T型濾磚環(huán)境影響因素
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由于廢水生物處理均為開放的非純培養(yǎng)系統(tǒng)，如何控制硝化停止在HNO2階段是實(shí)現(xiàn)短程生物脫氮的關(guān)鍵。傳統(tǒng)硝化過程是由亞硝酸菌和硝酸菌協(xié)同完成的，由于這兩類細(xì)菌在開放的生態(tài)系統(tǒng)中形成較為緊密的互生關(guān)系，因此完全的亞硝酸化累積是不可能的。短程硝化標(biāo)志是穩(wěn)定且較高的HNO2積累即亞硝酸化率較高。由于NO2—很容易被硝酸菌氧化，因此尋求抑制硝酸菌的活性而對亞硝酸菌的活性影響很小、防止NO2—氧化為NO3—，成為研究實(shí)現(xiàn)短程硝化的目標(biāo)。影響亞硝酸菌和硝酸菌活性的因素很多，主要有pH值、溶解氧濃度(DO)、游離性氨(FA)和溫度等。
1.pH值的影響
pH值對硝化有三個作用：
①激活和失活菌種的活性。pH值的變化影響水中H+、OH—的含量，酶的弱酸堿基團(tuán)對H+和OH—離子的吸附，影響酶的活性，繼而影響菌種。
②通過影響營養(yǎng)物濃度如堿度。水中的堿度主要來自O(shè)H—、CO32-和HCO3—,各含量受pH值的影響。堿度可以緩沖硝化中產(chǎn)生H+，同時其中的HCO3—又是硝化的無機(jī)性碳源。
③pH值影響FA與游離性亞硝酸的濃度和重金屬的存在狀態(tài)，繼而影響兩類菌種的活性。一般認(rèn)為亞硝酸累積佳pH值在7-8.5.
2.DO對硝化的影響
系統(tǒng)中的DO大小決定了短程硝化反硝化系統(tǒng)的啟動以及穩(wěn)定性的維持，關(guān)于溶解氧對短程硝化反硝化系統(tǒng)的影響，目前已經(jīng)有大量的研究，普遍認(rèn)為將系統(tǒng)溶解氧控制在0.5-1mg／L時，系統(tǒng)中的亞硝酸菌活性占優(yōu)，因而會有大量的亞硝酸鹽氮富集產(chǎn)生，可以成功地實(shí)現(xiàn)短程硝化.對于短程硝化反硝化系統(tǒng)來說，應(yīng)將DO濃度控制在一個有效的范圍內(nèi)，這樣既有利于氨氮的硝化反應(yīng)，同時也有利于短程硝化的順利進(jìn)行。
3.游離氨(FA)
氨氮濃度的高低直接影響氨氧化菌的氧化速率，隨著氨氮濃度的增加而增加，亞硝酸鹽氧化菌對氨氮的氧化速率則隨著氨氮濃度的增加而降低。所以通過控制FA實(shí)現(xiàn)短程硝化就是將FA控制在對亞硝酸鹽氧化菌產(chǎn)生抑制而對氨氧化菌不產(chǎn)生抑制或抑制較輕的濃度范圍內(nèi)。游離氨影響亞硝態(tài)氮積累的機(jī)理稱之為NH3濃度機(jī)理：廢水中的氨氮主要以氨離子(NH4+)和游離氨(NH3)兩種形式存在，并在水中保持如下的平衡關(guān)系：
NH3+ H2O = NH4+ + OH—
NH4+ NO2— NO3—
HNO2 =NO2— +H+
由公式可以看出，F(xiàn)A濃度會影響NH4+的濃度，而進(jìn)水氨氮濃度的高低又直接影響短程硝化反硝化的進(jìn)程和硝化結(jié)束后系統(tǒng)內(nèi)亞硝酸鹽的積累。
4. 溫度的影響
溫度對微生物影響很大。硝化反應(yīng)在4-45℃內(nèi)均可進(jìn)行，適宜的溫度為20-35℃，一般低于15℃硝化速率降低，并且低溫不僅影響硝化產(chǎn)物的種類而且降低硝化兩類菌的活性。研究證明：在10-20℃內(nèi)硝酸菌活性高于亞硝酸菌，硝化產(chǎn)物以NO3—為主；20-25℃內(nèi)亞硝酸菌活性逐漸升高而硝酸菌活性緩慢降低，25℃時距硝酸菌活性達(dá)到大。實(shí)驗(yàn)證明NO2—累積的佳溫度為25℃；Ford研究認(rèn)為是30-36℃，這在SHARON工藝得到印證。
5．其它因素
缺/好氧交替的亞硝化反應(yīng)的滯后期、污泥齡(SRT)、游離性羥氨等都影響亞硝酸累積。短程硝化影響因素的研究是一個系統(tǒng)工程，每一個影響因素都不是孤立地影響短程硝化，而是與其它因素聯(lián)合作用。因此任何一個控制因子的確定除明確它本身對硝化兩類細(xì)菌的影響外，還要考慮其它因素是否在有利于短程硝化的范圍。
