷、1-和2-硝基丙烷四种硝基烷烃气相法生产过程，是30年代美国商品溶剂公司开发的。迄今该法仍是制取硝基烷烃的主要工业方法。此外，硝化也泛指氮的氧化物的形成过程。

反硝化，也称脱氮作用，是指细菌将硝酸盐中的氮通过一系列中间产物还原为氮气的生物化学过程。参与这一过程的细菌统称为反硝化菌。

反硝化菌在无氧条件下，通过将硝酸盐作为电子受体完成呼吸作用（respiration）以获得能量。这一过程是硝酸盐呼吸（nitrate respiration）的两种途径之一，另一种途径是是硝酸异化还原成铵盐（DNRA）。

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硝化主要方法

硝化过程在液相中进行，通常采用釜式反应器。根据硝化剂和介质的不同，可采用搪瓷釜、钢釜、铸铁釜或不锈钢釜。用混酸硝化时为了尽快地移去反应热以保持适宜的反应温度,除利用夹套冷却外,还在釜内安装冷却蛇管。产量小的硝化过程大多采用间歇操作。产量大的硝化过程可连续操作，采用釜式连续硝化反应器或环型连续硝化反应器,实行多台串联完成硝化反应。环型连续硝化反应器的优点是传热面积大，搅拌良好，生产能力大，副产的多硝基物和硝基酚少。

硝化方法主要有：稀硝酸硝化、浓硝酸硝化、在浓硫酸中用硝酸硝化、在有机溶剂中用硝酸硝化和非均相混酸硝化等。

⑵ 污水处理中硝化反应什么作用会带来新的污染吗

硝化反应简单来说就是污水进入生化池后，在好氧区，在硝化菌的作用下，完成氨状态氮到硝酸或亚硝酸态氮的转化。此反应可以减低污水中氨氮指标，但对于总氮指标无影响。

⑶ 影响污水处理去除氨氮反硝化的因素有哪些

影响污水处理抄去除氨氮袭反硝化的因素：
(1)温度。 温度对反硝化的影响比对其它废水生物处理过程要大些。一般，以维持20～40℃为宜。苦在气温过低的冬季，可采取增加污泥停留时间、降低负荷等措施，以保持良好的反硝化效果;
(2)pH值。 反硝化过程的pH值控制在7.0～8.0;
(3)溶解氧。 氧对反硝化脱氮有抑制作用。一般在反硝化反应器内溶解氧应控制在0.5mg/L以下(活性污泥法)或1mg/L以下(生物膜法);
(4)有机碳源。 当废水中含足够的有机碳源，BOD5/TN>(3～5)时，可无需外加碳源。当废水所含的碳、氮比低于这个比值时，就需另外投加有机碳。外加有机碳多采用甲醇。

