为什么厌氧氨氧化适合处理高氨氮低碳氮比废水?
为什么厌氧氨氧化适合处理高氨氮低碳氮比废水?
核心答案
厌氧氨氧化菌能在缺氧条件下直接把氨氮和亚硝酸氮转成氮气,不需要有机碳源,也不需要先把全部氨氮硝化成硝酸盐再反硝化。传统脱氮对高氨氮低碳氮比废水要外加大量化碳源,成本高且产泥多。厌氧氨氧化省掉碳源和一半曝气,特别适合污泥消化液、垃圾渗滤液、养殖废水这类氨氮高、碳源缺的水。
详细解析
厌氧氨氧化的反应
厌氧氨氧化菌以亚硝酸为电子受体、氨为电子供体,反应式大致是氨加亚硝酸生成氮气加水。它不需要氧气也不需要有机碳,这点和传统硝化反硝化完全不同。菌是严苛的厌氧菌,红色故称红菌。
传统脱氮的痛点
传统路线先把氨全硝化成硝酸盐,再靠外加碳源反硝化。高氨氮废水如消化液氨氮两千到三千,若全硝化再反硝化,曝气电耗巨大,外加碳源甲醇按去除一公斤氮需三到四公斤COD,运行费很高,还产生大量剩余污泥。
短程硝化加厌氧氨氧化
先把一半氨氧化成亚硝酸,剩下的氨和亚硝酸进厌氧氨氧化罐生成氮气。这样曝气只做半程,碳源零投加,能耗降六成、污泥产率降九成。这是目前最省的脱氮路径。
启动慢是难点
厌氧氨氧化菌倍增时间长,接种启动要两到四个月,对温度、pH、有毒物敏感,需要严格控制亚硝酸积累率,工程上多用ANAMMOX或DEMON工艺。
常见误区
以为厌氧氨氧化能处理所有废水。它适合高氨氮低碳氮比的水,对碳氮比高的城市污水优势不大,且要求氨和亚硝酸比例接近一比一点三二。
以为不用曝气。短程硝化段仍需曝气把部分氨氧化成亚硝酸,只是比全程硝化省一半,完全无氧不行。
忽略启动周期。红菌启动要数月,急着进满负荷会失稳,需先低负荷培养再逐步提量。
把温度不当回事。最适温度三十到四十度,低于十五度活性骤降,北方要保温或加热。
实践建议
适用水质筛选:氨氮大于五百、碳氮比小于二的水优先考虑,如污泥消化液、垃圾渗滤液、养殖厌氧出水,先做小试验证。
采用短程硝化加厌氧氨氧化组合,短程硝化控制溶解氧零点五到一点五毫克每升、亚硝酸积累率大于百分之八十,再进厌氧氨氧化罐。
厌氧氨氧化罐温度维持三十到三十五度,pH七点五到八点三,水力停留时间按氨氮负荷零点一到零点三公斤每立方米每天设计,启动期两到四个月低负荷运行。
配套在线氨氮和亚硝酸氮仪表,实时调短程硝化的曝气和回流,防止亚硝酸积累过多抑制或比例失调,稳定运行后吨水脱氮能耗降到传统法的四成以下。