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溫度是影響硝化反應(yīng)的重要因素。每個(gè)菌種都有一個(gè)最適生長溫度,溫度過高或過低都會影響菌種活性;硝化菌的最適生長溫度為25-30℃。
硝化菌的比生長速率 u=0.47*1.103(T-15)
由上面式子可以看出硝化菌的生長速率和溫度成正比關(guān)系,溫度高于15℃,隨著溫度的升高,硝化速率也會增長,小于 15℃,隨著溫度的降低,硝化速率會急劇下降。
倍活?硝化菌種是針對污水處理廠去除氨氮研發(fā)的生物制劑,由從大自然中篩選出的亞硝化單胞菌和硝化桿菌組成;在硝化反應(yīng)中,通過增加污水處理系統(tǒng)中的亞硝化單胞菌和硝化桿菌數(shù)量,增強(qiáng)菌種活性,使系統(tǒng)達(dá)到硝化的目的。
本案例介紹了2021年元旦前后某市政污水處理廠在冬季硝化系統(tǒng)遭到破壞后,使用我司倍活?硝化菌種在低溫環(huán)境下快速恢復(fù)硝化系統(tǒng)的應(yīng)用過程。
該污水處理廠采用AO工藝,并聯(lián)三套系統(tǒng)運(yùn)行,日處理水量60000m3/d。由于受到不明物質(zhì)的沖擊,硝化系統(tǒng)被破壞,較短時(shí)間內(nèi)氨氮就沒有了去除效果;加之正值隆冬季節(jié)(北方,元旦前后),氣溫低,硝化系統(tǒng)恢復(fù)困難。
倍活?硝化菌種: 外觀為無粘性、液態(tài)懸浮物;主要組分為亞硝化單胞菌和硝化桿菌。 倍活?硝化菌種投加點(diǎn)位: 一般為好氧池的進(jìn)水口;本項(xiàng)目使用時(shí)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整。 本項(xiàng)目污水為市政污水,倍活?硝化菌種投加采取相對低劑量投加原則。初始日投加量占比總投加量的1/3(按3#池池容),之后逐日遞減;整體菌種投加量按日處理水量、氨氮濃度、沖擊時(shí)間、上游污水排放企業(yè)性質(zhì)等綜合因素測算確定。 氨氮:納氏試劑分光光度法,HJ 535-2009 總氮:堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法,HJ 636-2012 COD:重鉻酸鹽法,HJ 828-2017 pH:pH計(jì)法,GB/T 6904-2008 溶解氧:便攜式溶氧儀測定 SV30:沉降法 5.1 調(diào)試步驟 現(xiàn)場系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況如下: 無硝化反應(yīng), 出水氨氮數(shù)值升高, 總氮升高, COD等其他指標(biāo)正常。 調(diào)試總體原則: 先恢復(fù)單系統(tǒng)硝化反應(yīng),再逐步恢復(fù)其他兩套系統(tǒng)(按照3#、2#、1#系統(tǒng)的順序進(jìn)行)。 5.2 菌種使用 在3#系統(tǒng)恢復(fù)過程中,采取沖擊式投加,加快硝化反應(yīng)建立速度;其他兩套系統(tǒng)恢復(fù)采取維持性投加。 5.3 工藝配合措施 (1)3#系統(tǒng)沖擊式投加菌種并控制進(jìn)水負(fù)荷。 (2)控制堿度在核算范圍之內(nèi)。 (3)溶解氧控制在硝化反應(yīng)恢復(fù)期需控制范圍之內(nèi)。 (4)硝化液及污泥回流根據(jù)每日相關(guān)數(shù)據(jù)核算,按核算值優(yōu)化調(diào)整。 (5)優(yōu)化3#—1#系統(tǒng)污泥運(yùn)行流程,在逐步恢復(fù)3#系統(tǒng)的同時(shí)兼顧1#、2#系統(tǒng)的恢復(fù)運(yùn)行。 (6)調(diào)試前期采取促進(jìn)系統(tǒng)硝化污泥活性激活的輔助性措施。 6.1 硝化系統(tǒng)被破壞后三套系統(tǒng)進(jìn)、出水氨氮數(shù)值 自12月14日系統(tǒng)硝化反應(yīng)被破壞,系統(tǒng)出水氨氮很快上升,12月18日后系統(tǒng)氨氮即基本無降解能力,如下圖所示: 硝化菌對環(huán)境要求較高,對毒性物質(zhì)敏感性高,受到抑制性物質(zhì)沖擊后硝化能力很快被抑制,氨氮無法有效降解,形成進(jìn)水與出水氨氮數(shù)值基本無差別的狀態(tài)。 6.2 使用硝化菌種期間系統(tǒng)溫度 污水廠硝化系統(tǒng)被破壞時(shí)正值冬季,在菌種使用期間,當(dāng)?shù)貧鉁卦诹阆?0℃以下,系統(tǒng)水溫也低于15℃。 調(diào)試期間三套系統(tǒng)池內(nèi)水溫情況如下: 硝化菌對溫度較為敏感,溫度不但會降低硝化菌的比增長速率,并且會降低其生物活性。在溫度低于15℃時(shí),硝化速率急劇降低。本項(xiàng)目調(diào)試期間系統(tǒng)水溫始終在15℃以下,這是本次調(diào)試的難點(diǎn);我司硝化菌種的使用,對低溫環(huán)境下提升硝化菌數(shù)量、恢復(fù)硝化菌活性提供了極大幫助。 6.3 使用硝化菌種前后三套系統(tǒng)出水氨氮數(shù)值 1月1日開始向3#系統(tǒng)投加硝化菌種,1月5日向2#及1#系統(tǒng)投加硝化菌種,并采取污泥、系統(tǒng)工藝、運(yùn)行操作等優(yōu)化調(diào)整措施。三套系統(tǒng)氨氮去除效果在使用菌種后很快顯現(xiàn)。特別是3#系統(tǒng),在使用菌種一周后,出水氨氮呈現(xiàn)快速下降趨勢,且穩(wěn)定在1mg/L左右。 硝化菌是自養(yǎng)型好氧菌,繁殖能力低于異養(yǎng)型細(xì)菌;而受到抑制物抑制且在低溫環(huán)境下,活性污泥中硝化細(xì)菌增長更加緩慢;增加活性污泥中硝化細(xì)菌的菌數(shù)最有效的方法為投加外源硝化菌種,能夠快速提高污水系統(tǒng)中硝化細(xì)菌的數(shù)量和增殖能力。 本項(xiàng)目三套污水系統(tǒng)在投加倍活?硝化菌種后硝化反應(yīng)快速建立。 6.4 調(diào)試期間總排口氨氮及總氮數(shù)值 由于硝化系統(tǒng)受到破壞,系統(tǒng)反硝化反應(yīng)也無法建立;在硝化反應(yīng)逐步恢復(fù)后,通過技術(shù)調(diào)整手段、核算補(bǔ)加碳源等措施,很快降低了系統(tǒng)出水總氮數(shù)值。 本案例使用我司倍活?硝化菌種在低溫環(huán)境下恢復(fù)污水硝化系統(tǒng)的應(yīng)用達(dá)到了技術(shù)協(xié)議要求。 (1)使用產(chǎn)品1周后,一套系統(tǒng)硝化系統(tǒng)就基本建立,2周左右時(shí)間三套污水處理系統(tǒng)氨氮數(shù)值均降至2mg/L以內(nèi),并進(jìn)一步降低且穩(wěn)定保持在1mg/L以內(nèi)。 (2)硝化反應(yīng)逐步恢復(fù)后,3天時(shí)間內(nèi)出水總氮降至12mg/L以下。 通過本案例證明:在低溫環(huán)境下,倍活?硝化菌種的使用,可以幫助無硝化反應(yīng)(硝化反應(yīng)被破壞)的系統(tǒng)增加硝化菌數(shù)量,提升硝化能力,可以在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)系統(tǒng)對氨氮的去除能力。