⑷ 污水氨氮的超标原因有哪些

可为污水氨氮超标发生该类异常现象的污水处理厂提供参考。
1、出水氨氮异常时系统工艺数据的变化
该厂在运行稳定的情况下，出水氨氮往往能保持较低的水平，但硝化菌一旦受损，出水氨氮浓度短期内将迅速上升。出水数据监测往往受监测频次、监测速度等影响，数据结果反馈滞后。借助硝化效果短期内急剧变化的特点，分析各项表征硝化影响因素的工艺数据，以此判断系统的健康度，进而及时采取相关补救措施。
1.1 氧浓度变化判断耗氧速率快慢
在忽略细菌自身同化作用的条件下，硝化过程分两步进行：氨氮在亚硝化菌的作用下被氧化成亚硝酸盐氮，亚硝酸盐氮在硝化菌的作用下被氧化成硝酸盐氮。根据硝化反应公式每去除1g NH4+-N需消耗4.57g O2。利用上述结论，王建龙等人通过测量OUR表征硝化活性来了解反应器中的硝化状态。在曝气量固定，进水负荷变化不大的情况下，硝化是否完全直接影响生化池内溶解氧浓度的高低，因此发现出水氨氮异常时，操作人员需充分利用中控系统好氧池实时DO曲线的变化规律，根据氧消耗情况来判断硝化效果，短期内DO曲线呈明显上升趋势的需积极采取措施，防止系统的进一步恶化。
1.2 出水pH变化碱度消耗快慢
生物在硝化反应进行中伴随大量H+，消除水中的碱度。每1g氨被氧化需消耗7.14g碱度(以CaCO3计)。反之，随着硝化效果的减弱，碱度的消耗会有所下降。因此可以通过对出水在线pH的变化情况判断氧化沟的硝化效果。在线pH计，数据准确可靠，实时反馈，在实际运行中尤为有效。
2、常见原因
2.1 客观因素影响
上海属亚热带季风气候，每年梅雨季节和汛期雨水尤为充沛。收集范围越广，短时间内污水处理厂进水水量变化系数越大，水量过度负荷，缩短了硝化停留时间。此外，温度也对硝化的影响明显，在低温条件下硝化细菌的繁殖速度降低，体内酶活力受到抑制，代谢速度较慢。一般低于15℃硝化速率降低，12～14℃下活性污泥中硝酸菌活性受到更严重的抑制。每年12月至次年2月，上海气温最低。该厂氧化沟水温最低仅12℃，因此冬季容易造成氨氮超标现象。
2.2 进水浓度过高
该厂进水包括精细化工废水，常受高浓度的废水及进水CODcr、氨氮、有机氮等高浓度的冲击。CODcr对工艺过程中硝化段的影响主要体现在异养菌与硝化菌对氧的竞争方面。CODcr高时利于异氧菌生长，异养菌占优势，硝化菌少从而导致硝化效果不好。有机氮在经过水解酸化后可转化成氨氮，对硝化的影响等同于氨氮。氨氮负荷过高对活性污泥系统有巨大的冲击作用。此外，过高的氨氮会导致游离氨浓度的增加，游离氨对亚硝酸转化为硝酸的抑制性影响是很明显的，因为游离氨的升高导致亚硝酸氮的积累。
2.3 其它因素
除此之外，还有很多因素影响着硝化作用。例如：pH值过高会影响微生物的正常生长，增加水中游离氨的浓度抑制硝化菌。硝化菌还对重金属、酚、氰化物等有毒物质特别敏感。因此，可对水样进行硝化菌毒性试验来判断废水是否对硝化菌有抑制作用。
3、发现氨氮异常情况时的控制措施：
若主体生化处理单元，若出现 NH4-N有上升态势，针对不同的原因，可选择如下应急措施防止水质的进一步恶化。
3.1 减小进水氨氮负荷
减少进水氨氮负荷，一是降低进水氨氮浓度，二是减少进水水量。由于该厂接纳部分化工废水，容易受氨氮(或有机氮)的冲击，因此在线仪显示有高浓度氨氮进入时需及时启用应急调节池，同时加大对排污企业的抽样监测力度，从源头控制进水氨氮浓度。减少进水水量是促进硝化菌恢复的强有效手段，但实际运行中，受调节池停留时间、外部管网外溢风险等制约，仅可实施几小时。平日需积累各泵站输送规律，合理调度争取减负时间。
3.2 维持硝化必须的碱度量
氨氮的氧化过程消耗碱度，pH值下降，从而影响硝化的正常进行，因此溶液中必须有充足的碱度才能保证硝化的顺利进行。实验研究表明，当ALK/N<8.85时，碱度将影响硝化过程的进行，碱度增加，硝化速率增大。但当ALK/N≥9.19(碱度过量30)以后，继续增加碱度，硝化速率增加甚微，甚至会有所下降。过高的碱度会产生较高的pH值，反而会抑制硝化的进行。故控制ALK/N在8-10较为合理。在实际工程中，可向氧化沟内投加溶解完成的碳酸钠以提高碱度。
3.3 合理控制氧浓度
氨氮氧化需要消耗溶解氧，但氧浓度并非越高越好。由氧气在水中的传质方程可知，液相主体中的DO浓度越高，氧的传质效率越低。综合考虑氧在水中的传质效率和微生物的硝化活性，调控好氧段的DO在2.5mg/L左右可以在不浪费能量的情况下最大限度地提高对氨氮的去除效率。
3.4 投加消化促进剂
硝化促进剂是利用微生物营养与生理学方法进行合理配方，根据微生物营养生理及污水处理的共代谢原理，促进硝化细菌发生作用，提高污水处理的氨氮去除效率。笔者尝试在硝化效果减弱，氨氮逐步上升阶段投加，效果显著。但系统丧失硝化能力时投加，效果不明显，且该类产品往往价格昂贵，对处理大水量的系统实用性不强。
3.5 其它工艺上的微调
①减少氧化沟排泥量。一是因为硝化菌世代周期长，较长的SRT有利于硝化菌的生长;二是硝化效果降低时，大量的硝化菌被流失，排泥会加速硝化菌的流失。
②增加氧化沟内、外回流。前者是为系统提供更长的好氧时间，有利于硝化菌的生长。后者一方面可维持生化单元相对较高的污泥浓度，提高系统的抗冲击能力;另一方面可降低进入氧化沟的氨氮浓度，进而减少高浓度氨氮或游离氨对硝化菌的抑制作用。
③加大取样化验分析频次， 检验所采取的应急措施对出水水质的改善效果， 否则应更换其他方法或多种方法联用，尽量缩短处理系统的恢复时间。

