本周公眾號將繼續(xù)圍繞硝化反應(yīng)的工藝細節(jié)進行探討。

污水處理的生物池內(nèi)的硝化反應(yīng)相對于好氧的有機物降解反應(yīng)來說，速率較慢，同時硝化菌在整個污水處理的生物池內(nèi)活性污泥系統(tǒng)中所占據(jù)的比例也不是很高，由于自身數(shù)量等級和生存的敏感性來說，硝化細菌受外界環(huán)境因素干擾的影響較大，因此在實際的運行管理中，硝化反應(yīng)是需要在工藝細節(jié)的管理中認真對待的。

污水廠的工藝管理人員實施水質(zhì)針對性的運行管理，需要深入的了解活性污泥中的相關(guān)菌種的特性，對于污水廠來說，污水廠的運行管理需要針對活性污泥中的一些在特定生物化學(xué)反應(yīng)中占據(jù)主導(dǎo)的微生物提供其相應(yīng)的生存良好的環(huán)境因素，促使其在適宜的環(huán)境因素下優(yōu)質(zhì)的生長繁殖，同時利用自身生長的特性同時也達到了管理人員所需的污水中污染物質(zhì)消解的目的。而針對氨氮的去除是源于對硝化反應(yīng)的主導(dǎo)硝化菌的特性進行的工藝細節(jié)的管理。

活性污泥中的硝化菌在公眾號前面的系列文章中都有詳細的描述和說明，這里僅重復(fù)幾個要點，感興趣的讀者可以閱讀以往的脫氮系列文章《脫氮很難么》來詳細了解。硝化菌的一些與工藝管理相關(guān)的特點主要有：

1、溶解氧DO：

充足的溶解氧是保證氨氮達標的重要工藝條件，這個主要是從硝化菌自身的硝化速率遠低于異養(yǎng)型好氧菌的有機物的氧化速率考慮的。在上一周的文章中，討論了好氧池具備了有機物氧化和氨氮硝化的工藝功能，這兩種功能的發(fā)揮的主要影響因素其中之一就是充足的溶解氧，溶解氧的充足供給主要考慮的是兩種細菌的反應(yīng)速率不一致，異養(yǎng)型的細菌利用氧氣降解有機物的速率高，進水中的有機物含量遠高于氨氮含量，根據(jù)微生物和進水水質(zhì)的匹配情況來說，在活性污泥中這部分細菌會占據(jù)較大的比例。因此大比例和高速率的這部分異養(yǎng)型細菌，在推流式的生物池內(nèi)，前段的溶解氧會被異養(yǎng)型細菌降解有機物快速消耗掉，而此時處于數(shù)量少，速率低的硝化細菌，是完全沒有什么能力競爭氧氣的，當生物池進水中的有機物大部分消耗完成后，有機物數(shù)量減少，異養(yǎng)型的降碳的反應(yīng)幾率開始逐步下降，此時生物池內(nèi)的硝化菌具備了可供硝化反應(yīng)利用的氧氣，此時生物池內(nèi)的硝化反應(yīng)開始進行，氨氮逐步轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，并在生物池曝氣區(qū)域內(nèi)充足的曝氣條件下，最終完成硝化反應(yīng)。

從這個生物學(xué)角度來說，在曝氣池提供充足量的氧氣，是保證有機物降解和硝化反應(yīng)的重要前提，沒有充足的氧氣，是無法保障氨氮的穩(wěn)定達標的。在污水廠的運行中，這一點基本已經(jīng)成為共識，日常管理中，曝氣量的保障，是氨氮達標的重要工藝控制細節(jié)。這個條件在運行中一般會受到進水水量和水質(zhì)變化的影響，當進水的水量增大，水質(zhì)變差（主要反應(yīng)在進水污染物當量的增加上）的工況下，原有的曝氣量會被異養(yǎng)型細菌消耗在有機物的去除上，在不增加曝氣量的條件下，硝化菌勢必缺少足夠的氧氣來滿足硝化反應(yīng)所需，就會導(dǎo)致氨氮的超標。因此對進水水質(zhì)水量（污染物當量）的實時核算，是氨氮工藝管理細節(jié)的基礎(chǔ)前提。