⑸ 灌水排水对硝化作用和反硝化作用的影响

污水厂影响硝化反应与反硝化反应的主要因素

发布时间：2021-05-08
(1)pH值
硝化菌对pH值的变化非常敏感，最佳pH值为8.0 ~ 8.4。在此最佳pH条件下，硝化细菌的最大比例可能达到最大增殖速度。如果PH值小于6或大于9.6，硝化将停止。反硝化菌,污水处理菌种,总氮超标 反硝化菌的最佳pH值为6.5 ~ 7.5，在此pH条件下，反硝化速度最高，pH值高于8或低于6，反硝化速度下降得非常快。

(2)溶解氧(DO)
氧在硝化过程中是电子受体，在反应器中溶解氧的高低一定会影响硝化过程。在硝化的曝气池内，测试结果表明DO含量必须小于1mg/L，通常为1 ~ 2 mg/l。 反硝化菌只有在没有分子性氧气，同时有NO3-和NO2-的情况下，才能利用这些离子的氧气呼吸，还原硝酸盐。有溶解氧时，反硝化菌首先利用溶解氧。这妨碍了反硝化的进行。但是，当水中有少量溶解氧时，污泥絮体内部仍然处于厌氧状态，因此反硝化反应并不要求DO严格为零。反硝化菌最好生活在厌氧、好氧替代的所谓“同时氧”环境下，DO应控制在0.5mg/L以下。

(3)碳源
硝化细菌是滋养型细菌，有机物浓度不是生长限制因素，所以含碳有机物的浓度不能太高，一般BOD值必须低于20mg/L。如果BOD的浓度太高，从属营养细菌会迅速繁殖，自养分型硝酸杆菌无法占优势，不能成为优势，硝化更困难。 反硝化过程中BOD/N是控制反硝化效果的重要因素。可用于反硝化细菌的碳源分为污水中包含的碳源和附加碳源。这可以直接用于反硝化过程。一般认为，污水中有BOD5/TN > 3 ~ 5表示碳源充足，不需要碳源。低于此值，需要补充所需的外来碳源，通常需要补充甲醇、乙醛等生化性好的物质。

(4)温度
适合硝化的温度为20 ~ 30 ，15 以下，硝化速度下降，5 完全停止。 反硝化反应可发生在15 ~ 35 的温度范围内，温度低于10或超过30 ，反硝化速度明显降低。温度在3 以下时，脱硝作用停止。

(5)生物固体的平均停留时间
生物脱氮工艺的生物固体平均停留时间(SRT)主要由亚硝酸盐一代控制。一般生物脱氮工艺的污泥龄为2 ~ 4d，有时可达10 ~ 15d或30d。污泥年龄长，生物硝化能力提高，有毒物质抑制减少，但污泥年龄长，污泥活性降低，影响处理效果。SRT值与温度密切相关，如果温度低，则需要显着提高SRT值。

(6)有毒物质
不仅是重金属，对硝化有抑制作用的物质也是高浓度NH4 -N，高浓度NO2-n和NO3-n，有机物，复合量。

⑹ 污水氨氮的超标原因有哪些

影响到硝化反应导致出水氨氮超标的关键性因素主要有溶解氧、有机物浓度、pH值、氨氮浓度、水力停留时间、污泥泥龄等。
一、溶解氧
硝化细菌繁殖对溶解氧要求较高，氧是硝化作用中的电子受体，DO过低不利于硝化反应，影响脱氮效果。
二、有机物浓度
有机物浓度高时，易养菌增殖速度快，而自氧型的硝化菌增殖速度慢，成为劣势菌种，硝化反应缓慢 。
三、PH值
硝化菌受 pH 影响很大，污水 pH 变化幅度大时，有时偏低，导致活性污泥沉降絮凝性下降，污泥解体，从而破坏活性污泥系统。
四、氨氮浓度
进水氨氮浓度过高不利于硝化菌，可抑制硝化反应，导致出水氨氮升高。氨氮浓度过低时硝化菌受底物抑制。
五、水力停留时间
水力停留时间（HRT）对氨氮去除效率有一定影响，HRT过短易造成污泥流失，且该流失现象随 HRT 越短越严重，而当HRT过长时又会造成污泥的泥龄过长，从而降低去除效率，导致氨氮出水超标。
六、污泥泥龄
因为硝化细菌的生长速度很缓慢，为了保证硝化反应器内足够的硝化菌数量，因此需要污泥龄较长。

⑺ 影响生物脱氮因素

(1)溶解氧(DO) 硝化反应， DO浓度一般应在2.0 mg/L以上， 最低极限是0.5～0.7 mg/L。而对于反硝化， 反硝化菌是异养型兼性厌氧菌， 需要缺氧的环境， DO一般在0.5 mg/L以下。

(2)温度 硝化反应的温度范围为5～40℃， 适宜温度为20～30℃， 反硝化的适宜温度为20～40℃， 低于15℃， 硝化反硝化速率极低。

(3)有机碳 硝化菌是自养型， 其生存率远小于氧化有机物的异养菌， 当好氧池中有机物浓度较高时，硝化菌为劣势菌种， 当BOD5小于20 mg/L，硝化反应才不受影响。而反硝化则需要充足碳源为能源， 否则反硝化不彻底。

(4)pH值 亚硝酸菌最适pH值为8.0～8.4， 硝酸菌的最适pH值为6.5～7.5， 反硝化最适宜的pH值为6.5～7.5。当pH低于6.0或高于9.6， 硝化反硝化将受到影响， 甚至反应将停止。

(5)泥龄(SRT) 硝化菌属于自养菌， 生长缓慢，世代时间较长。要保持硝化菌群在活性污泥系统中的比例， 就必须保证SRT大于最短的世代时间。一般SRT应大于10 d。

(6)有毒有害物质 许多物质对硝化菌有毒害作用， 如某些重金属、复合阴离子和有机化合物等， 会干扰细胞的新陈代谢，破坏细菌最初的氧化能力。另外， 过高的氨氮浓度对硝化反应会产生基质抑制作用。

⑻ 污水处理工程，氨氮不变化或变化很小，有没有可以解答的，什么原因导致的

这要看你这个处理工艺里面有没有针对除氨氮的工艺啊，要是都没有怎么去除呢，氨回氮在50ppm以下，且答是南方地区（冬天温度高点）可以考虑用碱性吹脱法。如果废水可生化性比较好可以用生化工艺处理氨氮、COD、BOD、磷。

⑼ 污水处理生化处理过程中，生物硝化过程的主要影响因素有哪些

在污水复生化处理过程中，影制响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类：
一、基质类包括营养物质，如以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质、以及铁、锌、锰等微量元素；另外，还包括一些有毒有害化学物质如酚类、苯类等化合物、也包括一些重金属离子如铜、镉、铅离子等。
二、环境类影响因素
(1)温度。
(2)PH值。活性污泥系统微生物最适宜的PH值范围是6.5-8.5，酸性或碱性过强的环境均不利于微生物的生存和生长，严重时会使污泥絮体遭到破坏，菌胶团解体，处理效果急剧恶化。
(3)溶解氧。

⑽ 有哪些因素影响反硝化速率

影响反硝化的因素：(1)温度反硝化细菌的最适合生长温度为20-401;低于151时，反硝化速率明显降低。因此，在冬季低温季节，为了保持一定的反硝化速率，需要提高污泥停留时间，同时降低负荷或提高污水的停留时间。
  (2)溶解氧必须保持严格的缺氧状态，保持氧化还原电位为-110--50mV;为使反硝化反应正常进行，悬浮型活性污泥系统中的溶解氧应保持在0。  2mg/L以下；附着型生物处理系统可以容许较高的溶解氧浓度（一般低于lmg/L)。
  (3)pH值硝化反应的最佳pH值范围是6。5-7。5。(4)碳源有机物质反硝化反应需要提供足够的碳源，碳源物质不同，反硝化速率也将有区别。实验表明甲醇、乙酸、丙酸、丁酸、葡萄糖等均能作为反硝化脱氮的碳源，但反硝化速率有所不同，其中甲醇和乙酸作为碳源时反硝化最快，工程应用最多的是甲醇、乙酸。
    (5)碳氮比污水8005与TN的比值一般应维持在5-7左右，这样既不会使反硝化所需碳源太少，也不会使硝化所要求的碳源太多。(6)有毒物质镍浓度大于0。5mg/L、亚硝酸盐氮含量超过30mg/L或盐度高于0。
  63%时，都会抑制反硝化作用。