但是也需要注意的是，隨著除磷脫氮工藝的強化設(shè)計，在反硝化區(qū)和厭氧區(qū)對小分子易降解碳源被反硝化反應(yīng)和厭氧釋磷過程中消耗掉，這樣總體進入到好氧區(qū)內(nèi)的有機物總量明顯低于進水的有機污染物的含量，這樣就使好氧區(qū)有機物的降解所需的溶解氧下降，在推流式的生物池中，更快的進入到硝化反應(yīng)為主體的好氧曝氣區(qū)域內(nèi)，這樣在生物池曝氣末端就會出現(xiàn)過多的剩余溶解氧，通過在線或者人工檢測，可以發(fā)現(xiàn)末端溶解氧非常高，末端的高溶解氧導(dǎo)致內(nèi)回流中攜帶大量的游離態(tài)的溶解氧，進入到缺氧池的反硝化區(qū)域內(nèi)，同樣為活性污泥中的異養(yǎng)型細菌提供了好氧環(huán)境，造成缺氧池的部分區(qū)域好氧功能化，縮減了缺氧池的有效池容。基于這種脫氮的特殊的工藝情況，需要工藝運行人員針對溶解氧合理的進行工藝管控，可以通過檢測曝氣區(qū)水流沿程溶解氧、有機物COD、氨氮的變化曲線，繪制污染物降解的曲線，根據(jù)曲線的平緩變化來進行進行溶解氧的合理調(diào)控，而不是盡可能的保持高溶解氧來維持低濃度的出水氨氮指標，好氧末端的高溶氧不論從脫氮的反應(yīng)機理，運行的經(jīng)濟性都是不合理的。

不同的曝氣裝置和不同狀態(tài)下的曝氣裝置帶來的氧氣的轉(zhuǎn)移率不同，也是工藝的細節(jié)管理中需要認真注意的。生物池的曝氣裝置安裝在生物池內(nèi)，或者表面，或者池底，基于生物池本身的結(jié)構(gòu)特性，曝氣裝置處于一個較為尷尬的位置，功能重要但是難于檢修，檢修就意味著停水停產(chǎn)，而監(jiān)管部門不容許停產(chǎn)，不檢修又嚴重影響曝氣裝置的功能發(fā)揮，導(dǎo)致污染物去除能力下降，這就造成了污水廠運行到一定時段后出現(xiàn)的困局。同時還有部分地區(qū)的污水中鈣鎂離子的硬度，造成曝氣裝置內(nèi)部的堵塞，曝氣裝置的安裝過程中的漏洞，使曝氣裝置損壞或者堵塞，都是曝氣裝置的通常會遇到的問題。生物池良好的曝氣的管理是需要在污水廠的整體的設(shè)備管理中進行系統(tǒng)化通盤考慮的一項工作，結(jié)合曝氣裝置的生命周期，根據(jù)進水水質(zhì)水量的歷史數(shù)據(jù)狀況，建設(shè)曝氣設(shè)備的工藝管理細節(jié)，也是污水廠運行管理中的細節(jié)內(nèi)容之一。

延伸閱讀：

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（一）

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（二）

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（三）

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（四）

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（五）-污水提升泵房的運行細節(jié)

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（六）-調(diào)節(jié)池的運行細節(jié)

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（七）-細格柵的運行細節(jié)

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污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（十一）-生化池的運行細節(jié)2

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（十二）-生化池的運行細節(jié)3

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（十三）-生化池的運行細節(jié)4

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（十五）——生化池的運行細節(jié)6

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（十六）-生化池的運行細節(jié)7

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（十七）-生化池的運行細節(jié)8

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（十八）-生化池的運行細節(jié)9

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（十九）-生化池的運行細節(jié)10